CN219984696U - 一种带螺旋夹套连通管的串管反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及石化装备技术领域，具体涉及一种带螺旋夹套连通管的串管反应器，包括多条直套管、弯套管和夹套连通管，每条直套管包括有内管和外管，内管穿设在外管中从而形成环形的直夹套流道；每条弯套管包括外弯头和内弯头，外弯头套在内弯头外从而形成环形的弯夹套流道；内弯头与内管之间经由彼此的主法兰依次串联连接成供反应物料输送及反应的介质流道；直夹套流道和弯夹套流道通过夹套连通管串联成输送冷却介质的冷却流道；夹套连通管为S形的螺旋状弹性结构，夹套连通管的两端分别连通外管和外弯头相向的侧部。在垂直方向和水平方向都具有一定的挠性，安装和运行中不会附加给旁边的主法兰额外的载荷，结构简化，便于设计、制造和装配。

Description

一种带螺旋夹套连通管的串管反应器

技术领域

本实用新型涉及石化装备技术领域，具体涉及一种带螺旋夹套连通管的串管反应器。

背景技术

聚丙烯和聚乙烯是通用合成树脂中产量和消费量最大的品种，它们的生产技术有3种，即浆液聚合，气相聚合和溶液聚合。淤浆法技术是主要方法，根据反应器形式可以分为搅拌釜式和串管反应器这两种。

传统的串管反应器视产能大小主要由若干条直套管、夹套连通管、弯头、安装支座和连接梁等组成，其中每两条直管筒体和两个弯管组成一个循环。因聚合反应会产生热量，因此通过夹套内的冷却水把反应热带走，直套管的外管上设置有波形膨胀节、安装支座及支梁座，弯头通过法兰连在直套管的内管两端把直套管窜连成一个流程整体，夹套连通管把直套管的夹套串联成一个流程整体，连接梁通过螺栓与支梁座连接，把直套管组合成一个立体框架。串管反应器为多基础支承，即每条直套管各有自己的安装支座，直套管的长度、轴线位置、方位、标高、间距等的误差，以及直套管平行度、法兰垂直度、弯管的制造误差等诸多因素会同时对串管安装密封性能产生影响。串管反应器的安装可分为直立式和斜立式两种，后者的占地面积稍大一些，其整体结构相对于前者更稳定。

例如，如图1所示，某直立式安装的串管反应器主要由六条直套管(R1、R2......R6))、五个180°大弯头(A1、A2、A3、以及底部两个弯头)、一个90°弯头顺次联接而形成一个循环整体，并通过位于弯头处与外管连接的五条夹套连通管，坐落在较高的平台基础上，串管底部弯头处设有轴流泵，反应物料由反应物料流入口1A处进入串管反应器，在轴流泵的驱动下在管内搅拌、循环，在催化剂的作用下反应形成浆状聚丙烯，由反应物料流出口1B处泄出进入造粒系统；冷却介质由夹套流道的冷却介质流入口进入，至夹套流道的冷却介质流出口流出，六个安装支座位于各直套管R1、R2、R3、R4、R5、R6的下部。夹套间彼此有五条夹套连通管相连，夹套内的冷却水通过间壁把内管里反应放出的热量带走，维持反应工艺的正常运行。为了协调内管和外管由于温度不同而引起的热膨胀位移之差，夹套上附有膨胀节；夹套上还附有膨胀节、支梁座及支座，相邻两夹套之间通过型钢相连，形成若干个空间平台。

基本结构的问题：

结合图2所示，直套管01的内管与弯套管02中的内弯管之间通过主法兰04连通，直套管01的夹套流道与弯套管02的夹套流道之间通过U形连通管03来连通，U形连通管03的两端分别设置有侧法兰(包含直管夹套接管法兰051和弯管夹套接管法兰052)，由图可知，多方向同步连接的困难及其静不定结构受力的交互作用问题：主法兰04的连接是上下垂直方向，直管夹套接管法兰051与U形连通管03的连接是左右水平的方向，弯管夹套接管法兰052与U形连通管03的连接是北偏西倾斜的方向。一方面，U形连通管03在反应器主体的垂直方向和水平方向在安装和运行中，会附加给旁边的主法兰04额外的载荷。另一方面，上、下两段夹套的开口连通接管都在同一侧的同一个圆周位置，刚性强，打破周向均匀性。

综上所述，为迅速适应目前石油化工新建、扩建中对高产能大结构的串管反应器大量需求的市场环境，满足传统串管反应器的增容、扩能、升级，以及聚丙烯产能达50万吨/年以上的高产能的需求，开发新结构的高产能的串管反应器，在工业上和经济上具有深远和重大的意义。

发明内容

针对现有技术存在上述全部或部分技术问题，本实用新型提供一种带螺旋夹套连通管的串管反应器。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

提供一种带螺旋夹套连通管的串管反应器，包括多条直套管、弯套管和夹套连通管，每条直套管包括有内管和外管，内管穿设在外管中从而形成环形的直夹套流道；每条弯套管包括外弯头和内弯头，外弯头套在内弯头外从而形成环形的弯夹套流道；内弯头与内管之间经由彼此的主法兰依次串联连接成供反应物料输送及反应的介质流道；直夹套流道和弯夹套流道的两端部分别设有封口结构，从而将直夹套流道的两端口和弯夹套流道的两端口封住；直夹套流道和弯夹套流道通过夹套连通管串联成输送冷却介质的冷却流道；其特征是：夹套连通管为S形的螺旋状弹性结构，夹套连通管的两端经由侧法兰分别连通外管和外弯头相向的侧部。

具体的，外管和外弯头分别焊接固定有旁通管，旁通管水平布置，夹套连通管与旁通管之间通过所述侧法兰相连通。

具体的，夹套连通管为整体式结构。

具体的，主法兰沿垂直方向布置，侧法兰沿水平或垂直方向布置。

具体的，夹套连通管为分段式结构，且不同节段之间设有中间法兰以实现相互连通，中间法兰沿水平或垂直方向布置。

具体的，夹套连通管包括两个以上的J形节段，该节段的直段与主法兰持平布置。

具体的，夹套连通管设有膨胀节。

可选的，直套管包括同轴布置分段直套管，不同分段直套管之间的直夹套流道通过所述夹套连通管连通。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的一种带螺旋夹套连通管的串管反应器，与现有技术相比，夹套连通管为S形的螺旋状弹性结构，在反应器主体的垂直方向和水平方向都具有一定的挠性，安装和运行中不会附加给旁边的主法兰额外的载荷；增加了挠性，特别是三维立体挠性，更能适应模态分析中潜在的如下各种变形。夹套连通管的两端分布于相对的侧部提高了周向均匀性。

附图说明

图1为现有技术的串管反应器的示意图(未示出夹套连通管)。

图2为现有技术两条直套管以及一条弯套管相互连接的示意图。

图3为实施例一中直套管、弯套管和夹套连通管的配合简要示意图。

图4为图3的俯视图。

图5为实施例二中直套管、弯套管和夹套连通管的配合简要示意图。

图6为图5的俯视图。

附图标记：

直套管1、内管11、外管12、直夹套流道13；

弯套管2、外弯头21、内弯头22、弯夹套流道23；

夹套连通管3、主法兰4、侧法兰5、中间法兰6。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本实用新型进行详细说明。

实施例1

本发明的一种带螺旋夹套连通管的串管反应器的具体实施方式之一，包括多条直套管1、弯套管2和夹套连通管3，每条直套管1包括有内管11和外管12，内管11穿设在外管12中从而形成环形的直夹套流道13；每条弯套管2包括外弯头21和内弯头22，外弯头21套在内弯头22外从而形成环形的弯夹套流道23；内弯头22与内管11之间经由彼此的主法兰4依次串联连接成供反应物料输送及反应的介质流道；直夹套流道13和弯夹套流道23的两端部分别设有封口结构，从而将直夹套流道13的两端口和弯夹套流道23的两端口封住；直夹套流道13和弯夹套流道23通过夹套连通管3串联成输送冷却介质的冷却流道；上述技术特征与现有技术中的串管反应器的结构相同，本实施例的串管反应器也具备现有技术中的反应器的基本结构。作为主要改进的是：

如图3和图4所示，夹套连通管3为S形的螺旋状弹性结构，绕在夹套外面的半个周长安装，向着反应器内部便于检修和维护。在反应器主体的垂直方向和水平方向都具有一定的挠性，安装和运行中不会附加给旁边的主法兰4额外的载荷；增加了挠性，特别是三维立体挠性，更能适应模态分析中潜在的如下各种变形。夹套连通管3的两端经由侧法兰5分别连通外管12和外弯头21相向的侧部，如图弯套管2对应的侧法兰5固定于左侧，直套管1对应的侧法兰5固定于右侧，上、下两段夹套的开口接管分别呈180度反向布置，与传统的弯夹套U形连通管相比，S形的夹套连通管3更能维护旁边主法兰4所受载荷沿周向分布的均衡性和均匀性。

本实施例中，外管12和外弯头21的靠近封口结构之处分别焊接固定有较短的旁通管，旁通管水平布置，夹套连通管3与旁通管之间通过所述侧法兰5相连通。

本实施例中，主法兰4沿垂直方向布置，侧法兰5沿水平方向布置，相比现有多方向同侧连接改善为双向连接，结构简化，便于设计、制造和装配，避免静不定结构受力的交互影响，提高主法兰4连接可靠性。当然侧法兰5也可以改为垂直方向布置，这样全部法兰单向布置。

本实施例中，夹套连通管3为分段式结构，且不同节段之间设有中间法兰6以实现相互连通，中间法兰6沿水平方向布置。实际可改变驳接位置，以使中间法兰6垂直布置。

具体的，夹套连通管3包括两个J形节段，该节段的直段与主法兰4持平布置。

具体的，夹套连通管3设有膨胀节(图中未示出)，膨胀节提高连通管挠性,避免静不定结构受力的交互影响，提高主法兰4连接可靠性。

实际中，S形的夹套连通管3不仅适用于直套管1和弯套管2的连接。同理也适用于两段同轴布置的直套管1之间的连接，即S形的夹套连通管3可用于直套管1与弯套管2的连通，也可用于两段直套管1的连通。

实施例2

本发明的一种带螺旋夹套连通管3的串管反应器的具体实施方式之二，如图4和图5所示，本实施例的主要技术方案与实施例1相同，在本实施例中未解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的区别在于，夹套连通管3为连贯的整体式结构，相比实施例一更容易安装。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种带螺旋夹套连通管的串管反应器，包括多条直套管、弯套管和夹套连通管，每条直套管包括有内管和外管，内管穿设在外管中从而形成环形的直夹套流道；每条弯套管包括外弯头和内弯头，外弯头套在内弯头外从而形成环形的弯夹套流道；内弯头与内管之间经由彼此的主法兰依次串联连接成供反应物料输送及反应的介质流道；直夹套流道和弯夹套流道的两端部分别设有封口结构，从而将直夹套流道的两端口和弯夹套流道的两端口封住；直夹套流道和弯夹套流道通过夹套连通管串联成输送冷却介质的冷却流道；其特征是：夹套连通管为S形的螺旋状弹性结构，夹套连通管的两端经由侧法兰分别连通外管和外弯头相向的侧部。

2.根据权利要求1所述的一种带螺旋夹套连通管的串管反应器，其特征是：外管和外弯头分别焊接固定有旁通管，旁通管水平布置，夹套连通管与旁通管之间通过所述侧法兰相连通。

3.根据权利要求1所述的一种带螺旋夹套连通管的串管反应器，其特征是：夹套连通管为整体式结构。

4.根据权利要求1所述的一种带螺旋夹套连通管的串管反应器，其特征是：主法兰沿垂直方向布置，侧法兰沿水平或垂直方向布置。

5.根据权利要求4所述的一种带螺旋夹套连通管的串管反应器，其特征是：夹套连通管为分段式结构，且不同节段之间设有中间法兰以实现相互连通，中间法兰沿水平或垂直方向布置。

6.根据权利要求5所述的一种带螺旋夹套连通管的串管反应器，其特征是：夹套连通管包括两个以上的J形节段，该节段的直段与主法兰持平布置。

7.根据权利要求1所述的一种带螺旋夹套连通管的串管反应器，其特征是：夹套连通管设有膨胀节。

8.根据权利要求1所述的一种带螺旋夹套连通管的串管反应器，其特征是：直套管包括同轴布置分段直套管，不同分段直套管之间的直夹套流道通过所述夹套连通管连通。