一种颗粒物床层支撑格栅和径向流反应器制造技术

本发明专利技术涉及石油化工设备领域，具体提供一种颗粒物床层支撑格栅和径向流反应器。本发明专利技术的颗粒物床层支撑格栅为双层圆筒状结构，其包括沿径向设置的格栅筒、支撑杆、分布筒，以及端部的连接板，所述支撑杆位于格栅筒与分布筒之间，所述格栅筒是由V型丝网构成的圆形筒，所述分布筒整体呈圆筒形，且筒面具有波浪形结构并设置有通孔。该颗粒物床层支撑格栅能够使入口流体的流速分布更均匀；可减轻流体对V型丝网的冲击，延长V型丝网的使用寿命；还具有较高的承载能力和抵抗外压失稳能力，其适用于对流体分布均匀性要求较高、处理量大、床层装填量大、床层压力降要求严格的反应、吸附、干燥或净化等设备。

【技术实现步骤摘要】
一种颗粒物床层支撑格栅和径向流反应器
本专利技术涉及石油化工设备领域，具体涉及一种颗粒物床层支撑格栅，以及一种采用所述颗粒物床层支撑格栅的径向流反应器。
技术介绍
反应器的催化剂床层支撑结构，一般分为两种，即平面支撑格栅和圆筒形支撑格栅。这两种支撑结构分别对应着轴向流反应器和径向流反应器。圆筒形格栅支撑结构，如图1所示，一般用于流动床或固定床的径向流反应器。该类反应器的气体流动方向与设备轴向相垂直，圆筒形格栅竖直布置，包括内筒格栅、外筒格栅(或扇形筒)，催化剂床层位于内、外筒之间竖向的环形空间内，大都用于气-固催化反应，也时也用于非催化反应。反应流体沿径向流过床层，可采用离心流动或向心流动，床层同外界无热交换。圆筒形支撑格栅的内筒一般由V型丝网、支撑杆和连接板构成。对于某些对流速控制、流体分布均匀度要求较高的反应器，往往需要在V型丝网的下方安装一层分布板。该分布板上开设有开孔，起到了重分布和提高强度的效果，如图2所示。但是现有技术中的内筒格栅存在三个突出问题，1)由于最小开孔间距的限制，分布板上的开孔率(开孔流通面积与总截面积的比值)较低，介质流经分布板的压力降较大。2)分布板开孔出口处的流速较快，对V型丝网的冲刷作用明显，导致丝网的冲刷腐蚀，容易在长时间使用断裂。3)在反应器操作过程中，内筒格栅的凸面会承受来自催化剂的压力，即承受外压，在外压作用下对内筒的稳定性、刚度要求较高，容易造成内筒失稳。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的上述不足，本专利技术的目的是提供一种颗粒物床层支撑格栅，以及一种采用所述颗粒物床层支撑格栅的径向流反应器，该颗粒物床层支撑格栅能够对入口流体起到重分布的效果，并且能够增大分布板的入口流通面积，减轻入口流体对V型丝网的冲击，提高格栅的强度，所述颗粒物床层支撑格栅可适用于立式反应器、立式干燥器或立式净化器等设备。根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供一种颗粒物床层支撑格栅，该颗粒物床层支撑格栅为双层圆筒状结构，其包括沿径向设置的格栅筒、支撑杆、分布筒，以及端部的连接板，所述支撑杆位于格栅筒与分布筒之间，所述格栅筒是由V型丝网构成的圆形筒，所述分布筒整体呈圆筒形，且筒面具有波浪形结构并设置有通孔。根据本专利技术的第二方面，本专利技术提供一种径向流反应器，该径向流反应器包括内筒格栅、外筒格栅、壳体、进口管、气体分布器和出口管，所述壳体、外筒格栅和内筒格栅沿径向依次嵌套设置，所述进口管设置于所述壳体的底部，所述气体分布器位于所述进口管的上方，其轴线与所述内筒格栅、外筒格栅和壳体的轴线重合，所述出口管设置在所述壳体的顶部或侧部；所述内筒格栅为上述的颗粒物床层支撑格栅。将本专利技术的颗粒物床层支撑格栅用于具有颗粒物床层的设备中，具有以下技术效果：(1)能够增大分布板的入口流通面积：本专利技术的支撑格栅通过设计具有特殊结构的分布筒，能够对反应器、干燥器或净化器等设备的入口流体起到重分布的效果，使流速沿圆筒形截面分布的更为均匀；相对于现有技术中平整的分布筒而言，在同样的通孔布置条件下，本专利技术的分布筒由于表面积增加，分布筒上通孔的总截面积成倍增加，从而能够明显增大分布筒的入口流通面积，流通面积增加后，流体通过分布筒的流速降低，使支撑结构的压降变小，节省了能量。(2)能够延长V型丝网的使用寿命：在很多情况下，反应器V型丝网的断裂是由于流体的冲击而引起的，而采用本专利技术的颗粒物床层支撑格栅，入口流体在流经筒面具有波浪形结构的分布筒之后，其流向改变，可以减轻对V型丝网的冲击，减轻冲刷所产生的腐蚀和断裂倾向，从而延长V型丝网的使用寿命；另外，由于流体通过分布筒的流速降低，也会减轻对V型丝网的冲蚀。(3)承载能力和抵抗外压失稳能力更强：在设备操作过程中，内筒格栅的凸面会承受来自颗粒物的压力，即承受外压，在外压作用下对内筒的稳定性、刚度要求较高，否则容易造成内筒失稳，在现有技术中，支撑格栅的分布筒与V型丝网是分离的、非整体性结构，联合承载的作用发挥不充分，而本申请的颗粒物床层支撑格栅是将分布筒焊接到V型丝网的支撑杆上，成为一个整体性、立体型的圆筒状支撑结构，其承受外部径向载荷的能力得到提高，能够有效抵挡外压失稳，另外，本申请的分布筒筒面具有波浪形结构，可以有效增大支撑格栅的横截面的抗弯模量，从而提高颗粒物床层支撑结构的承载能力，在同等颗粒物床层装载重量条件下，支撑格栅的径向挠度可以降低，外表面的直线度可以得到提高。附图说明图1：现有技术中径向流反应器催化剂床层的格栅支撑结构；图2：现有技术中带有分布板的反应器催化剂床层圆筒形支撑格栅；图3：本专利技术一种具体实施方式的颗粒物床层支撑格栅的俯视图；图4：图3所示颗粒物床层支撑格栅俯视图的局部图；图5：沿图4中A-A线截取的剖视图；图6：本专利技术另一种具体实施方式的颗粒物床层支撑格栅的俯视图；图7：图6所示颗粒物床层支撑格栅俯视图的局部图；图8：沿图7中A-A线截取的剖视图；图9：图3所示颗粒物床层支撑格栅与外筒格栅装配后的俯视图；图10：图6所示颗粒物床层支撑格栅与外筒格栅装配后的俯视图；图11：本专利技术径向流反应器的主视图。附图标记说明1-1、格栅筒；1-2、支撑杆；1-3、分布筒；1-4、连接板；1、内筒格栅；2、外筒格栅；3、催化剂床层；4、壳体；5、出口管；6、进口管；7、气体分布器；8、支座。具体实施方式为使本专利技术更加容易理解，下面将结合实施方式和附图来详细说明本专利技术，这些实施方式仅起说明性作用，并不用于限制本专利技术。根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供一种颗粒物床层支撑格栅，该颗粒物床层支撑格栅为双层圆筒状结构，其包括沿径向设置的格栅筒1-1、支撑杆1-2、分布筒1-3，以及端部的连接板1-4，所述支撑杆1-2位于格栅筒1-1与分布筒1-3之间，所述格栅筒1-1是由V型丝网构成的圆形筒，所述分布筒1-3整体呈圆筒形，且筒面具有波浪形结构并设置有通孔。根据本专利技术，为了得到筒面具有波浪形结构的分布筒1-3，所述分布筒1-3可以采用具有特定结构的分布板拼接而成，所述分布板可以采用弯折成型或者冲压成型。根据本专利技术的一种优选实施方式，如图3所示，所述分布筒1-3由长度与分布筒1-3轴长相等的分布板拼接而成，所述分布板的横截面呈V型，角度为45～110°。根据本专利技术的另一种优选实施方式，如图6所示，所述分布筒1-3由长度与分布筒1-3轴长相等的分布板拼接而成，所述分布板的横截面呈圆弧形，包角为90～180°。根据本专利技术，所述连接板1-4可以为圆环形平板，与所述格栅筒1-1和分布筒1-3的端部(顶部和底部)垂直相接，将颗粒物床层支撑格栅的端部封闭。根据本专利技术，为了防止划伤颗粒物，构成所述格栅筒1-1的V型丝网的尖角朝向所述分布筒1-3，并嵌入所述支撑杆1-2中，与支撑杆1-2焊接，其平面一侧朝向颗粒物床层。根据本专利技术，所述分布筒1-3上的通孔优选为圆孔，且呈三角形或方形均匀分布。根据本专利技术，所述颗粒物床层支撑格栅中的分布筒1-3和格栅筒1-1均焊接于支撑杆1-2上，双层筒的两端再分别与连接板1-4焊接，构成了一个整体。本专利技术中，所述V型丝网可以是V型丝通过支撑杆1-2连接成的网，进而构成所述格栅筒1-1。本专利技术中，所述颗粒物床层支撑格栅可以用于具有颗粒物床层的设备中，尤其适用于对流体分布均匀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种颗粒物床层支撑格栅，其特征在于，该颗粒物床层支撑格栅为双层圆筒状结构，其包括沿径向设置的格栅筒(1‑1)、支撑杆(1‑2)、分布筒(1‑3)，以及端部的连接板(1‑4)，所述支撑杆(1‑2)位于格栅筒(1‑1)与分布筒(1‑3)之间，所述格栅筒(1‑1)是由V型丝网构成的圆形筒，所述分布筒(1‑3)整体呈圆筒形，且筒面具有波浪形结构并设置有通孔。

【技术特征摘要】
1.一种颗粒物床层支撑格栅，其特征在于，该颗粒物床层支撑格栅为双层圆筒状结构，其包括沿径向设置的格栅筒(1-1)、支撑杆(1-2)、分布筒(1-3)，以及端部的连接板(1-4)，所述支撑杆(1-2)位于格栅筒(1-1)与分布筒(1-3)之间，所述格栅筒(1-1)是由V型丝网构成的圆形筒，所述分布筒(1-3)整体呈圆筒形，且筒面具有波浪形结构并设置有通孔。2.根据权利要求1所述的颗粒物床层支撑格栅，其中，所述分布筒(1-3)由长度与分布筒(1-3)轴长相等的分布板拼接而成，所述分布板的横截面呈V型，角度为45～110°。3.根据权利要求1所述的颗粒物床层支撑格栅，其中，所述分布筒(1-3)由长度与分布筒(1-3)轴长相等的分布板拼接而成，所述分布板的横截面呈圆弧形，包角为90～180°。4.根据权利要求1所述的颗粒物床层支撑格栅，其中，所述连接板(1-4)为圆环形平板，与所述格栅筒(1-1)和分布筒(1-3)的端部垂直相接，将颗粒物床层支撑格栅的端部封闭。5.根据权利要求1所述的颗粒物床层支撑格栅，其中，所述V型丝网的尖角朝向所述分布筒(1-3)，并嵌入所述支撑杆(1-2)中。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭雪华，高晖，冯清晓，张铁钢，元少昀，闫晶怡，利梅，
申请(专利权)人：中国石化工程建设有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11