一种带变螺距旋流板的串管反应器制造技术

本实用新型专利技术涉及石化装备技术领域，具体涉及一种带变螺距旋流板的串管反应器，包括多条直套管、夹套连通管、弯头和安装支座，直套管包括有内管和外管，弯头与内管串联连接成供反应物料输送及反应的介质流道；内管与外管之间形成直夹套流道，夹套连通管与弯头之间形成弯夹套流道，直夹套流道和弯夹套流道串联成输送冷却介质的冷却流道；安装支座设置于外管的外侧。直夹套流道和弯夹套流道分别螺旋缠绕有多节旋流板，沿冷却介质流动方向，各旋流板的螺距是变化的，从而使得旋流板形成窄螺距段和宽螺距段，位于安装支座对应的夹套内设有所述窄螺距段，旋流板束替代了夹套衬垫的功能，可以紧密内外管之间的关系，可传递载荷，兼顾了导流和支撑的作用。流和支撑的作用。流和支撑的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种带变螺距旋流板的串管反应器


[0001]本技术涉及石化装备
，具体涉及一种带变螺距旋流板的串管反应器。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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，弯头上没有套管，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窜连成一个流程整体，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。
[0004]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。
[0005]基本结构的问题：
[0006]如专利号为ZL 201210340379.1的中国专利文献，所公开的“一种环管反应器”，为专利技术人此前研发的技术，在夹套流道内增设螺旋导流管。然而管状的导流结构在加工安装方面存在一定难度。再者，其公开了分段设置的螺旋导流管的螺距是不一样的，靠近夹套进出口的螺旋导流管的螺距较小。然而夹套的对应安装支座的节段设有衬垫，以避免外管被挤压变形，衬垫的形状与螺旋导流管的形状差距比较大，会影响夹套内流体的形态，影响了反应器热效率的进一步提高。
[0007]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。

技术实现思路

[0008]针对现有技术存在上述技术问题，本技术提供一种带变螺距旋流板的串管反应器。
[0009]为实现上述目的，本技术提供以下技术方案：
[0010]提供一种带变螺距旋流板的串管反应器，包括多条直套管、夹套连通管、弯头和安装支座，每条直套管包括有内管和外管，内管穿设在外管中，弯头与内管依次串联连接成供反应物料输送及反应的介质流道；内管与外管之间形成环形的直夹套流道，夹套连通管套在弯头外，夹套连通管与弯头之间形成弯夹套流道，夹套连通管与外管连接，从而将直夹套流道和弯夹套流道串联成输送冷却介质的冷却流道；安装支座设置于外管的外侧使直套管分为上管段和下管段，其特征在于，直夹套流道和弯夹套流道分别螺旋缠绕有多个节段的旋流板，沿冷却介质流动方向，各旋流板的螺距是变化的，从而使得旋流板形成窄螺距段和宽螺距段，位于安装支座对应的直夹套流道内设有所述窄螺距段，且该窄螺距段分别支撑住内管的外壁和外管的内壁。
[0011]具体的，各节旋流板的螺距是恒定的，不同的旋流板的螺距不同。
[0012]具体的，各节旋流板的螺距是变化的，沿冷却介质流动方向螺距逐渐变化或者分层次变化。
[0013]具体的，位于直套管的靠近进出口的节段、内管与弯管之间过渡节段分别设有所述窄螺距段。
[0014]具体的，窄螺距段和宽螺距段在直夹套流道和弯夹套流道中交替分布。
[0015]具体的，位于安装支座对应的直夹套流道内的旋流板的数量为两条以上，且两条以上旋流板旋向相同且相互交错间隔分布。
[0016]具体的，旋流板的高度沿冷却介质流动方向逐渐降低。
[0017]具体的，旋流板与内管的外壁以及弯头的外壁相焊接固定。
[0018]具体的，旋流板的侧面呈光滑形或波浪形。
[0019]具体的，旋流板的横截面呈“1”字形、“T”形或“L”形。
[0020]本技术的有益效果：
[0021]本技术的一种带变螺距旋流板的串管反应器，与现有技术相比：
[0022]1、在安装支座对应的夹套内的旋流板设计成小螺距的旋流板束，该旋流板束替代了夹套衬垫的功能，可以紧密内外管之间的关系，可传递载荷，兼顾了导流和支撑的作用。
[0023]进一步的，2、旋流结构及其功能的针对性更强，毕竟一般是在夹套进、出口处才引起偏流及冷却不均匀现象，以及从弯头进入内管的一段才引起物料偏流现象，在这些部位针对性地设置窄螺距旋流板。
[0024]3、虽然窄螺距旋流板对流体的周向均匀效果显著，但是夹套内全长都设置窄螺距旋流板就没必要，本技术根据冷却水流态设定部分宽螺距旋流板降低了材料和制造成本。
[0025]4、为了改善夹套冷却效果，提高冷却效果沿轴向的均匀性，变螺距旋流板与定螺距旋流板在夹套中交替设置，也可以消除沿外管表面组焊的支梁座因为热传导带走热量引起的不均匀性。即便是高度不高的反应器，也需要该结构。
附图说明
[0026]图1为现有串管反应器的结构示意图。
[0027]图2为实施例中的一直套管内变螺距的两节旋流板的示意图。左边的缠绕螺距为T1，翅片与基管间的螺旋角为β1，右边的缠绕螺距为T2，翅片与基管间的螺旋角为β2，明显的T1<T2，β1<β2。
[0028]图3为实施例中弯头设置旋流板的示意图。
[0029]图4为实施例中直套管内设置旋流板的示意图。
[0030]图5为实施例中的入口处的旋流板螺距由宽变窄的示意图。
[0031]图6为实施例中的入口处的旋流板螺距由窄变宽的示意图。
[0032]附图标记：
[0033]直套管1、内管11、外管12；
[0034]夹套连通管2、弯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带变螺距旋流板的串管反应器，包括多条直套管、夹套连通管、弯头和安装支座，每条直套管包括有内管和外管，内管穿设在外管中，弯头与内管依次串联连接成供反应物料输送及反应的介质流道；内管与外管之间形成环形的直夹套流道，夹套连通管套在弯头外，夹套连通管与弯头之间形成弯夹套流道，夹套连通管与外管连接，从而将直夹套流道和弯夹套流道串联成输送冷却介质的冷却流道；安装支座设置于外管的外侧使直套管分为上管段和下管段，其特征在于，直夹套流道和弯夹套流道分别螺旋缠绕有多个节段的旋流板，沿冷却介质流动方向，各旋流板的螺距是变化的，从而使得旋流板形成窄螺距段和宽螺距段，位于安装支座对应的直夹套流道内设有所述窄螺距段，且该窄螺距段分别支撑住内管的外壁和外管的内壁。2.根据权利要求1所述的一种带变螺距旋流板的串管反应器，其特征是：各节旋流板的螺距是恒定的，不同的旋流板的螺距不同。3.根据权利要求1所述的一种带变螺距旋流板的串管反应器，其特征是：各节旋流板的螺距是变化的，沿冷却介质流动方向螺距逐渐变...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈孙艺，
申请(专利权)人：茂名重力石化装备股份公司，
类型：新型
国别省市：