管束外筒分体式反应器的制作方法

1.本实用新型涉及反应器技术领域，特别是涉及一种管束外筒分体式反应器。


背景技术：

2.反应器中的管束可按照与外筒之间的连接关系划分为整体式管束和分体式管束。整体式管束与外筒之间连接为一体，而反应器的直径达几米，总重达到几百吨，大大增加了运输难度，并且，管束的寿命是低于外筒和触媒框的，一旦管束损坏，必须整台更换，更新费用高。另外，催化剂在使用一段时间后，容易出现局部结现象，结块的催化剂无法自动卸出来，而又因固定整体式管束的管板与外筒焊接，无法拆卸而导致催化剂无法清理。
3.而现有具有分体式管束的反应器，将外筒分为上下两个部分，而管束通过管板固定在上部外筒处，当需要运输、更换或者其他需要拆卸的场景时，可将上部外筒连带管板、管束整体与下部外筒分离即可，因此，能够很好地解决整体式管束带来的问题。
4.但这类反应器，管板也必须与触媒框可分离，故在装配使用时，两者的密封很重要，否则会出现大量反应气从两者之间的间隙进入床层的情况，形成床层上部轴径向流，造成上部层温度很高。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对的现有对具有分体式管束的反应器，大量反应气从管板与触媒框之间的间隙进入床层，而形成床层上部轴径向流，造成上部层温度很高的问题，提供一种能避免反应气从管板与触媒框之间的间隙进入床层，以使上部层温度正常的管束外筒分体式反应器。
6.本技术的一方面，提供一种管束外筒分体式反应器，包括：
7.外筒；
8.管板，固定于所述外筒内；
9.触媒框，设于所述外筒内，且位于所述管板的一侧，所述触媒框与所述外筒之间形成有环隙；以及
10.弹性胀圈，位于所述管板朝向所述触媒框的一侧，且所述弹性胀圈的一端与所述管板相连；
11.其中，所述触媒框朝向所述管板的一端具有刚性加强圈，所述弹性胀圈远离所述管板的一端沿所述触媒框的径向与所述刚性加强圈弹性接触。
12.在其中一个实施例中，所述弹性胀圈的外侧与所述刚性加强圈的内侧弹性接触。
13.在其中一个实施例中，所述管束外筒分体式反应器还包括调心件，所述调心件沿所述触媒框的径向设于所述刚性加强圈与所述外筒之间。
14.在其中一个实施例中，所述调心件包括调心斜块。
15.在其中一个实施例中，所述弹性胀圈的外径比所述刚性加强圈的内径大1毫米～8毫米。
16.在其中一个实施例中，所述弹性胀圈包括本体及钩部，所述本体的一端与所述管板相连，所述本体的另一端与所述钩部相连，所述钩部的外壁与所述刚性加强圈弹性接触；
17.其中，所述钩部沿所述触媒框的径向凸伸于所述本体。
18.在其中一个实施例中，所述弹性胀圈的厚度为1.5毫米～3毫米，且所述刚性加强圈的厚度为30毫米～60毫米。
19.在其中一个实施例中，所述弹性胀圈远离所述刚性加强圈的一端与所述管板沿所述触媒框的径向可移动相连。
20.在其中一个实施例中，所述管束外筒分体式反应器还包括胀圈座及托卡，所述弹性胀圈远离所述刚性加强圈的一端与所述胀圈座固定相连，所述托卡固定于所述管板朝向所述触媒框的一侧，且与所述管板之间形成有承托空间；
21.所述胀圈座沿所述触媒框的径向可滑动地设于所述承托空间内。
22.在其中一个实施例中，所述托卡包括多个子托卡，所述多个子托卡呈环状且彼此间隔设置。
23.上述管束外筒分体式反应器，通过刚性加强圈与弹性胀圈沿触媒框的径向弹性接触，使得两者之间保持密封接触，进而实现触媒框与管板之间的密封，避免了大量反应气从触媒框与管板之间的间隙进入床层，阻止形成了床层上部轴径向流，使上部层温度正常。
24.另外，由于外筒与触媒框之间因材质和壁温不同，两者之间会有一定程度的热胀差，而此热胀差也可通过刚性加强圈与弹性胀圈之间的滑动被接收。因此，本技术的刚性加强圈与弹性胀圈的配合方式，不仅实现了对触媒框与管板之间的密封，还可接受外筒与触媒框之间的热胀差。
附图说明
25.图1为本实用新型一实施例中的管束外筒分体式反应器的结构示意图；
26.图2为图1所示的管束外筒分体式反应器的a处的放大结构示意图。
具体实施方式
27.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
28.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装
置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
30.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
31.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
34.此外，附图并不是1：1的比例绘制，并且各元件的相对尺寸在附图中仅以示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。
35.图1示出本实用新型一实施例中的管束外筒分体式反应器的结构示意图，图2示出了图1所示的管束外筒分体式反应器的a处的放大结构示意图。为便于描述，附图仅示出了与本实用新型实施例相关的结构。
36.参阅附图，本实用新型一实施例提供一种管束外筒分体式反应器100，包括外筒10、管板20、触媒框30以及弹性胀圈40。
37.具体地，外筒10包括可拼接的上筒体11和下筒体12，管板20固定于上筒体11与下筒体12拼接的端部，管板20可随上筒体11相对下筒体1拆卸。具体地，管板20与上筒体11焊接呈一体。
38.管板20固定于外筒10上，在本技术的实施方式中，管束外筒分体式反应器100还包括换热管组50，换热管组50包括多根换热管51，管板20用于固定换热管组50。
39.触媒框30设于外筒10内，且位于管板20的一侧，触媒框30与外筒10之间形成有环隙。在本技术的实施方式中，该环隙是自外筒10的进气口13进入的未反应气，在其他实施方式中，也可以是从触媒框30内流出经反应后的反应气。
40.弹性胀圈40位于管板20朝向触媒框30的一侧，且弹性胀圈40的一端与管板20相连，其中，触媒框30朝向管板20的一端具有刚性加强圈31，弹性胀圈40远离管板20的一端沿触媒框30的径向与刚性加强圈31弹性接触。
41.如此，通过刚性加强圈31与弹性胀圈40沿触媒框30的径向弹性接触，使得两者之间保持密封接触，进而实现触媒框30与管板20之间的密封，避免了大量反应气从触媒框30与管板20之间的间隙进入床层，阻止形成了床层上部轴径向流，使上部层温度正常。
42.另外，由于外筒10与触媒框30之间因材质和壁温不同，两者之间会有一定程度的热胀差，具体地，外筒10的材质为碳钢，触媒框30的材质为不锈钢，而此热胀差也可通过刚性加强圈31与弹性胀圈40之间的滑动被接收。因此，本技术的刚性加强圈31与弹性胀圈40的配合方式，不仅实现了对触媒框30与管板20之间的密封，还可接受外筒10与触媒框30之间的热胀差。
43.请再次参阅图2，具体到本技术的实施例中，弹性胀圈40的外侧与刚性加强圈31的内侧弹性接触。在其他实施方式中，也可以是弹性胀圈40的内侧与刚性加强圈31的外侧弹性接触。
44.进一步地，管束外筒分体式反应器100还包括调心件60，调心件60沿触媒框30的径向设于刚性加强圈31与外筒10之间。如此，在不影响触媒框30与管板20之间的密封的同时，也确保了外筒10与触媒框30之间的同心度。具体地，调心件60包括调心斜块，调心斜块具有倾斜面，倾斜面与触媒框30的外侧表面相贴合。更具体地，调心斜块的材质为铁。
45.在一些实施例中，为了确保弹性胀圈40的变形量处于弹性变形状态，使得其与刚性加强圈31之间有效密封，在弹性胀圈40的外侧与刚性加强圈31的内侧弹性接触时，可设置弹性胀圈40的外径与刚性加强圈31的内径之差在1毫米～8毫米范围内。而当弹性胀圈40的内侧与刚性加强圈31的外侧弹性接触，可设置刚性加强圈31的外径与弹性胀圈40的内径之差在1毫米～8毫米范围内。
46.在一些实施例中，弹性胀圈40的厚度为1.5毫米～3毫米，且刚性加强圈31的厚度为30毫米～60毫米。该厚度是指弹性胀圈40和刚性加强圈31的径向方向的壁厚。由于触媒框30是冷作焊接件，存在一定不圆度，故设置弹性胀圈40与刚性加强圈31之间较大的厚度差值，可使得弹性胀圈40相较刚性加强圈31可看作为柔性件，进而补偿触媒框30的不圆度。
47.具体到本技术的实施方式中，弹性胀圈40包括本体41及钩部42，本体41的一端与管板20相连，本体41的另一端与钩部42相连，钩部42的外壁与刚性加强圈31弹性接触，其中，钩部42沿触媒框31的径向凸伸于本体42。如此，可使得弹性胀圈40与管板20之间。
48.在一些实施例中，管束外筒分体式反应器100还包括胀圈座70及托卡80，弹性胀圈40远离刚性加强圈31的一端与胀圈座70固定相连，托卡80固定于管板20朝向触媒框30的一侧，且与管板20之间形成有承托空间90，胀圈座70沿触媒框30的径向可滑动地设于承托空间90内。设置胀圈座70带动弹性胀圈40可滑动地设于承托空间90内，可在触媒框30安装过程中，起到对触媒框30的自动调心作用。在其他实施例中，也可通过其他方式使弹性胀圈40远离刚性加强圈31的一端与管板20沿触媒框30的径向可移动相连，以起到自动调心作用，在此不作限制。
49.具体地，胀圈座70与托卡80之间的径向间隙为1毫米～8毫米，即胀圈座70可相对托卡80沿触媒框30的径向滑动1毫米～8毫米。在一些实施方式中，胀圈座70与托卡80之间的轴向间隙为0.1毫米～0.5毫米，可使得胀圈座70移动顺畅且稳定。
50.进一步地，托卡80包括多个子托卡，多个子托卡呈环状且彼此间隔设置，承托空间90包括多个子承托空间，每一子托卡与管板20之间形成对应一子承托空间。
51.本实用新型实施例提供的管束外筒分体式反应器100，相较于现有技术，具有以下有益效果：
52.通过刚性加强圈31与弹性胀圈40沿触媒框30的径向弹性接触，使得两者之间保持密封接触，进而实现触媒框30与管板20之间的密封，避免了大量反应气从触媒框30与管板20之间的间隙进入床层，阻止形成了床层上部轴径向流，使上部层温度正常。
53.另外，由于外筒10与触媒框30之间因材质和壁温不同，两者之间会有一定程度的热胀差，而此热胀差也可通过刚性加强圈31与弹性胀圈40之间的滑动被接收。因此，本技术的刚性加强圈31与弹性胀圈40的配合方式，不仅实现了对触媒框30与管板20之间的密封，还可接受外筒10与触媒框30之间的热胀差。
54.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
55.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。