СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ РЕАКТОРНОГО КАРТРИДЖА В ДЛИННУЮ ТРУБУ И СПОСОБ УДАЛЕНИЯ РЕАКТОРНОГО КАРТРИДЖА ИЗ УКАЗАННОЙ ТРУБЫ Российский патент 2010 года по МПК B01J19/32 

Настоящее изобретение относится к области каталитического горения и/или теплообмена. Изобретение предлагает картридж, который может использоваться в качестве теплообменника или каталитического или некаталитического реактора и который может штабелироваться вместе с подобными же картриджами в длинной трубе. Изобретение относится также к способу введения картриджа в длинную трубу или вывода из нее и к устройству для осуществления такого перемещения.

Картридж настоящего изобретения рассчитан на достижение тех же целей, что и картридж для носителя катализатора, описанного в одновременно поданной патентной заявке США 10/896302 (подана 21.07.2004), раскрытие которой введено в настоящую заявку в качестве ссылки.

Одной из задач настоящего изобретения является устранение проблем, сопряженных с применением керамических материалов при конструировании и эксплуатации каталитических реакторов. Недостатком уложенных плотным слоем керамических катализаторов является их низкая теплопроводность, что затрудняет перенос тепла от периферии реактора к его внутренней части. При этом термическая несовместимость между металлической и керамической частями реактора существующего уровня техники приводит, в конце концов, к рассыпанию керамического материала, ограничивая тем самым эксплуатационный срок реактора. Подобно устройству, описанному в упомянутой выше заявке, предлагаемая настоящим изобретением конструкция полностью выполнена из металла, что естественным образом устраняет указанные проблемы.

Другой задачей, связанной с каталитическим реактором или теплообменником, является усиление переноса тепла между стенкой реактора и протекающими в нем газами. Для решения этой задачи в упомянутой выше заявке скошенные или наклонные складки определяют искривленные направления, которые завихряют газы при их выходе из реактора. Настоящее изобретение также предлагает конструкцию, которая усиливает смешение и/или завихрение газов.

Картридж согласно настоящему изобретению может использоваться, например, в области каталитического реформинга топлива для получения водорода, который после этого используют для генерации электроэнергии с помощью топливного элемента или в каком-либо другом промышленном процессе, таком как переработка нефти и газа, производство аммиака и удобрений, гидрогенизация масел и химических веществ и восстановление железной руды. Картридж может использоваться в качестве каталитической или некаталитической камеры сгорания. Картридж может быть также использован и как простой теплообменник.

В одном из своих предпочтительных вариантов выполнения настоящее изобретение содержит картридж, имеющий множество пространственно разделенных монолитов, ограничивающих каналы для прохождения газов, и при этом каждый монолит придает протекающим через каналы газам завихрение. Соседние монолиты создают завихрения в противоположных направлениях. В частности, направление завихрения газа претерпевает обращение при переходе от одного монолита к следующему. Такое обращение вызывает турбулентность в участках смешения между монолитами и усиливает теплоперенос между наружной и внутренней частями монолитов.

Монолиты образованы преимущественно парами из плоской и складчатой металлических полос, которые накручены на сердечник типа трубы или стержня, образуя при этом спиральную структуру. Складки каждой из складчатых полос наклонены по отношению к продольной оси полосы. Наклонная ориентация складок и придает газам завихрение. Промежутки между монолитами содержат смесительные участки для газа. В эти промежутки могут вводиться разделители, способствующие поддержанию постоянства расстояния и препятствующие телескопированию слоев монолитов под действием давления газового потока. Полосами могут быть обычные полосы из металлической фольги либо же они могут быть выполнены из сетки с малыми отверстиями, дополнительно усиливающей смешение и перенос тепла путем радиации.

Изобретение относится также к способу изготовления картриджа для каталитического сгорания. В этом способе пары из плоских и складчатых металлических полос закрепляют через определенные промежутки вдоль сердечника и накручивают эти пары полос на сердечник, вращая для этого сердечник вдоль его продольной оси, в результате чего образуется множество разделенных промежутками спирально закрученных монолитов. Складчатые полосы выполняют так, чтобы складки были наклонены к продольной оси полосы. Если картридж должен использоваться в качестве каталитической камеры сгорания, полосы перед их накруткой с образованием монолитов могут быть покрыты подходящим катализатором. После этого монолиты могут быть заключены в оболочку типа сетки. Между соседними монолитами могут быть также помещены разделители.

Изобретение относится также к способу введения реакторного картриджа и вывода из длинной трубы. К торцу картриджа прикрепляют вводящее устройство, и картридж извлекают из или вводят в длинную трубу, которая в общем случае может быть во много раз длиннее картриджа. Вводящее устройство после этого отделяют от картриджа. Вводящее устройство содержит центрирующий механизм, который центрирует устройство внутри длинной трубы, и, по меньшей мере, один крючок, который зацепляется с подъемной шпилькой или какой либо другой конструкцией на картридже.

Изобретение относится к указанному выше вводящее-выводящему устройству. Это устройство содержит центрирующий механизм и соединитель, укрепленный на центрирующем механизме, который может зацепляться за реакторный картридж, и тягу, которая может быть соединена с центрирующим механизмом. Центрирующий механизм может содержать щетку или роликовую обойму или какую-либо другую в целом цилиндрическую конструкцию, которая в достаточной степени хорошо подогнана к трубе с помещенным в ней картриджем. Соединитель преимущественно содержит один или более крючков, предназначенных для зацепления с подъемной шпилькой или ее эквивалентом, закрепленными на картридже.

Таким образом, основной задачей изобретения является предложение реакторного картриджа, который может использоваться при каталитическом или некаталитическом горении, или для каталитического реформинга, или для каких-либо других эндотермических или экзотермических каталитических реакций, или же для простого теплообмена.

Еще одной задачей изобретения является создание цельнометаллического реакторного картриджа, имеющего множество монолитов, и при этом картридж может штабелироваться вместе с другими подобными ему картриджами в длинной трубе.

Еще одной задачей изобретения является создание реакторного картриджа, который способствует быстрому переносу тепла через картридж и который устраняет проблемы, связанные с применением плотного керамического слоя.

Еще одной задачей изобретения является создание способа изготовления реакторного картриджа.

Задачей изобретения является создание способа введения реакторного картриджа в длинную трубу таким образом, чтобы образовался штабель из таких картриджей.

Задачей изобретения является создание способа выведения реакторного картриджа из штабеля в длинной трубе.

Задачей изобретения является также создание устройства для введения реакторного картриджа в длинную трубу или вывода картриджа из длинной трубы.

Настоящее изобретение поясняется чертежами, на которых:

фиг.1 - перспективный вид части картриджа согласно настоящему изобретению, показывающий изготовление картриджа путем намотки плоской и складчатой полос на трубу или сердечник;

фиг.2 - фрагментарный перспективный вид, показывающий вводящее-выводящее устройство для использования с картриджем настоящего изобретения;

фиг.3 - фрагментарный перспективный вид устройства на фиг.2, показывающий использование устройства для вывода картриджа настоящего изобретения из длинной трубы;

фиг.4 - вид в поперечном сечении вводящего-выводящего устройства, показывающий устройство в состоянии зацепления с торцом картриджа, выполненного согласно настоящему изобретению;

фиг.5 - фрагментарный перспективный вид устройства на фиг.2, показывающий вводящее-выводящее устройство, выполненное согласно предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения, где устройство находится вблизи картриджа, который должен быть введен или удален;

фиг.6 - фрагментарный перспективный вид устройства на фиг.5, показывающий устройство в состоянии зацепления с картриджем и показывающий использование устройства для подъема картриджа;

фиг.7 - перспективный вид картриджа согласно настоящему изобретению, причем картридж помещен внутрь сетчатого материала.

На фиг.1 показана базовая конструкция и способ изготовления реакторного картриджа согласно настоящему изобретению. Картридж выполнен из множества складчатых полос 1, 2, 3 и множества гладких полос 4, 5, 6. Складчатые полосы имеют скошенные складки, т.е. их складки наклонены по отношению к продольной оси полосы. Полосы, которые преимущественно выполнены из металлической фольги, приварены к трубе 7 и намотаны на нее таким образом, чтобы образовывать три монолита, обозначенные ссылочными позициями 8, 9 и 10. Монолиты называют также «сотами», поскольку они создают множество каналов для газов, проходящих через них в основном в аксиальном направлении. Каждый из указанных каналов ограничен частью плоской полосы и частью прилегающей к ней складчатой полосы.

Перед сборкой складчатые полосы ориентируют таким образом, чтобы складки соседних полос не были параллельными. Эта ориентация достигается простым обращением ориентации каждой второй складчатой полосы перед накруткой полос с образованием монолитов. Такое обращение можно видеть на фиг.1, где показано, что складки полос 1 и 3 параллельны друг другу, но не параллельны складкам полосы 2.

В результате указанного расположения соседние монолиты в конечной конструкции ограничивают различно ориентированные каналы для потока газа. Более конкретно, при наматывании полос скошенные складки ограничивают искривленные или спиральные каналы, а направление кривой или спирали в данном монолите отлично от направления кривой или спирали в любом из соседних монолитов.

После завершения намотки образовавшаяся конструкция включает в себя картридж с множеством монолитов. В целях простоты иллюстрации на фиг.1 показаны только три монолита, но каждый картридж может содержать и другое количество монолитов путем прикрепления к длинной трубе 7 большего или меньшего числа пар плоских и складчатых полос.

Намотанную конструкцию преимущественно помещают внутрь сетчатого материала 70, как это показано на фиг.7. Сетчатый материал защищает монолиты и способствует удержанию их вместе. Сетка может иметь относительно мелкую ячею, соизмеримую с ячеей, используемой при изготовлении обычной оконной сетки, либо же она может иметь относительно крупную ячею, подобную той, которую используют при изготовлении кроличьей клетки или клетки для кур, т.е. иметь размер ячеи порядка 1 мм. Более крупная ячея имеет то преимущество, что она обеспечивает лучший теплоперенос и, следовательно, является предпочтительной, но в изобретении предполагается использование как крупной, так и мелкой ячеи.

Материал, из которого выполнена складчатая и/или плоская полоса, может быть выполнен из сетки. В этом случае размер ячеи может быть относительно малым, например порядка приблизительно 0,125 см или менее, благодаря чему материал будет обладать достаточной площадью поверхности для размещения на нем катализаторного покрытия.

Фиг.1 показывает, что полоса 6 может быть выполнена из сеточного материала, о чем свидетельствует фрагментарная сетчатая часть 17. Аналогичным образом из сеточного материала может быть выполнена складчатая полоса 1, о чем свидетельствует фрагментарная сетчатая часть 18. Вместо того чтобы быть изготовленными из настоящей сетки, полосы могут состоять из фольги с проделанными в ней отверстиями. Таким образом, предполагается, что выражение «сетка» включает в себя и тот случай, когда, по меньшей мере, одна из полос образована с множеством отверстий.

Таким образом, плоские и складчатые полосы могут быть выполнены как из сплошного материала, так и из сетки, либо же плоские и полосы могут быть сплошными, а складчатые полосы сетчатыми либо наоборот. Предполагается, что фиг.1 содержит все возможные комбинации, в которых какие-либо или все плоские и/или складчатые полосы могут быть из сплошного или сетчатого материала. Все такие комбинации включены в объем изобретения.

Преимущество использования сетки для плоских и/или складчатых полос состоит в том, что сетка усиливает поток и перенос тепла между каналами, а также способствует радиационному теплопереносу.

Монолиты 8, 9 и 10 разделены разделителями 11, 12 и 13. В одном из предпочтительных вариантов выполнения разделители имеют показанную на фиг.1 форму «пауков». Пауки изготавливают, как показано, из плоской полосы металла. Пауки 12 и 13, которые находятся между монолитами, имеют ширину, которая вдвое больше ширины паука 11, который расположен в конце картриджа. Причиной указанного признака является то, что, когда штабели укладываются в цилиндрической длинной трубе «конец в конец», суммарная ширина пауков у торцов соседних картриджей равна суммарной ширине наружных пауков, что сохраняет постоянство расстояния между соседними монолитами в картридже.

Кроме того, что разделители обеспечивают постоянство расстояния между монолитами, они также препятствуют телескопированию слоев один в другой под действием давления проходящего через картридж газа. Вместо пауков для предотвращения телескопирования могут быть также использованы и другие известные в технике средства.

Каждый паук образуется множеством лепестков типа тех, которые изображены под ссылочными позициями 14, 15 и 16. Лепестки соседних пауков намеренно располагают по отношению одного к другому в разных фазах с целью создания большей турбулентности в участках смешения и соответственно для усиления переноса тепла через весь объем картриджа.

Труба 7 служит в качестве сердечника, на который накручивают плоские и складчатые полосы с образованием спиральной конструкции. Она также служит для фиксации монолитов в пространственно разделенном состоянии, так как пары полос привариваются к трубе. Следовательно, монолиты удерживаются в пространственно разделенных положениях как с помощью приварки полос к трубе, так и с помощью разделителей.

Вместо трубы можно использовать сплошной стержень. Труба более предпочтительна, поскольку с ней легче использовать описываемое ниже вводящее-выводящее устройство. Если используется труба, ее следует закупоривать, предпочтительно с помощью перегородки или пробки посередине или близко к середине трубы, чтобы предотвратить прохождение через трубу газа. Иными словами, труба должна выполнять роль конструкционного элемента, но не газопровода.

Таким образом, картридж настоящего изобретения содержит множество последовательно расположенных монолитов. Расстояния между монолитами, частично занятые разделителями, содержат области, в которых могут смешиваться газы, поступающие из разных ограничиваемых монолитами каналов. Скошенные складки ограничивают искривленные каналы в монолите, завихряя выходящие из монолита газы. Поскольку направление скоса обращается от одного монолита к другому, направление завихрения также обращается на каждом последующем монолите. Эффект обращения создает в смесительном пространстве турбулентность, усиливая перенос тепла между разными газовыми потоками, а также между наружной стенкой длинной трубы, в которой находится картридж, и газовыми потоками.

В одном из вариантов выполнения монолиты имеют продольную длину, равную примерно 5 см, и диаметр примерно 10-15 см при длине смесительного пространства в пределах от 0,625 до 1,25 см. В более общем случае и в зависимости от условий потока длина может составлять примерно от 5 до 15 см, диаметр может составлять примерно от 7,5 до 17,5 см, а расстояние между монолитами может быть в пределах примерно от 0,3 до 2,5 см. Монолиты формируют путем накрутки плоских и складчатых полос на трубу или стержень с диаметром примерно 1,9-5,0 см. Множество таких монолитов легко располагается в картридже длиной примерно от 7,5 до 15 см. Приводимые здесь численные значения даются лишь в качестве примера и не предполагаются для ограничения изобретения до какого-либо определенного размера.

В более конкретном примере труба может иметь толщину 100 см, а полосы иметь ширину 5 см. Если расстояние между соседними полосами (монолитами) равно 1,25 см, вдоль трубы или стержня можно образовать 16 монолитов. Иными словами, в картридже может быть 16 монолитов, 8 из которых придают завихрение по часовой стрелке и 8 против часовой стрелки.

В реакторной трубе картриджи штабелируют один на другой до заполнения трубы по высоте, которая может составлять приблизительно от 10 до 14 м. Картриджи могут закрепляться на конструкционном элементе типа стержня в середине реакторной трубы.

Указанные выше размеры даются лишь в качестве примеров и не предполагается, что они должны ограничивать изобретение. В целях соответствия потребностям конкретного применения компоненты картриджа настоящего изобретения могут быть увеличены или уменьшены с использованием бесконечного разнообразия размеров. Предполагается, что настоящее изобретение включает все варианты.

Поскольку длина картриджа согласно настоящему изобретению, в общем случае намного меньше длины реакторной трубы, необходимо обеспечить устройство для введения и удаления картриджа. Каждый картридж преимущественно содержит посередине соединительное приспособление с целью зацепления с сопряженным с ним приспособлением в устройстве для введения и удаления. Соединительным приспособлением может быть резьба, Т-образная щель или какая-либо другая структура. Соединительное приспособление может быть выполнено в трубе или быть образованным в результате ограничения разделителем или пауком. Вводящее устройство позволяет опускать картридж в реакторную трубу и при необходимости выводить из реакторной трубы. Далее в настоящем описании описаны конкретные варианты выполнения вводящего устройства.

Вкратце предпочтительный способ сборки картриджа для каталитического реактора настоящего изобретения выглядит следующим образом. Вначале подготавливают стержень или закупоренную трубу, такую как труба 7. Далее подготовляют множество плоских и складчатых полос, причем складки являются скошенными. Как было отмечено выше, некоторые или все из этих полос могут состоять из сеточного материала или из сплошного материала. Если предполагается использовать картридж для проведения каталитических реакций (а не использовать его, например, как простой теплообменник), на полосы наносится катализаторное покрытие. Складчатые и плоские полосы с покрытием приваривают к трубе с использованием прихваточного шва через определенные интервалы так, чтобы обеспечить желаемое расстояние между монолитами. Полосы сконфигурированы таким образом, чтобы после завершения образования монолитов наружный слой был складчатым. Между соседними монолитами может быть помещен разделитель, например паук.

Полученный таким образом картридж, который при этом содержит центральный стержень или трубу, может быть завернут в сеточный материал, как это показано на фиг.7, причем сетка имеет либо крупную, либо мелкую ячею. Используемая для завертывания монолитов сетка отличается от сеточного материала, который, возможно, был использован для изготовления некоторых или всех плоских и складчатых полос. Допускается, что сетка, используемая для помещения в нее картриджа, сама является каталитическим покрытием. Наружный сеточный материал фиксирует монолиты и предотвращает их раскручивание, а также снижает риск повреждения монолитов при введении или удалении картриджа. Сетка позволяет также газу изнутри картриджа вступать в контакт со стенками реакторной трубы. Картридж после этого может быть дополнен разделителями типа проиллюстрированных пауков или подобными им защитными средствами.

Настоящее изобретение относится также к вводящему-выводящему устройству, предпочтительному для введения и удаления картриджа из длинной трубы. Проблема состоит в том, как извлечь изготовленный, как описано выше, картридж из длинной трубы, длина которой может достигать 14 м. Картриджи штабелируют в этой трубе по типу «конец к концу». Поскольку длинная труба может иметь малый диаметр (порядка 10-15 см) по отношению к ее длине, расстояние видимости внутрь длинной трубы очень ограничено. Во многих или в большинстве случаев может оказаться необходимым вводить или удалять из длинной трубы картриджи без какой-либо визуальной обратной связи. Вводящее устройство должно при этом быть способным работать в любой ориентации.

Соединение между вводящим-выводящим устройством и картриджем должно быть таким, чтобы обе эти детали не могли разъединиться в процессе вывода. Для отделения картриджа от стенки длинной трубы может потребоваться применение значительных толкательных и крутящих усилий.

Таким образом, применяемое в настоящем изобретении вводящее-выводящее устройство содержит три компонента:

1) центрирующий механизм для поддержания выравнивания с центральной трубой многоярусного реактора;

2) соединитель, который вводит устройство в зацепление с картриджем многоярусного реактора; и

3) тягу, используемую для введения устройства и его извлечения.

Предпочтительные конструкции соединителей настоящего изобретения имеют форму двойного рыболовного крючка и тройного рыболовного крючка. Фиг.2-4 иллюстрируют форму двойного рыболовного крючка, а фиг.5, 6 показывают форму тройного рыболовного крючка.

Рассмотрим вначале вариант выполнения, показанный на фиг.2-5. Центрирующим механизмом, показанным в этом варианте выполнения, является щетка, модифицированная таким образом, чтобы зацеплять описанные ниже формы соединителя. Диаметр щетки подбирается таким, чтобы она легко, но плотно вписывалась в длинную трубу, в которой находится картридж реактора. Продольная ось щетки практически совпадает с продольной осью длинной трубы. Таким образом, будучи введенной в длинную трубу 23 (см. фиг.3 и 4), щетка обеспечивает центрирование тяги 25 по продольной оси длинной трубы. Одним из преимуществ использования щетки является то, что при своем введении она очищает стенки длинной трубы, облегчая тем самым извлечение картриджей.

Центрирующий механизм может принимать и другие формы. Например, может быть использована цилиндрическая клетка (не показана) с двумя спицевыми «колесами» на каждом торце. Длина клетки должна быть, по меньшей мере, равной ее окружности. Общий диаметр клетки и роликов может быть несколько меньшим диаметра длинной трубы, в которую вводят картриджи. Клетка должна быть заключена между тягой и соединителем. Преимуществом клетки является то, что ее можно перемещать внутри длинной трубы без сопротивления в любом направлении. С другой стороны, щетина щетки 21 оказывает некоторое сопротивление изменению направления.

Как было отмечено выше, фиг.2-4 иллюстрируют вариант выполнения, в котором соединитель содержит двойной рыболовный крючок. В частности, эти фигуры показывают J-образные рыболовные крючки 27. Рыболовные крючки прикреплены к кольцу 29. Для облегчения соединения с центрирующим механизмом кольцо преимущественно имеет внутреннюю резьбу. Рыболовные крючки 27 могут быть образованы из шпилек, которым придается J-форма, причем шпильки, как это показано, укреплены на противоположных сторонах кольца.

Двойные рыболовные крючки 27 зацепляются с подъемной шпилькой 31, которая наилучшим образом видна на фиг.4. Подъемная шпилька 31 преимущественно закрепляется вдоль диаметра трубы 33, которая является опорой для входящих в картридж монолитов. В этом варианте выполнения предполагается использование полой трубы. Если труба заменяется сплошным стержнем, подъемная шпилька не используется. При этом рыболовные крючки могут быть выполнены такими, чтобы они могли захватывать какой-либо другой элемент, например разделитель, или паук.

Зацепление вводящего-выводящего устройства осуществляется следующим образом. Устройство вводят в длинную трубу и толкают в направлении ближайшего реакторного картриджа. Когда устройство входит в соприкосновение с ближайшим картриджем, его поворачивают по часовой стрелке. Когда рыболовные крючки упрутся в подъемную шпильку, вращение устройства заставит рыболовные крючки проскользнуть под подъемную шпильку. Далее вращение заставляет рыболовные крючки проскользнуть за шпильку, благодаря чему кольцо может прочно закрепиться на торце монолита. После поворота устройства его тянут вверх. Это движение зацепляет рыболовные крючки с подъемной шпилькой. Рыболовные крючки создают положительное зацепление в любом направлении вращения, благодаря чему имеется возможность извлечь реакторный картридж. Отцепление устройства от картриджа осуществляется в обратном порядке.

Фиг.5 и 6 показывают вариант выполнения, в котором соединитель содержит тройной рыболовный крючок. Этот соединитель содержит три отдельных рыболовных крючка 41, каждый из которых имеет J-форму. Крючки отогнуты наружу от центра, благодаря чему шайба 43, заведенная поверх объединенных стволов крючков, будет сжимать крючки. К центральной опорной трубе 47 картриджа приварена толстая шайба 45. Когда всю сборку, включающую шайбу 43 и рыболовные крючки 41, заталкивают в реакторный картридж, рыболовные крючки пружинно расходятся, что позволяет им зацепиться с толстой шайбой. Когда выводящее устройство тянут из картриджа, как это иллюстрируется на фиг.6, картридж вытягивается наружу вместе с устройством благодаря зацеплению крючков с толстой шайбой. Крючки могут быть отцеплены от толстой шайбы путем сдвига шайбы 43 в сторону крючков, в результате чего крючки уплотняются и выходят из зацепления с толстой шайбой.

Тягой, используемой при изготовлении вводящего-выводящего устройства, может быть рукоятка обычной щетки для дымовой трубы. Тягу выполняют в виде секций с резьбой на каждом из концов, с помощью чего она может при необходимости вводиться и выводиться. После вытягивания тяги из длинной трубы секции могут быть удалены, что упростит дальнейшие операции. Изобретение не ограничено описанной выше конструкцией тяги: в рамках объема изобретения могут быть использованы и другие конструкции.

Хотя изобретение описывается в основном в контексте каталитического сгорания или других каталитических реакций (таких как реформинг с водяным паром), следует иметь в виду, что раскрытый картридж не ограничивается его применением в каталитических реакциях. Картридж настоящего изобретения может быть использован для усиления традиционного сгорания либо же он может быть использован как простой теплообменник. Аналогичным образом вводящее-выводящее устройство не ограничивается его применением в области каталитического или традиционного сгорания. Термин «реакторный» используется в настоящем описании для обозначения всех описанных выше возможностей.

Изобретение можно модифицировать в разных направлениях. Как было отмечено выше, можно варьировать размеры полос и менять число монолитов в каждом картридже. Можно варьировать угол скоса складок. Разделители не ограничиваются показанными пауками и могут быть заменены равноценными приспособлениями или же (в некоторых случаях) могут полностью отсутствовать. Эти или другие модификации, которые должны быть очевидными специалистам в данной области, следует рассматривать в духе и объеме приведенной ниже формулы изобретения.

Изобретение относится к способам введения картриджа в длинную трубу и вывода из нее и может использоваться в области каталитического горения и/или теплообмена для штабелирования картриджей в длинной трубе. Реакторный картридж имеет цилиндрическую структуру, которая содержит множество пространственно разделенных монолитов, сформированных на трубе или каком-либо другом сердечнике. Каждый монолит образован парой из плоской и складчатой металлических полос, спирально намотанных на трубу. Эти полосы могут быть выполнены из сплошного или сеточного материала. Складки выполнены скошенными, в результате чего монолит завихряет проходящие через него газы. Прикрепляют вводящее устройство к торцу картриджа, опускают картридж в длинную трубу и отделяют вводящее устройство от картриджа. Вводящее устройство содержит центрирующий механизм и крючки, зацепляемые с подъемной шпилькой, соединенной с картриджем. Удаление картриджа происходит аналогично. Вводящее устройство упрощает процедуру штабелирования картриджей в длинной трубе или удаление картриджей из этой трубы. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ введения реакторного картриджа в длинную трубу, причем картридж имеет в целом цилиндрическую структуру, которая содержит множество пространственно разделенных монолитов, в котором а) прикрепляют вводящее устройство к торцу картриджа; b) опускают картридж в длинную трубу, в процессе чего картридж остается соединенным с вводящим устройством; с) отделяют вводящее устройство от картриджа.

2. Способ по п.1, в котором операции от (а) до (с) повторяют для множества картриджей.

3. Способ по п.1, в котором вводящее устройство выбирают так, чтобы оно содержало центрирующий механизм, который плотно входит в длинную трубу, и, по меньшей мере, один крючок, причем при операции прикрепления зацепляют крючок с подъемной шпилькой, соединенной с картриджем.

4. Способ по п.1, в котором при операции отделения поворачивают вводящее устройство до тех пор, пока устройство не окажется расцепленным с картриджем.

5. Способ по п.1, в котором вводящее устройство содержит а) щетку, которая имеет размеры, обеспечивающие возможность плотного введения ее в длинную трубу и удержания указанного устройства внутри трубы, а также b) соединитель, прикрепленный к щетке, при этом указанный соединитель содержит, по меньшей мере, два крючка, предназначенных для введения в зацепление с реакторным картриджем, причем крючки удерживаются внутри отверстия шайбы.

6. Способ по п.1, в котором вводящее устройство содержит а) тягу, b) щетку, соединенную с тягой, причем щетка имеет размеры, обеспечивающие возможность плотного введения ее в длинную трубу, и с) множество крючков, имеющих J-форму, прикрепленных к тяге, причем крючки расположены ниже щетки и выполнены с возможностью введения в зацепление с подъемной шпилькой, прикрепленной к реакторному картриджу, посредством вращения указанного устройства.

7. Способ удаления реакторного картриджа из длинной трубы, причем картридж имеет в целом цилиндрическую структуру, которая содержит множество пространственно разделенных монолитов, в котором а) прикрепляют вводящее устройство к торцу картриджа; b) поднимают картридж из длинной трубы, при этом картридж остается соединенным с вводящим устройством; с) отделяют вводящее устройство от картриджа.

8. Способ по п.7, в котором операции от (а) до (с) повторяют для множества картриджей.

9. Способ по п.7, в котором вводящее устройство содержит центрирующий механизм, который плотно входит в длинную трубу, и, по меньшей мере, один крючок, и на стадии прикрепления зацепляют крючок с подъемной шпилькой, соединенной с картриджем.

10. Способ по п.9, в котором выбирают центрирующий механизм, содержащий щетку.

11. Способ по п.7, в котором вводящее устройство содержит а) щетку, которая имеет размеры, обеспечивающие возможность плотного введения ее в длинную трубу и удержания указанного устройства внутри трубы, а также b) соединитель, прикрепленный к щетке, при этом указанный соединитель содержит, по меньшей мере, два крючка, предназначенных для введения в зацепление с реакторным картриджем, причем крючки удерживаются внутри отверстия шайбы.

12. Способ по п.7, в котором вводящее устройство содержит а) тягу, b) щетку, соединенную с тягой, причем щетка имеет размеры, обеспечивающие возможность плотного введения ее в длинную трубу, с) множество крючков, имеющих J-форму, прикрепленных к тяге, причем крючки расположены ниже щетки и выполнены с возможностью введения в зацепление с подъемной шпилькой, прикрепленной к реакторному картриджу, посредством вращения указанного устройства.