Газораспределительное устройство Советский патент 1983 года по МПК B01J8/44 

Изобретение относится к аппаратурному оформлению химических и нефтехимических производств, в частности к устройству распределения газа в аппаратах с Неподвижным слоем катализатора или другим наполнителем.

Известны газораспределительные устройства аппаратов, в которых раскрытие поступающей в аппарат струи газа осуществляется при помощи диффузоров с разделительными стенками или других приточных насадок, в которых оснойная струя разбивается на отдельные потоки или струи, направленные на всю поперечного сечения аппарата l.

Расстояние от точек образования таких струй или потоков д6 точек их соприкосновения -с верхним слоем катализатора различно, так как струи направлены под углом к поверхности слоя катализатора, и сам верхний слой катализатора в процессе работы изменяет свое положение из-за усадки слоя. Поэтому при входе в слой катализатора газовый поток имеет неравномерное поле скоростей, что не позволяет эффективно использовать катализатор.

Известно газораспределительное устройство, включающее набор неравно великих концентрических,обечаек, высота которых уменьшается с периферии к центру, установленный Коаксйально им перфорированный стакан и направляющие Г21.

В этом газораспределительном устройстве газовый поток через перфорацию в стакане по замкнутому направ- ляющими в виде торцовых дисков и обечайками пространству распределяется по сечению всего аппарата.

Равномерность газового потока,

.поступающего на катализатор, зависит в основном только от равномерного распределения его по свободному сече,нию стенки стакана.

: Однако равномерное распределение газового потока Через стенки стакан1 может быть достигнуто лишь при строго определенном количестве пода ваемого в аппарат газа.

При колебаниях нагрузки по газу, что практически бывает при ведении всех технологических процессов, нарушается равномерное его распределекме через стенки стакана и, соответ.ственно, по сечению всего аппарата.

При повышении нагрузки возраствсг скорость газового потока в стакане и соответственно увеличивается динамический напор. Поэтому в нижней части стакана через перфораци10 будет проходить газа больше , SieMyB верхней части стакана.

При уменьшении нагрузки через верхнюю часть стакана будет проходить

сравнительно больше газа, чем в нижней части стакана. Поэтому в первом случае в центре аппарата плотность газового потока выше, чем в более удаленных точках, а во втором случае

5 плотность газового потока выше у стенок аппарата, чем в центре.

Цель изобретения - обеспечение равномерного распределения газа в слое катализатора при колебаниях нагрузки по газу.

Указанная цель достигается тем, что в газораспределительном устройстве, включающем набор неравновеликих концентрических обечаек, высота которых уменьшается от периферии к центру, установленный коаксиально им перфорированный стакан и направляющие, последние размещены внутри перфорированного стакана и выполнены

JJ в виде установленных соосно по высоте соответственно количеству концентрических обечаек патрубков с закрепленными на их нижнем конце коническими диафрагмами, при этом верхняя кромка верхнего патрубка расположена не Ниже верхнего уровня перфора ции стакана, последующих патрубков не ниже нижней кромки вышележащего патрубка, а наружняя кромка конических диафрагм - на уровне верха соот-, ветствующих концентрических обечаек, диаметры патрубков должны уДОвлетворять условию

диаметр аппарата;

, Диаметр стакана; диаметры патрубков; 4i)aa aiidM

v 152;-bi диаметры концентрических обечаек. Равенство отн Лцений диаметров патрубков и обечаек обуславливает равенство отношений -площадей сечений, заключенных между пат рубками, к площадям сечений, заключенным между соответствующими обечайкаиИ|

На чертеже изображено газораспределительное устройство,продольный разрез. Газораспределительное устройство размещено в корпусе аппарата и содержит набор неравновеликих концент рических (бечаек 1, перфорированный стакан 2, соосно расположенные по высоте стакана патрубки 3 с кольцеа ми диафрагмами k. Об Чдйка, располо женная .ближе к центру, имеет наимен шую высоту, аысрта последующих обе чаек возрастает соответственно диаметру. /: v .- л .- : -- v Перфорированный стакан 2 располо жен по оси аппарата. Перфорация рас цйтана на равномерное распределение газового потока при номинальных ..расходах.. ;,-; ;.;: ;; . . / Толщина стенки принимается такой чтобы обеспечить направление исходя щего из отверстий газа с малым углом раскрытия струи. Патрубки установлены внутри на концентрйчно на разной высоте. Патрубок с большим диаметром расположен сверху, нижний патрубок имеет наименьший /з аметр. Диаметры патрубков приняты с размерами, удовлетворяющими вьшеприведенное условие равенства отношений. Верх верхнего патрубка расположен не ниже границы перфорации в стакане а последующих патрубков не ниже низа вышерасположенных патрубков. . К нижней кромке патрубиов крепятся кольцевые диафрагмы 4, перекрывающие сечение между стаканом и соответствующим патрубком. Наружная кро ка;с1иафрагм расположена на уробне соответствующих обечаек. При м е р. 8 корпусе аппарата диаметром ЗбОО мм (DQ, ЗбОО мм) коаксиально размещены обечайки диаметром fVf 3200; 0 ,2600; в 1200. Обечайка диаметром 0 в 3200имеет наибольшую высотуУ обечайка диаметром 0 1200 - наименьшую высоту.: .Диаметр расположенного по оси ап парата перфорированного стакана равен 50ft мм. Необходимый диаметр расположениях внутри стакана патрубков определяют из уравйения РОИ Р . . в . . - откуда Pi dun 3200.500 .., 3600 445 мм Диаметр следующего патрубка определяют из равенства . Pay Drz j Ia.Bcm i6005oo flcm dl далее PI dcH 165мм dj 3600 Q 500-5c)o «7Омм ШОУ 3600 Поток газа проходйщий между стен- кой стакана и патрубком диаметром d/i мм, проходит через отверстия в ст йкане в виде отдельных струй, достигает стенки аппарата и направляётся к слою катализатора по пространству между стенкой аппарата и с бечайкой диаметром О. 3200 мм. . Отношение площадей при этом составляет ja T vBon-JJ /4ГЛс1с иа1/ ЗбОО-МОО : - дi. г Cf . . Ji Д1е-1 . &; 50оМ45 Поток газа, проходящий между патрубками диаметрами d 445 и d 350, попадает в пространство между обечайками диаметром D и 0 2600: f():T()y 11 л ллв . Jt 445-дбО Подобным образом расчитмвают и другие отношения площадей. Во всех случаях отношение составляет 50 Таким образом, плотност ь газового потока во всех случаях уменьшается П| иблизите 1Ьно в 50 раз, и при одинаковой плотности газового потока в сечении стакана получают одинаковую ппотность газового потока при входе его в слой кат ализатора. Уст воработает следующим обрааон. I - . . , . ; Через перфорированный стакан 2 поток газа поступает с одинаковой скоростью по всему сечению стакана. асть его н/ешк/ стенкой стакана и верхним патрубком 3 проходит через гюрфорацию, расположенную в п/ющади т границы Перфорации до верхней юльцевой диафрагмы 4. Проходя отверстия 0 стенке стакана, газовый оток в виде отдельных струй приоб

ГДЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, включающее набор неравновеликих концентрических обечаек, высоти -которых уменьшается от периферии к центру,, установленный коаксиально им по оси перфорированный стакан и направляющие, отл ичающее- сот;и 1 -j,, ; й; лЫСУ с я тем, что, с целью обеспечения равномерного распределения газа в слое катализатора при колебаниях нагрузки по газу, направляющие размещены внутри перфорированного стакайа и выполнены в виде установленных соосно по высоте соответственно количеству концентрических обечаек патрубков с закрепленными на их нижнем конце коническими диафрагмами, ;при этом верхняя кромка верхнего патрубка расположена не ниже верхнего уровня перфорации стакана, последующих патрубков - не ниже нижней кромки вышележащего патрубка, а наружная кромка конических диафрагм на уровне верха соответствующих концентрических обечаек, диаметры патрубков должны удовлетворять условм : dcT d dg dI-ijt Опи D D2. DI аи -диаметр аппарата; где ь -диаметр стакана; , - диаметры патрубков; , D а -i диаметры концентри00 ческих обечаек. СО 9: