一種支撐梁結構及帶有支撐梁結構的固定床反應器的製作方法

2024-01-27 01:51:15 3

本實用新型涉及一種化工領域的反應器內構件支撐梁及安裝了支撐梁的反應器，更具體地說，涉及一種適用於固定床加氫反應設備中的支撐梁和反應器。

背景技術：

目前石油化工領域中許多催化反應都採用帶有若干間隔固體顆粒床層的反應器進行(例如加氫裂化、加氫精制等裝置)。通常，在這種反應器內部設有若干層塔盤。這些塔盤有的用於支撐催化劑床層，有的用於流體分配。《中國煉油技術》(侯芙生主編，2011年出版，第401頁)中提到催化劑支撐結構一般包括支撐梁等。這些支撐梁的作用就在於為催化劑格柵塔盤及放置在其上的催化劑床層提供支撐，保障裝置運行中床層和塔盤的牢固和穩定。

目前反應器內支撐梁的結構大部分採用傳統的T型或倒T型結構，通過在支撐梁的兩端安裝緊固卡的方式與反應器內支撐圈相連接。在實際應用中發現，在裝置特別是烴類原料加工裝置停工時，由於反應器內壁附著有大量油性烴類組分而使得支撐梁在檢修後重新安裝時會發生緊固不牢的現象，緊固卡與反應器支撐圈的接觸表面會由於裝置運行中產生的結焦物、揮發性組分及機雜等變得不平整或摩擦係數減小。這些都導致在支撐梁回裝過程中易發生無法完全緊固、易傾倒的問題。

CN202052548U公開了一種支撐梁結構，所述支承梁固定設置在塔器的塔壁上，支承梁包括複合式支承管和套管法蘭，複合式支承管兩端設置在塔壁的支承管孔上，複合式支承管的端設有套管法蘭，所述複合式支承管由內層鋼管和外層塑料管複合而成。

CN201493095U公開了一種催化劑支撐盤，包括固定在反應器筒壁上的支承梁，所述支承梁為倒T字形，其底端構成一託臺，在支承梁託臺上設有多根垂直於支承梁的橫梁，所有橫梁兩端均焊接在連接梁上，而連接梁安裝在託臺上，所述橫梁上均勻等距地設有垂直於橫梁的支撐條，所述支撐條上均勻等距地固定有垂直於支撐條的金屬柵條。這種結構目前應用較多，雖然能同時滿足對催化劑床層的支撐和流體的分布，但是同樣存在支撐梁在檢修後重新安裝時會發生緊固不牢的現象，導致在支撐梁回裝過程中易發生無法完全緊固、易傾倒的問題。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種支撐梁結構及安裝了上述支撐梁結構的固定床反應器，以解決現有技術中存在的支撐梁易傾倒、緊固不牢等問題。

為解決上述問題，本實用新型提供一種支撐梁結構，置於反應器內壁1上設置的支撐圈2上，其特徵在於，所述的支撐梁結構包括多條平行設置的支撐梁和連接相鄰兩條支撐梁的固定件3，所述的支撐梁包括底座4、主支撐件5和頂支撐面7，所述的主支撐件5位於底座4上部，所述的主支撐件5上部為頂支撐面7。

本實用新型還提供一種帶有支撐梁結構的固定床反應器，該固定床反應器內設置至少一層上述的支撐梁結構和支撐塔盤，所述的支撐塔盤放置在所述的支撐梁結構上，所述的支撐塔盤上為催化劑床層；其中所述的支撐梁結構為上述的支撐梁結構。

本實用新型提供的支撐梁結構和帶有支撐梁結構的固定床反應器的有益效果為：

利用簡潔易實施的設計結構使得支撐梁在拆卸或安裝時不會由於自身緊固鬆緊或施工過程中意外的水平外推力而發生傾倒的問題，避免了工程實施過程中可能產生的安裝難度較大、安裝周期較長甚至是安全事故等問題。本實用新型結構簡潔，效果明顯，能夠縮短支撐梁安裝過程的施工周期，提高施工安全性，適用於反應器特別是固定床加氫反應器中支撐結構的使用和安裝。

附圖說明

為更清楚的表述本實用新型中實施的技術方案，下面對附圖作詳細說明。

附圖1為現有技術支撐梁在反應器內連接方式的示意圖。

附圖2為一種本實用新型支撐梁在反應器內連接方式的示意圖。

附圖3為另一種本實用新型支撐梁在反應器內連接方式的示意圖。

標記說明：1、反應器壁；2、支撐圈；3、固定件；4、底座；5、主支撐件；6、緊固卡；(601、連接件；602、螺栓；603、螺母；)7、頂支撐面；8、固定卡(801、螺母；802：螺栓)。

具體實施方式

以下對本實用新型提供的支撐梁和反應器的具體實施方式進行詳細說明。

一種支撐梁結構，置於反應器內壁1上設置的支撐圈2上，其特徵在於，所述的支撐梁結構包括多條平行設置的支撐梁和連接相鄰兩條支撐梁的固定件3，所述的支撐梁包括底座4、主支撐件5和頂支撐面7，所述的主支撐件5位於底座4上部，所述的主支撐件5上部為頂支撐面7。所述底座4的長度小於支撐圈2的內徑；所述主支撐件5的長度大於支撐圈2的內徑並且小於支撐圈2的外徑。

優選地，所述的固定件3為U型平板，通過螺栓及螺母與相鄰的支撐梁進行緊固。

優選地，所述的底座4與所述的頂支撐面7的橫截面積均大於所述主支撐件5的橫截面積。優選地，所述的底座4的長度為2～6m，寬度為20～60mm；所述的頂支撐面7的長度為2.4～6.4m，寬度為20～70mm；所述主支撐件5的長度為1.6～5.6m，寬度為10～40mm。

優選地，本實用新型提供的支撐梁結構中，所述的平行設置的支撐梁，相鄰兩條支撐梁的間距為200～800mm。優選地，所述的固定件(3)的寬度為240～660mm。

本實用新型還提供一種帶有支撐梁結構的固定床反應器，該固定床反應器內設置至少一層上述的支撐梁結構和支撐塔盤，所述的支撐塔盤放置在所述的支撐梁結構上，所述的支撐塔盤上為催化劑床層；其中所述的支撐梁結構為上述的支撐梁結構。

本實用新型的一種支撐梁結構的具體實施方式，支撐梁主要由底座，主支撐件以及頂支撐面組成。底座位於主支撐件的下方，頂支撐面位於主支撐件的上方，底座與頂支撐面的橫截面積均大於主支撐件的橫截面積。在支撐梁與支撐梁的主支撐件之間設有固定件，固定件為一U型板，U型板的兩端面平板分別通過螺栓和螺母固定於支撐梁的主支撐件上。所述螺栓焊接於支撐梁的主支撐件上。本實用新型支撐梁通過如下方式與反應器內壁支撐圈相連接固定：第一，與傳統的反應器支撐梁固定方式類似，採用緊固卡的方式，通過在底座中焊接螺栓並將螺母緊固於連接件下方而使得主支撐件與連接件之間產生嚙合力而「咬住」支撐圈的上、下端面；同時，採用新型的結構固定件，這樣，當整個支撐梁放置於支撐圈上時，通過固定件將兩個相鄰的支撐梁連接在一起，根據力學原理，此時即使沒有將緊固卡上的螺母完全緊固，想使支撐梁傾倒也必須採用較大的力矩才可能實現，而在施工過程中實際的人力是無法產生這麼大力矩的，因此採用的新型結構固定件能夠有效的解決支撐梁因緊固卡未完全緊固或因裝置運行產生的油類雜質物質降低接觸面摩擦係數而產生的易傾倒、緊固不牢等問題。另外可根據實際支撐梁的長度來決定採用1個或多個緊固件3。對於反應器中較短的相鄰支撐梁採用1個緊固件即可，而對於較長的相鄰支撐梁則採用2個甚至多個緊固件。

在實際應用時，首先將本實用新型反應器支撐梁放置於支撐圈上，隨後，通過緊固卡將支撐梁緊固於支撐圈上，緊固卡不用完全緊固，應留下調整的餘量以方便後續對支撐梁的位置進行微調，此時在相鄰的支撐梁之間安裝所述固定件並用螺栓及螺母緊固，從而避免由於緊固不牢或因支撐梁上端水平外推力而傾倒的情況。與現有技術相比，採用本實用新型支撐梁及反應器能夠有效提高作業過程中的安全性和便捷性。

本實用新型優點在於利用簡潔易實施的設計結構使得支撐梁在拆卸或安裝時不會由於自身緊固鬆緊或施工過程中意外的水平外推力而發生傾倒的問題，避免了工程實施過程中可能產生的安裝難度較大、安裝周期較長甚至是安全事故等問題。本實用新型結構簡潔，效果明顯，能夠縮短支撐梁安裝過程的施工周期，提高施工安全性，適用於反應器特別是固定床加氫反應器中支撐結構的使用和安裝。

下面結合附圖對本實用新型支撐梁及反應器的具體實施方式進行清晰、完整的描述。

現有技術中支撐梁的連接方式如圖1中所示。在反應器壁1內，設有若干層支撐圈2用於放置支撐梁。支撐圈2通常通過焊接與反應器壁相連，其厚度根據實際的載荷計算。支撐梁主要由底座4、主支撐件5以及頂支撐面7組成。底座4位於主支撐件5的下方，頂支撐面7位於主支撐件5的上方，底座4與頂支撐面7的橫截面積均大於主支撐件5的橫截面積。底座4的長度小於支撐圈2的內徑；主支撐件5的長度大於支撐圈2的內徑並且小於支撐圈2的外徑。支撐梁通過緊固卡6與支撐圈2相連接固定。緊固卡6由連接件601、螺栓602以及螺母603組成，其中連接件601一般是J型板及其變形，連接件601焊接於底座4上，且與支撐圈2下端面相貼合；螺栓602通過焊接嵌於底座4下方，帶螺紋的部分從連接件601中向下穿過；螺母603緊固於螺栓602末端，且位於連接件601下方。這樣，支撐梁就通過緊固卡6與支撐圈2緊固，且主支撐面5底面與支撐圈2的頂面相貼合。

本實用新型支撐梁及反應器結構示意如附圖2及附圖3所示，附圖2為反應器截面安裝6個支撐梁的情況，附圖3為反應器截面安裝3個支撐梁的情況。支撐梁主要由底座4(未畫出)，主支撐件5以及頂支撐面7(未畫出)組成。參見圖1，底座4位於主支撐件5的下方，頂支撐面7位於主支撐件5的上方，底座4與頂支撐面7的橫截面積均大於主支撐件5的橫截面積。在支撐梁與支撐梁的主支撐件5之間設有固定件3，固定件3為一U型板，U型板的兩端面平板分別通過螺栓802和螺母801固定於支撐梁的主支撐件5上。所述螺栓802焊接於支撐梁的主支撐件5上。本實用新型支撐梁通過如下方式與反應器內壁支撐圈相連接固定：第一，與傳統的反應器支撐梁固定方式類似，採用緊固卡6的方式，通過在底座4中焊接螺栓602並將螺母603緊固於連接件601下方而使得主支撐件5與連接件601之間產生嚙合力而「咬住」支撐圈2的上、下端面；同時，採用新型的結構固定件3，這樣，當整個支撐梁放置於支撐圈2上時，通過固定件3將兩個相鄰的支撐梁連接在一起，根據力學原理，此時即使沒有將緊固卡6上的螺母603完全緊固，想使支撐梁傾倒也必須採用較大的力矩才可能實現，而在施工過程中實際的人力是無法產生這麼大力矩的，因此採用的新型結構固定件3能夠有效的解決支撐梁因緊固卡未完全緊固或因裝置運行產生的油類雜質物質降低接觸面摩擦係數而產生的易傾倒、緊固不牢等問題。另外可根據實際支撐梁的長度來決定採用1個或多個緊固件3。如圖2中所示，對於反應器中較短的相鄰支撐梁採用1個緊固件即可，而對於較長的相鄰支撐梁則採用2個甚至多個緊固件。

上述實施例僅供說明本實用新型之用，並非對本實用新型的限制。本領域的普通技術人員在不脫離本實用新型的精神和範圍的前提下，還可以做出各種變化和變形，因此所用的技術方案也應屬於本實用新型的範疇，本實用新型的專利保護範圍應該由各權利要求限定。