專利名稱：軸向流板殼式等溫反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種殼式反應(yīng)器，尤其是一種用于氣固相催化反應(yīng)床內(nèi) 釆用冷板(換熱板)進行等溫移熱的板殼式反應(yīng)器，具體地說是一種軸向流 板殼式等溫反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
目前，板殼式等溫催化反應(yīng)器有多種型式，其中一種是由本專利持有者
發(fā)明的徑向折流板殼式反應(yīng)器(專利申請?zhí)枮?00620077859.3)，另一種是軸 向(或徑向)輻射式板殼式反應(yīng)器，前者徑向流反應(yīng)器的最大優(yōu)點是在優(yōu)化 傳熱的同時，解決流體阻力大的問題，特別適合大型反應(yīng)器的應(yīng)用；而后者 輻射狀反應(yīng)器，雖強化傳熱但在冷板的排列上不利于等溫傳熱，其原因是相 鄰二塊板之間的形成的空間從斷面上看是一個扇形，這樣，單位體積催化劑 所分配到的換熱面積沿徑向方向不斷變化，越靠近反應(yīng)器軸心的催化劑所分 配的換熱面積越大，這種換熱面積分布不均會導(dǎo)致催化劑溫度不均。因此， 這種成輻射狀排列的冷板形式，對于形成等溫反應(yīng)器并不是最佳方案。實現(xiàn) 等溫反應(yīng)器的理想條件首先是確定放熱反應(yīng)的催化劑床層的流態(tài)是柱塞型， 也即純軸向流，因為它的每個圓面上的等溫性，為等溫反應(yīng)器的實現(xiàn)創(chuàng)造最 好的基礎(chǔ)(比徑向反應(yīng)器更好)，同時再安排同心圓式的冷板排列，真正實現(xiàn) 了等距離傳熱的等溫反應(yīng)器。為此，急需設(shè)計一種能實現(xiàn)等量傳熱，建立最 優(yōu)的等溫反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)器供使用。 -發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的板殼式反應(yīng)器由于冷板(換熱板)排列 不良造成存在不均勻溫區(qū)的問題，設(shè)計一種換熱面積均勻的軸向流板殼式等 溫反應(yīng)器。
本實用新型的技術(shù)方案是
一種軸向流板殼式等溫反應(yīng)器，包括外殼和安裝在其中的冷板元件，其特 征是所述的冷板元件同心圓方式排列在外殼的中心軸周圍，且每個冷板元件 與其相鄰的冷板元件之間的距離相等并通過相應(yīng)的連接件組成板式換熱單元 后固定在外殼中。
所述的冷板元件或為中空的板式結(jié)構(gòu)；或為由實心固定板及固定在實心 固定板上的軸向排列的管件組成的板管結(jié)構(gòu)；或為由軸向排列的管件相連而 成的管式結(jié)構(gòu)，管件與管件之間或直接相連，或通過連接板相連。
所述的板式結(jié)構(gòu)的冷板元件的橫截面為弧線狀、折線狀或直線狀。 所述的板式結(jié)構(gòu)的冷板元件為同心圓等距排列，其排列的方向與其所在 同心圓切線方向一致或呈一定的角度a ，角度a的范圍在0 80。之間。
每個冷板元件可以同心圓方式等距排列，若干個以大小不等的同心圓排 列的冷板元件構(gòu)成完整的板式換熱單元，相鄰冷板元件的距離相等，每塊冷 板的排列方向與其所在的同心圓切線方向一致，也可以有一定的角度(即轉(zhuǎn) 角等距排列)，角度范圍可以在0 8(T之間調(diào)整。
本實用新型的有益效果
本實用新型的冷板元件以同心圓方式等距排列，很容易實現(xiàn)單位體積催 化劑所分配到的換熱面積均等，使得催化劑溫度均勻分布，從而形成等溫反應(yīng)器。
相比其他形式的板殼式反應(yīng)器本實用新型的結(jié)構(gòu)簡單，氣流分布均勻， 不易產(chǎn)生徑向溫差，構(gòu)件熱膨脹均勻一致，不易產(chǎn)生熱應(yīng)力破壞。
本實用新型的冷板元件內(nèi)外介質(zhì)沿外殼軸向呈并流或逆流方式流動，在 其軸向和徑向上可以實現(xiàn)溫度均勻一致，形成等溫反應(yīng)。
本實用新型的冷板元件可以采用"模塊式"組對拼裝，以提高制造效率、 加工精度和焊接質(zhì)量，并且可以簡化結(jié)構(gòu)。
本實用新型的冷板以更好的傳熱方式排列，即同心圓等距排列(圖3)， 使單位體積催化劑所分配到的換熱面積均等，這種排列在制作上更為方便。 冷板的端面可以是直板也可以是弧形板(圖3)或其它形式(圖4、 5)。冷板 內(nèi)外的流動介質(zhì)沿外筒的軸線方向以并流或逆流方式流動，可以避免徑向溫
差以形成更好的等溫效果，多個冷板元件可以集成在一起以"模塊式"組對 拼裝，能夠提高制造質(zhì)量和效率。


圖1是本實用新型的反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是反映本實用新型的冷板單元的橫截面的結(jié)構(gòu)形式之一。 圖3是反映本實用新型的冷板組件的橫截面的結(jié)構(gòu)形式之二。 圖4是反映本實用新型的冷板組件的橫截面的結(jié)構(gòu)形式之三。 圖5是反映本實用新型的冷板組件的橫截面的結(jié)構(gòu)形式之四。 圖6是反映本實用新型的冷板組件的橫截面的結(jié)構(gòu)形式之五。 圖7是反映本實用新型的冷板組件的橫截面的結(jié)構(gòu)形式之六。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
實施例一。
如圖1、 2所示。
一種軸向流板殼式等溫反應(yīng)器，包括外殼1和安裝在其中的冷板元件2、 冷板元件2的兩端分別相連有上下聯(lián)箱3，外殼1的下部設(shè)有軟水入口管4， 其上端設(shè)有氣體入口9、水氣出口8及維修用人孔10，下端設(shè)有氣體出口5， 催化劑7位于外殼1中冷板元件2的周圍，在外殼1的下部中填充有惰性填 充物6，如圖1所示，其中作為移熱主體的冷板元件2呈同心圓等距方式排列 在外殼1的中心軸周圍，其橫截面的主體形狀呈弧線狀結(jié)構(gòu)，如圖2所示， 各冷板元件2通過相應(yīng)的連接件組成板式換熱單元12固定在外殼1中，這種 結(jié)構(gòu)使單位體積催化劑所分配到的換熱面積均等，冷板內(nèi)外的流動介質(zhì)沿外 筒的軸線方向以逆流方式流動，可以避免徑向溫差以形成更好的等溫效果。
本實施例未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
實施例二。
如圖1、 3所示。
本實施例與實施例一的不同之入在于外殼1中安裝的冷板元件2的橫截
面的主體形狀可以呈折線結(jié)構(gòu)，如圖3所示。 實施例三。 如圖1、 4所示。
本實施例與實施例一的不同之入在于外殼1中安裝的冷板元件2為由軸
向排列的管件相連而成的管式結(jié)構(gòu)，管件與管件之間或直接相連，或通過連
接板相連。如圖4所示。 實施例四。 如圖1、 5所示。
本實施例與實施例一的不同之入在于外殼1中安裝的冷板元件2由實心 固定板及固定在實心固定板上的軸向排列的管件組成的板管結(jié)構(gòu)，如圖5所 示，其中的實心固定板或為弧線結(jié)構(gòu)，也可為折線結(jié)構(gòu)或直線結(jié)構(gòu)。
實施例五。
如圖1、 6所示。
本實施例與實施例一的不同之入在于外殼1中安裝的冷板元件2為同心 圓等距排列，其排列的方向與其所在同心圓切線方向呈一角度a ，角度a的 范圍可在0 80°之間選擇，如圖6所示，其中的實心固定板或為弧線結(jié)構(gòu)， 也可為折線結(jié)構(gòu)或直線結(jié)構(gòu)。
如圖1、 7所示。
本實施例與實施例一的不同之入在于外殼1中安裝的冷板元件2的橫截 面的主體形狀可以呈直線結(jié)構(gòu)，如圖7所示。
本實用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求1、一種軸向流板殼式等溫反應(yīng)器，包括外殼(1)和安裝在其中的冷板元件(2)，其特征是所述的冷板元件(2)同心圓方式排列在外殼(1)的中心軸周圍，且每個冷板元件(2)與其相鄰的冷板元件之間的距離相等并通過相應(yīng)的連接件組成板式換熱單元(12)后固定在外殼(1)中。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向流板殼式等溫反應(yīng)器，其特征是所述的冷板元 件(2)或為中空的板式結(jié)構(gòu)；或為由實心固定板及固定在實心固定板上的軸 向排列的管件組成的板管結(jié)構(gòu)；或為由軸向排列的管件相連而成的管式結(jié)構(gòu)， 管件與管件之間或直接相連，或通過連接板相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向流板殼式等溫反應(yīng)器，其特征是所述的板式結(jié) 構(gòu)的冷板元件(2)的橫截面為弧線狀、折線狀或直線狀。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向流板殼式等溫反應(yīng)器，其特征是所述的板式結(jié) 構(gòu)的冷板元件(2)為同心圓等距排列，其排列的方向與其所在同心圓切線方 向一致或呈一定的角度a，角度a的范圍在0 80。之間。
專利摘要一種軸向流板殼式等溫反應(yīng)器，屬于一種化工設(shè)備，包括外殼(1)和安裝在其中的冷板元件(2)，其特征是所述的冷板元件(2)同心圓方式排列在外殼(1)的中心軸周圍，且每個冷板元件(2)與其相鄰的冷板元件之間的距離相等并通過相應(yīng)的連接件組成板式換熱單元(12)后固定在外殼(1)中。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，等溫性好的優(yōu)點。
文檔編號B01J8/02GK201200884SQ20082003606
公開日2009年3月4日 申請日期2008年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者呂仲明 申請人:呂仲明