[实用新型]立式径向流分子筛吸附器高温缓冲挡板

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种空分用立式径向流分子筛吸附器的高温缓冲挡板。

背景技术

空分装置是冶金、石化、化工企业重要配套装置，主要为生产提供不可缺少的氮气和氧气。目前大钢铁、大化肥、大石化、大煤化工等都需要超大型空分设备。随着空分设备的大型化，分子筛吸附净化量增大，相比传统卧式水平床分子筛吸附器，立式径向流分子筛吸附器占地面积小、气流分布均匀、阻力小能耗低、运输方便的优点逐步体现出来。

立式径向流分子筛吸附器主要应用在空气分离领域的空气净化阶段中。分子筛吸附器能够净除空气中的水分、二氧化碳、乙炔以及其他碳氢化合物，它的应用使空分的流程发生重大的变革，全低压分子筛纯化流程，操作简便、流程简单、产品提取率高、运转周期长、运行安全可靠、装置投资少，现代中、大型空分几乎全部采用分子筛纯化技术。立式径向流吸附器改变了传统的设计方法，使吸附和解析更为合理、彻底。吸附器由一个外壳、三层格栅和中心筒组成，活性氧化铝装于外层格栅和中间层格栅之间的夹层，分子筛装于中间层格栅和内层格栅之间的夹层。所有的氧化铝、分子筛的重量顶部由三层格栅悬挂在吸附器上封头来支撑，底部由三层格栅和球面封头的焊缝支撑，筒体上部设有装料管供装填氧化铝和分子筛用。当进行吸附工作时，空气由吸附器底部进入，先通过氧化铝层除去空气中水分，再经过分子筛层除去二氧化碳、乙炔及其它碳氢化合物，通过过滤器由吸附器顶部排出。当进行再生工作时，来自冷箱的污氮气进加热器加热后从吸附器顶部进入，由底部排出，方向与吸附工作正好相反。再生工作一般分4步进行。第一步：降压阶段；第二步：加热阶段（用加热的干燥污氮气吹扫吸附剂）；第三步：冷吹阶段（用未经加热的干燥其他吹扫吸附剂）；第四步：升压阶段。中心筒不仅起着过滤器的作用，其中心特殊的结构能保证正流空气或再生返流污氮气在各截面都有相同的气速，使吸附床沿轴向各部分的吸附速度和吸附量均与一致，使其吸附饱和时间相同。立式径向流吸附器的结构详见图1。

其缺点1为：在再生工作过程中,第二步加热阶段的初期，经过加热器加热后的高温污氮气体，从吸附器顶部接管B进入中心筒瞬间，内层格栅1温度远远高于中间层格栅2和外格层栅3的温度，格栅之间形成150℃左右的温差，对内外层格栅热胀冷缩的现象进行受力分析，此过程造成了内格栅1和球面封头4的焊接处产生很大的热应力。

其缺点2为：在再生工作过程中，第三步冷吹阶段的初期，未经加热器加热的常温污氮气体，从吸附器顶部接管B进入中心筒瞬间，内层格栅1温度远远低于中间层格栅2和外格层栅3的温度，格栅之间形成150℃左右的温差，对内外层格栅热胀冷缩的现象进行受力分析，此过程再次造成了内格栅1和球面封头4的焊接处产生很大的热应力。

其缺点3为：由于立式径向流分子筛吸附器的工作特点是在每个周期8小时内按照 “吸附—再生”的步骤交变进行的。由于在每个工作周期的再生工作过程中，“第二步加热阶段的初期”和“第三步冷吹阶段的初期”都存在内外层格栅的温差现象，并对这两个阶段进行受力分析，发现内层格栅1与球面封头4的焊接处受周期性的热应力影响。在立式径向流分子筛吸附器的长期运行过程中，此处结构容易产生疲劳破坏存在安全隐患，并且容易进一步造成分子筛吸附器的净化效果失效，从而造成空分设备的停车。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的立式径向流分子筛吸附器高温缓冲挡板，在立式径向流分子筛吸附器每个工作周期的再生工作过程中，解决了“第二步加热阶段的初期”和“第三步冷吹阶段的初期”内外层格栅存在温差现象的问题，大大降低了内层格栅和球面封头焊接处的温差应力，避免了该设备长期运行中产生疲劳破坏和存在的安全隐患。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种立式径向流分子筛吸附器高温缓冲挡板，其特征在于：包括板体、盖板、紧固件、钢管、管子；板体为圆锥环形，板体由多块扇形板组成，这些扇形板的侧边依次固定相连围成圆锥环形，在至少一块扇形板上开有定位槽；在所述的扇形板上均开有沿扇形板的厚度方向贯穿扇形板的一号出气孔；管子固定在板体上，位于板体的中间；盖板固定在管子内，盖板的中部开有沿盖板的厚度方向贯穿盖板的二号出气孔；紧固件与钢管和扇形板固定。

本实用新型所述的相邻两块扇形板之间具有间隙。

本实用新型所述的板体由8块扇形板组成，8块扇形板的侧边依次固定相连围成圆锥环形；8块扇形板的圆心角均为45°；在其中两块扇形板上开有定位槽。