專利名稱：一種用于環形流化床反應器內的循環增速管的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種增速管，具體涉及一種用于環形流化床反應器內的循環增速管，屬于流化床反應器技術領域。
背景技術：
流化床反應器是一種利用氣體或液體通過顆粒狀固體層而使固體顆粒處于懸浮運動狀態，并進行氣固相反應過程或液固相反應過程的反應器，在用于氣固系統時，又稱沸騰床反應器。流化床技術由于其所特有的優點，如高效的傳熱傳質、均勻的溫度場、顆粒的大處理量、很寬的操作范圍等，使其在許多工業領域中都得到廣泛的應用，并且仍有非常好的工業前景。但流化床仍然存在著很多弊端I)由于固體顆粒和氣泡在連續流動過程中的劇烈循環和攪動，無論氣相或固相都存在著較廣的停留時間分布，導致不適當的產品分布，陣低了目標產物的轉化率；2)反應物以氣泡形式通過床層，減少了氣一固相之間的接觸機會，降低了反應轉化率；3)當用到固體催化劑時，床料顆粒在流動過程中的劇烈撞擊和摩擦，使得催化劑加速粉化，再加上床層頂部氣泡的爆裂和高速運動、大量細粒催化劑的帶出，造成明顯的催化劑流失；4)床層內的復雜流體力學、傳遞現象，使過程處于非定常條件下,難以揭示并歸納出統一的規律,也難以突破經驗放大和經驗操作的瓶頸。目前已在流化床工作原理基礎之上，開發出了幾種不同類型的反應設備。其中，循環流行化床鍋爐技術是近十幾年來迅速發展的一項高效低污染清潔燃燒枝術。工作時，物料受到流化載氣的作用呈現流態化狀態。大顆粒通過自身重力沿著爐膛內壁落入爐膛下部，如此循環，稱為內循環。細小的顆粒被煙氣揚吸、夾帶入旋風分離器中通過離心力、重力落入返料器中通過返料風、松動風送入爐膛。構成了外循環。細灰被引風機吸入除塵器，除塵完成后進入煙道。但循環流化床的這種結構使得鍋爐器件的磨耗較嚴重，而且需要投入額外的動力源，因此它的經濟性不高。西班牙大學開發過噴動床裂解器，工作時，裂解蒸汽可立即離開反應器，而固體原料卻可在反應器內循環，直到裂解完全利字變小后才隨氣體帶出，從而可解決原料粒子和產物蒸汽對停留時間要求的矛盾。這種裝置的另一優點是，生物質的裂解和裂解油的精煉可在一起完成。由于噴動反應器內常可加一定密度的惰性顆粒以促進傳熱和傳質，如果把有催化裂解作用的催化劑取代惰性顆粒，則可提高裂解油的質量。雖然噴動床可在一定程度上解決流化床的問題，但目前為止，它只適用于小型的裝置。
發明內容
有鑒于此，本發明提供了一種用于環形流化床反應器內的循環增速管，能夠通過促進反應器內部流體循環的方式提高反應器的傳熱效率。 一種用于環形流化床反應器內的循環增速管，所述的流化床反應器包括反應器外殼和燃燒室，反應器外殼和燃燒室均為筒體，燃燒室豎直安裝在反應器外殼內且兩者之間形成環形反應區，其特征在于，循環增速管包括90°彎管、升管、異徑接頭、三通管、直通管接頭、接管、第一螺母、錐形管、O型圈、墊片及第二螺母，外圍設備為風機；其中直通管接頭的中心開有通孔，通孔的下端加工有沉臺，且中部圓周面上加工有卡槽，下端圓周面上加工有上螺紋段和下螺紋段，錐形管底部有與直通管接頭下端沉臺對應的定位臺；連接關系為三通管主管的上端豎直依次連接有異徑接頭、升管及90°彎管，異徑接頭的小端與三通管連通且90°彎管的敞口為循環增速管的排氣口，三通管主管的下端豎直依次連接有直通管接頭和接管，直通管接頭和接管之間通過第一螺母固連，第一螺母與直通管接頭的下螺紋段配合，直通管接頭內部安裝錐形管，錐形管的下端卡在直通管接頭中心通孔下端的沉臺內，且其頂端高于三通管側部支管的軸線，錐形管的下端面與接管的上端面之間設置有0型圈，接管的下端為噴動口，直通管接頭圓周面的卡槽內安裝墊片且上螺紋段上安裝第二螺母，三通管側部的支管為循環增速管的進氣口 ；循環增速管豎直安裝在燃燒室內部，循環增速管的90°彎管和三通管側部支管穿過燃燒室的圓周面并與環形反應區連通，循環增速管的下端穿過燃燒室的底面并通過第二 螺母固定，接管的下端與風機連通。所述的錐形管內部空腔分為上下兩段，上段空腔為圓柱形，下段空腔為錐形，且下段錐形的錐角為20 40°。有益效果(I)本發明在循環增速管內增加錐形管，使得循環增速管的進氣口壓力小于反應區的壓力，能夠加快流體的循環并減少固體顆粒和氣泡在連續流動過程中的停留時間，使產物分布均勻，提高目標產物的轉化率；(2)本發明在三通管和升管之間增加異徑接頭，增大流體上升的截面，加快流體的循環；(3)本發明可根據反應器的容量以及實際需求增加或減少循環增速管的數量，使反應器的工作狀態可調化。
圖I為本發明循環增速管的結構圖。圖2為本發明循環增速管的局部放大圖。其中，1-90°彎管、2-升管、3-異徑接頭、4-三通管、5-直通管接頭、6-接管、7-第一螺母、8-錐形管、9-0型圈、10-排氣口、11-進氣口、12-噴動口、13-墊片、14-第二螺母
具體實施例方式下面結合附圖并舉實施例，對本發明進行詳細描述。如附圖I及附圖2所示，本發明提供了一種用于環形流化床反應器內的循環增速管，該循環增速管包括90°彎管I、升管2、異徑接頭3、三通管4、直通管接頭5、接管6、第一螺母7、錐形管8、0型圈9、墊片13及第二螺母14，外圍設備為風機；其中直通管接頭5的中心開有通孔，通孔的下端加工有沉臺，且中部圓周面上加工有卡槽，下端圓周面上加工有兩節螺紋；錐形管8的內部空腔分為上下兩段，上段空腔為圓柱形，下段空腔為錐形，下段錐形的錐角為20°且底部有與直通管接頭5下端沉臺對應的定位臺；連接關系為三通管4主管的上端豎直依次連接有異徑接頭3、升管2及90°彎管1，異徑接頭3的小端與三通管4連通且90°彎管I的敞口為循環增速管16的排氣口 10，三通管4主管的下端豎直依次連接有直通管接頭5和接管6，直通管接頭5和接管6之間通過第一螺母7固連，第一螺母7與直通管接頭5的下螺紋段配合，直通管接頭5內部安裝錐形管8，錐形管8的下端卡在直通管接頭5中心通孔下端的沉臺內，且其頂端高于三通管4側部支管的軸線，錐形管8的下端面與接管6的上端面之間設置有O型圈9，接管6的下端為噴動口 12，直通管接頭5圓周面的卡槽內安裝墊片13且上螺紋段上安裝第二螺母14，三通管4側部的支管為循環增速管16的進氣口 11。流化床反應器包括反應器外殼和燃燒室，反應器外殼和燃燒室均為筒體，燃燒室豎直安裝在反應器外殼內且兩者之間形成環形反應區，循環增速管豎直安裝在燃燒室內部，循環增速管的90°彎管I和三通管4側部支管穿過燃燒室的圓周面并與環形反應區連通，循環增速管的下端穿過燃燒室的底面并通過第二螺母14固定，接管6的下端與風機連通。工作原理啟動風機，使流化載氣通過噴動口 12進入循環增速管內，流化載氣便會經過錐形管8，由于錐形管8的入口直徑大而出口直徑小，流化載氣從中通過后壓力會大幅下降，即錐形管8的出口壓力較小，而又由于環形反應區內的床層呈現一定的正壓，因此環形反應區內的流體便會因為壓力的作用通過進氣口 11進入到循環增速管內，且錐形管8的最高點高于三通管4側部支管(進氣口 11)的軸線，所以從錐形管8噴出的流化載氣會直接進入到升管2內而不會從三通管4側部支管流出，流體和流化載氣混合后在循環增速管內上升，最后從排氣口 10回到環形反應區內，這樣可實現流體在反應器內的循環，使反應器內的流體與熱源深入地接觸，提高熱能利用率，增加反應器的傳熱效率，此外由于流體的粘性作用，風機鼓入的流化載氣在從錐形管8的出口噴出后會帶動周圍靜止的氣體隨之一起運動，這就使得進氣口 11處原有空間內的氣體分子數量減少，造成一定程度的負壓。由于負壓的作用，能夠加快反應區內的流體從進氣口 11進入到循環增速管內，加快流體的循環。綜上所述，以上僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的 保護范圍之內。
權利要求
1.一種用于環形流化床反應器內的循環增速管，所述的流化床反應器包括反應器外殼和燃燒室，反應器外殼和燃燒室均為筒體，燃燒室豎直安裝在反應器外殼內且兩者之間形成環形反應區，其特征在于，循環增速管包括90°彎管(I)、升管(2)、異徑接頭(3)、三通管(4)、直通管接頭(5)、接管(6)、第一螺母(7)、錐形管(8)、O型圈(9)、墊片(13)及第二螺母(14)，外圍設備為風機；其中直通管接頭(5)的中心開有通孔，通孔的下端加工有沉臺，且中部圓周面上加工有卡槽，下端圓周面上加工有上螺紋段和下螺紋段，錐形管(8)底部有與直通管接頭(5)下端沉臺對應的定位臺； 連接關系為三通管(4)主管的上端豎直依次連接有異徑接頭(3)、升管(2)及90°彎管(I)，異徑接頭(3)的小端與三通管(4)連通且90°彎管(I)的敞口為循環增速管的排氣口(10)，三通管(4)主管的下端豎直依次連接有直通管接頭(5)和接管￠)，直通管接頭(5)下端和接管(6)之間通過第一螺母(7)固連，第一螺母(7)與直通管接頭(5)的下螺紋段配合，直通管接頭(5)內部安裝錐形管(8)，錐形管(8)的下端卡在直通管接頭(5)中心通孔下端的沉臺內，且其頂端高于三通管(4)側部支管的軸線，錐形管(8)的下端面與接管(6)的上端面之間設置有O型圈(9)，接管(6)的下端為噴動口(12)，直通管接頭(5)圓周面的卡槽內安裝墊片(13)且上螺紋段上安裝第二螺母(14)，三通管(4)側部的支管為循環增速管的進氣口(11);循環增速管豎直安裝在燃燒室內部，循環增速管的90°彎管(I)和三通管(4)側部支管穿過燃燒室的圓周面并與環形反應區連通，循環增速管的下端穿過燃燒室的底面并通過第二螺母(14)固定，接管￠)的下端與風機連通。
2.如權利要求I所述的一種用于環形流化床反應器內的循環增速管，其特征在于，所述的錐形管(8)內部空腔分為上下兩段，上段空腔為圓柱形，下段空腔為錐形，且下段錐形的錐角為20 40°。
全文摘要
本發明提供了一種用于環形流化床反應器內的循環增速管，該增速管包括90°彎管、升管、異徑接頭、三通管、直通管接頭、接管、第一螺母、錐形管、O型圈、墊片及第二螺母；其中三通管主管的上端豎直依次連接有異徑接頭、升管及90°彎管，三通管主管的下端豎直依次連接有直通管接頭和接管，直通管接頭和接管之間通過第一螺母固連，直通管接頭內部安裝錐形管，錐形管的下端卡在直通管接頭中心通孔下端的沉臺內，且其頂端高于三通管側部支管的軸線，錐形管的下端面與接管的上端面之間設置有O型圈，接管的下端為噴動口，三通管側部的支管為循環增速管的進氣口。本發明在循環增速管內增加錐形管，能夠加快流體的循環，提高目標產物的轉化率。
文檔編號B01J8/24GK102641695SQ201210132398
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月28日 優先權日2012年4月28日
發明者任學勇, 司慧, 常建民, 王霄 申請人:北京林業大學