專利名稱：用于列管反應(yīng)器的顆粒物料裝填機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種裝填機(jī)，尤其是一種用于列管反應(yīng)器的顆粒物料裝填機(jī)。
背景技術(shù)：
在化工領(lǐng)域，列管反應(yīng)器的物料裝填，尤其是催化劑裝填越來(lái)越受到重視。催化劑在化工行業(yè)中必不可少，其價(jià)格昂貴，而且可以產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。在使用過程中，將催化劑均勻裝填到反應(yīng)器的過程極為重要，因?yàn)榇呋瘎┐矊邮欠窦軜颍矊痈叨仁欠褚恢聦?huì)影響到床層的堆密度和壓力降的均一性，從而影響到催化劑的效率和反應(yīng)器的操作安全性。良好的裝填可以防止催化劑破裂，延長(zhǎng)催化劑使用壽命；可以最大限度發(fā)揮反應(yīng)器內(nèi)催化劑性能，提高反應(yīng)器的實(shí)際處理能力；可以改善流動(dòng)氣相的分布狀況，抑制局部壓差上升和熱點(diǎn)形成；可以提高產(chǎn)品回收率；還可以節(jié)能；等等。目前國(guó)內(nèi)外普遍采用的催化劑裝填方法有漏斗裝填法和普通機(jī)械裝填法，其缺陷有速度慢，易架橋、壓力降不均勻、返工多、效率低、破碎嚴(yán)重等。隨著化工設(shè)備產(chǎn)能的不斷擴(kuò)大，反應(yīng)器直徑不斷增大，催化劑用量逐漸加大，迫切需要可適應(yīng)現(xiàn)有需求的先進(jìn)裝填方法和設(shè)備。經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，申請(qǐng)?zhí)枮?4113082. 7的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種均勻裝填催化劑管的方法和設(shè)備，其方法包括通過兩個(gè)或多個(gè)分流步驟將進(jìn)料流和每個(gè)得到的分流分成至少兩股流，以若干顆粒流量和速度基本相等的分流將催化劑顆粒的進(jìn)料流引入管板上；其設(shè)備包括許多彼此間隔的水平板，每個(gè)板上開有若干等尺寸且相隔一定距離和間距的孔， 以便這些孔在相鄰板上的垂直投影不與該板上的孔同心，隨后板中孔的數(shù)量至少增加一個(gè)孔，從而催化劑顆粒的入流通過這些孔增加分流。但是該設(shè)備并不能保證均勻分流，更沒有提供防止催化劑破裂的任何措施。申請(qǐng)?zhí)枮?00410078601.0的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種裝填催化劑的方法， 該方法包括在反應(yīng)管(即列管)內(nèi)插入一種鏈?zhǔn)轿镔|(zhì)，使得鏈?zhǔn)轿镔|(zhì)的低端位置高于催化劑層的上端；以及在固定床多管反應(yīng)器的反應(yīng)管內(nèi)裝填催化劑。雖然該專利指出鏈?zhǔn)轿镔|(zhì)可以降低催化劑的下落速率，但事實(shí)上該鏈?zhǔn)轿镔|(zhì)的主要作用是分割空間，并不能實(shí)現(xiàn)有效緩沖作用，更不能起到均勻填裝的作用。申請(qǐng)?zhí)枮?00480023666. 3的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種用催化劑顆粒裝填內(nèi)徑小于或等于50mm的立管(即列管)的方法，包括將填充輔助裝置引入立管，其中填充輔助裝置包括柔性伸長(zhǎng)體，并且柔性伸長(zhǎng)體的橫截面與立管橫截面之比為0. 003-0. 08 ；以及將催化劑顆粒引入立管。該方法引入的柔性伸長(zhǎng)體主要起分割空間的作用，同樣不能實(shí)現(xiàn)有效緩沖作用，也不能起到均勻填裝的作用。申請(qǐng)?zhí)枮?00780009^2. 3的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種將固體顆粒分布到管中的裝填工具，包括中心元件，沿中心元件放置的多個(gè)基本上相同的減震器元件，每個(gè)減震器元件包括至少兩個(gè)剛性且相反的臂，該臂在至少兩個(gè)相反方向以基本上90度從中心元件向外伸出并且每個(gè)減震器元件與相鄰的減震器元件的轉(zhuǎn)動(dòng)不同。由于該工具減震器伸出的是臂形部件，只能對(duì)落至臂形部件上的催化劑起到減震作用，那些沒有落至臂形部件上的催化劑會(huì)繼續(xù)下落，直至遇到某減震器的臂形部件或者直接落至管底，因此，該工具并不能對(duì)同一橫截面上的所有催化劑進(jìn)行減震，無(wú)法起到完全保護(hù)作用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種可以使物料(尤其是催化劑)低速均勻填裝的用于列管反應(yīng)器的顆粒物料裝填機(jī)。本實(shí)用新型解決其技術(shù) 問題的技術(shù)方案如下一種用于列管反應(yīng)器的顆粒物料裝填機(jī)，包括安置于支撐底座上的料斗，所述料斗頂部設(shè)有進(jìn)口、下部側(cè)面設(shè)有出口 ；所述料斗的出口與豎直的導(dǎo)向管連通；所述導(dǎo)向管下端外接反應(yīng)器列管；其特征是，所述支撐底座上固定有與料斗底面連接的振動(dòng)器；所述料斗下部具有傾向料斗出口的斜板，所述斜板的低端與料斗出口下邊緣平齊；所述導(dǎo)向管上方設(shè)有升降裝置，所述導(dǎo)向管內(nèi)設(shè)有吊索、及沿吊索軸向間隔設(shè)置的一組緩沖器，所述各緩沖器經(jīng)吊索與升降裝置相連；所述各緩沖器表面由柔性材料制成。本實(shí)用新型采用可隨振動(dòng)器上下輕微振動(dòng)的活動(dòng)式料斗，在料斗底部的斜板配合下可將物料源源不斷地由出口送出、并防止物料在出口處堵塞，從而控制物料均勻下料，且下料速率由振動(dòng)器振動(dòng)幅度決定、可以按需調(diào)節(jié)，這些都是實(shí)現(xiàn)均勻裝填效果的先決條件； 導(dǎo)向管內(nèi)吊索上的一組表面由柔性材料制成的緩沖器可以形成多級(jí)緩沖，能有效降低物料下落速率，并使物料以足夠低的速率均勻填入列管，是實(shí)現(xiàn)均勻裝填效果的進(jìn)一步保障；升降裝置可以提升吊索及緩沖器，使緩沖器與物料床頂面保持一定距離，避免緩沖器被物料掩埋，進(jìn)一步確保物料的均勻裝填。同時(shí)，采用上述結(jié)構(gòu)可以防止物料顆粒破碎，從而降低物料顆粒的破碎率。使用時(shí)，先將導(dǎo)向管下端伸入相應(yīng)列管內(nèi)、并將兩者中心對(duì)齊，再將導(dǎo)向管內(nèi)的吊索連同緩沖器下降至列管中，并使最低端緩沖器與列管底部保持一定距離；然后將顆粒物料(尤其是催化劑)從進(jìn)口裝入料斗，同時(shí)，料斗在振動(dòng)器作用下上下輕微振動(dòng)，物料隨料斗振動(dòng)運(yùn)動(dòng)至出口、并進(jìn)入導(dǎo)向管；在吊索及緩沖器的層層緩沖下，物料徐徐落入列管內(nèi)； 裝填過程中，升降裝置勻速或間歇提升吊索，使最低端緩沖器與列管內(nèi)物料床頂面始終保持一定距離，直至裝填結(jié)束。本實(shí)用新型進(jìn)一步完善的技術(shù)方案如下1、所述各緩沖器呈喇叭形狀，所述各緩沖器遠(yuǎn)離升降裝置的部分的橫截面面積大于靠近升降裝置的部分的橫截面面積；所述各緩沖器與吊索同軸固定連接，所述各緩沖器的側(cè)面向該緩沖器中軸線對(duì)稱凹陷成曲面。采用上述結(jié)構(gòu)的緩沖器可以顯著提高緩沖效果，還能避免物料在緩沖器表面積聚，可以進(jìn)一步提高物料的裝填效果。2、所述各緩沖器表面還具有一組與該緩沖器同軸的環(huán)狀凸起、或一組沿該緩沖器徑向分布的帶狀凸起、或一組粒狀凸起。3、所述吊索表面具有螺旋狀凸起。上述緩沖器表面和吊索表面的凸起均可以進(jìn)一步降低物料下落速率，均具有顯著的減速效果。4、所述料斗內(nèi)沿斜板傾斜方向設(shè)有一組豎直隔板，所述隔板將料斗分隔成一組容料腔；所述料斗出口與容料腔數(shù)量相等、并分別與相應(yīng)容料腔連通；所述導(dǎo)向管與料斗出口數(shù)量相等、并分別與相應(yīng)料斗出口連通；所述導(dǎo)向管和升降裝置均安置在與支撐底座固定連接的外殼內(nèi)，所述外殼與料斗出口相對(duì)；所述吊索與導(dǎo)向管數(shù)量相等、并分別位于相應(yīng)導(dǎo)向管內(nèi)，所述各吊索與同一升降裝置連接。采用該結(jié)構(gòu)可使本實(shí)用新型裝填機(jī)同時(shí)裝填若干個(gè)反應(yīng)器列管，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；钛b，可顯著提高工作效率。5、所述各緩沖器尺寸相同；所述各緩沖器上部最小直徑為0. 4-1. 0mm、下部最大直徑是列管直徑的0. 3-0. 6倍，所述各緩沖器下邊緣與列管內(nèi)壁的距離為所裝填物料顆粒直徑的1.2-2倍。采用該尺寸的緩沖器，可以實(shí)現(xiàn)更好的均勻填裝效果。6、所述各緩沖器等間隔分布；所述各緩沖器底面與相鄰下方緩沖器底面的距離為 0. 6-2. Om0采用該結(jié)構(gòu)，逐級(jí)減速效果最優(yōu)，可實(shí)現(xiàn)更好的均勻填裝效果。7、所述吊索直徑為0. 5_3mm。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，該直徑范圍的吊索對(duì)物料顆粒減速效果顯著。8、所述料斗出口經(jīng)加料漏斗與導(dǎo)向管連通；所述加料漏斗具有閘板。加料漏斗可對(duì)物料起到保護(hù)作用，間板可以控制物料放行，從而進(jìn)一步保證均勻裝填。9、所述斜板與料斗底面的夾角為5-25° ；所述斜板靠近料斗出口的部分具有篩孔，所述篩孔孔徑為l_3mm ；所述斜板下方設(shè)有集塵抽屜。采用該結(jié)構(gòu)可將物料顆粒中的粉塵或破碎的物料顆粒篩除，并且篩除效率高，可進(jìn)一步降低物料床中物料顆粒的破碎率、降低列管內(nèi)物料床中無(wú)效組分的含量，并進(jìn)一步保證均勻填裝效果。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)巧妙，易于搬運(yùn)和拆裝，操作簡(jiǎn)單；可將顆粒物料低速均勻裝填于列管內(nèi)，裝填效果好、效率高，可有效提高顆粒物料的裝填密度和均勻度，并降低顆粒物料在裝填過程中的破碎率；還可避免將粉塵和破碎物料顆粒裝入列管。采用本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)后，可以確保反應(yīng)器列管中物料床(特別是催化劑床)具有優(yōu)良的裝填效果， 達(dá)到優(yōu)化列管反應(yīng)器工作性能和延長(zhǎng)使用壽命的目的。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例裝填機(jī)的立體示意圖。圖2為圖1實(shí)施例裝填機(jī)的俯視圖。圖3為圖1實(shí)施例裝填機(jī)的主視剖視圖。圖4為圖1實(shí)施例導(dǎo)向管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖1實(shí)施例緩沖器的立體示意圖。圖6為圖1實(shí)施例緩沖器的俯視圖，A為具有環(huán)狀凸起，B為具有帶狀凸起，C為具有粒狀凸起。圖7為圖1實(shí)施例吊索的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖并結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。但是本實(shí)用新型不限于所給出的例子。實(shí)施例本實(shí)施例的用于列管反應(yīng)器的顆粒物料裝填機(jī)基本結(jié)構(gòu)如圖1-7所示，包括底部裝有滾輪11的支撐底座1，其上安置有料斗2 (本實(shí)施例料斗為長(zhǎng)方體，也可選擇圓柱體、球體、不規(guī)則體等其它形狀)；支撐底座1上固定有振動(dòng)器12 (可為電動(dòng)或氣動(dòng)振動(dòng)裝置)，振動(dòng)器12與料斗2底面連接，可使料斗2上下輕微振動(dòng)。料斗2頂部設(shè)有進(jìn)口 21、下部側(cè)面設(shè)有出口 22 ；料斗2下部具有傾向料斗出口 22 的斜板23，斜板23的低端與料斗出口 22下邊緣平齊；斜板23與料斗2底面之間的夾角為 5-25° (優(yōu)選10-20°，更優(yōu)選15° )；料斗2內(nèi)沿斜板23傾斜方向設(shè)有一組豎直隔板對(duì)， 隔板M將料斗2分隔成一組容料腔25 ；料斗出口 22的數(shù)量與容料腔25數(shù)量相等，并分別與相應(yīng)容料腔25連通；斜板23靠近料斗出口 22的部分具有篩孔231 ；篩孔231的孔徑為 l-3mm，具體孔徑可根據(jù)需要而定；斜板23下方設(shè)有集塵抽屜26。調(diào)整振動(dòng)器12的振動(dòng)幅度可以控制下料速度振動(dòng)幅度大下料快，振動(dòng)幅度小下料慢；此外，振動(dòng)器12可以防止物料堵塞出口 22導(dǎo)致下料不暢。料斗出口 22經(jīng)加料漏斗27與豎直導(dǎo)向管3連通；加料漏斗27具有閘板(圖中未示)；導(dǎo)向管3的數(shù)量與料斗出口 22數(shù)量相等、并分別與相應(yīng)料斗出口 22連通；各導(dǎo)向管 3上方設(shè)有升降裝置32、各導(dǎo)向管3內(nèi)分別設(shè)有吊索31、及一組沿吊索31軸向間隔設(shè)置的緩沖器33，各緩沖器33經(jīng)吊索31與升降裝置32相連；各導(dǎo)向管3、升降裝置32均安置在與支撐底座1固定連接的外殼4內(nèi)，外殼4與料斗出口 22相對(duì)；各導(dǎo)向管3的下端可分別伸入相應(yīng)反應(yīng)器列管；吊索31的數(shù)量與導(dǎo)向管3數(shù)量相等、并分別位于相應(yīng)導(dǎo)向管3內(nèi)，各吊索31與同一升降裝置32連接；各吊索31上設(shè)有一組間隔分布、可容納于導(dǎo)向管3內(nèi)的緩沖器33。需要說明的是，升降裝置32采用現(xiàn)有裝置，比如受微型電機(jī)控制的定位卷筒，或手動(dòng)控制的定滑輪等，只要能實(shí)現(xiàn)升降吊索的功能即可。各緩沖器33表面由柔性材料(如柔性塑料、柔性橡膠等現(xiàn)有柔性材料)制成；各緩沖器33呈喇叭形狀，各緩沖器33遠(yuǎn)離升降裝置32的部分的橫截面面積大于靠近升降裝置32的部分的橫截面面積(也即上端細(xì)、下端粗)；各緩沖器33與相應(yīng)吊索31同軸固定連接，各緩沖器33的側(cè)面向該緩沖器中軸線對(duì)稱凹陷成曲面；各緩沖器33表面還具有一組與該緩沖器同軸的環(huán)狀凸起331、或一組沿該緩沖器徑向分布的帶狀凸起332、或一組粒狀凸起333 ；各緩沖器33尺寸相同；各緩沖器33上部最小直徑為0. 4-1. 0mm、下部最大直徑是列管直徑的0. 3-0. 6倍，各緩沖器33下邊緣與列管內(nèi)壁的距離為所裝填物料顆粒直徑的 1. 2-2倍；同一吊索31上，各緩沖器33等間隔分布；各緩沖器底面與相鄰下方緩沖器底面的距離為0. 6-2. Om0需要說明的是，緩沖器33可以采用表面由柔性材料制成、其余部分由剛性材料制成的結(jié)構(gòu)，也可以采用表面和其余部件均由柔性材料制成的結(jié)構(gòu)。吊索31表面具有螺旋狀凸起311。試驗(yàn)表明，采用這種結(jié)構(gòu)的吊索后，在凸起311 的作用下，物料顆粒在經(jīng)歷2米的垂直距離降落到緩沖器表面時(shí)，其下降速率由6.沈米/秒降低到2-3米/秒左右，相當(dāng)于物料顆粒從50厘米高度自由落下的速率，減速效果非常顯者ο吊索31直徑為0. 5_3mm。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，該直徑范圍的吊索對(duì)物料顆粒減速效果顯
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者O試驗(yàn)表明，采用本實(shí)施例結(jié)構(gòu)后，經(jīng)過緩沖的顆粒物料最終會(huì)以低于2米/秒的速率降落至物料床頂面。此外，本實(shí)施例緩沖器下部中空，多個(gè)緩沖器可以方便地疊合到一起，不用拆下來(lái)。本實(shí)施例尤其適用于直徑為20_40mm的固定床列管反應(yīng)器催化劑物料的機(jī)械裝填。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種用于列管反應(yīng)器的顆粒物料裝填機(jī)，包括安置于支撐底座上的料斗，所述料斗頂部設(shè)有進(jìn)口、下部側(cè)面設(shè)有出口 ；所述料斗的出口與豎直的導(dǎo)向管連通；所述導(dǎo)向管下端外接反應(yīng)器列管；其特征是，所述支撐底座上固定有與料斗底面連接的振動(dòng)器；所述料斗下部具有傾向料斗出口的斜板，所述斜板的低端與料斗出口下邊緣平齊；所述導(dǎo)向管上方設(shè)有升降裝置，所述導(dǎo)向管內(nèi)設(shè)有吊索、及一組沿吊索軸向間隔設(shè)置的緩沖器，所述各緩沖器經(jīng)吊索與升降裝置相連；所述各緩沖器表面由柔性材料制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于列管反應(yīng)器的顆粒物料裝填機(jī)，其特征是，所述各緩沖器呈喇叭形狀，所述各緩沖器遠(yuǎn)離升降裝置的部分的橫截面面積大于靠近升降裝置的部分的橫截面面積；所述各緩沖器與吊索同軸固定連接，所述各緩沖器的側(cè)面向該緩沖器中軸線對(duì)稱凹陷成曲面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于列管反應(yīng)器的顆粒物料裝填機(jī)，其特征是，所述各緩沖器表面還具有一組與該緩沖器同軸的環(huán)狀凸起、或一組沿該緩沖器徑向分布的帶狀凸起、 或一組粒狀凸起。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于列管反應(yīng)器的顆粒物料裝填機(jī)，其特征是，所述吊索表面具有螺旋狀凸起。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的用于列管反應(yīng)器的顆粒物料裝填機(jī)，其特征是，所述料斗內(nèi)沿斜板傾斜方向設(shè)有一組豎直隔板，所述隔板將料斗分隔成一組容料腔； 所述料斗出口與容料腔數(shù)量相等、并分別與相應(yīng)容料腔連通；所述導(dǎo)向管與料斗出口數(shù)量相等、并分別與相應(yīng)料斗出口連通；所述導(dǎo)向管和升降裝置均安置在與支撐底座固定連接的外殼內(nèi)，所述外殼與料斗出口相對(duì)；所述吊索與導(dǎo)向管數(shù)量相等、并分別位于相應(yīng)導(dǎo)向管內(nèi)，所述各吊索與同一升降裝置連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的用于列管反應(yīng)器的顆粒物料裝填機(jī)，其特征是，所述各緩沖器尺寸相同；所述各緩沖器上部最小直徑為0. 4-1. 0mm、下部最大直徑是列管直徑的0. 3-0. 6倍，所述各緩沖器下邊緣與列管內(nèi)壁的距離為所裝填物料顆粒直徑的 1. 2-2 倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的用于列管反應(yīng)器的顆粒物料裝填機(jī)，其特征是，所述各緩沖器等間隔分布；所述各緩沖器底面與相鄰下方緩沖器底面的距離為 0. 6-2. Om0
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的用于列管反應(yīng)器的顆粒物料裝填機(jī)，其特征是，所述吊索直徑為0. 5-3mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的用于列管反應(yīng)器的顆粒物料裝填機(jī)，其特征是，所述料斗出口經(jīng)加料漏斗與導(dǎo)向管連通；所述加料漏斗具有閘板。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的用于列管反應(yīng)器的顆粒物料裝填機(jī)，其特征是，所述斜板與料斗底面的夾角為5-25° ；所述斜板靠近料斗出口的部分具有篩孔，所述篩孔孔徑為l-3mm;所述斜板下方設(shè)有集塵抽屜。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于列管反應(yīng)器的顆粒物料裝填機(jī)，包括安置于支撐底座上的料斗，料斗頂部設(shè)有進(jìn)口、下部側(cè)面設(shè)有出口；料斗的出口與豎直的導(dǎo)向管連通；導(dǎo)向管下端外接反應(yīng)器列管；支撐底座上固定有與料斗底面連接的振動(dòng)器；料斗下部具有傾向料斗出口的斜板，斜板的低端與料斗出口下邊緣平齊；導(dǎo)向管上方設(shè)有升降裝置，導(dǎo)向管內(nèi)設(shè)有吊索、及一組沿吊索軸向間隔設(shè)置的緩沖器，各緩沖器經(jīng)吊索與升降裝置相連；各緩沖器表面由柔性材料制成。本實(shí)用新型可將顆粒物料低速均勻裝填于列管內(nèi)，裝填效果好、效率高，可有效提高顆粒物料的裝填密度和均勻度，并降低顆粒物料在裝填過程中的破碎率。
文檔編號(hào)B65G65/32GK202124343SQ20112022291
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者周瑞 申請(qǐng)人:周瑞