一种多层床径向流吸附器的中间格栅筒滑道结构

技术领域

本发明涉及空分设备技术领域，具体涉及一种多层床径向流吸附器的中间格栅筒滑道结构。

背景技术

空气深度冷冻生产氧气或氮气过程中，需要利用吸附剂对空气进行吸附处理，去除空气中所含有的水分和二氧化碳等杂质。吸附处理是将多种吸附剂放置在吸附器内部。径向流吸附器，一般为立式塔式容器。其内部由多个环形空间组成，通常采用三个或三个以上同心格栅圆筒围成环形空间。分别称之为内筒格栅筒，中间格栅筒，外层格栅筒。在内、中格栅筒之间放置吸附剂1，中间和外格栅筒之间放置吸附剂2，以此类推。在吸附器工作过程中，格栅筒需要承受吸附剂重量产生的拉力以及设备内部温度交变产生的热应力。由于吸附器压力交替变化，内部温度也循环变化，吸附器内件承受疲劳应力。在同一时刻，内、中、外层格栅筒的温度会有很大差别，热伸长量差别很大。由此产生的热应力也很大。

在过去的设计中，内、中、外层格栅筒上端悬挂于一个上封头，下端固定在一个封头上的形式来连接，使各层格栅筒下端一起热胀冷缩。但随着空分项目规模越来越大，在径向流吸附器设备的直径受限于运输尺寸无法继续增加的情况下，设备的长度越来越长，三个格栅筒热伸长量的差别无法完全依靠格栅筒的形变来修正，如果格栅筒无法自由热胀冷缩会使格栅筒承受很大的应力，容易产生格栅筒孔板局部断裂的情况，从而造成吸附剂的泄漏。而吸附剂泄漏事故，会严重影响吸附器的运行，进而影响整套空分设备的安全运行，严重时导致停车事故发生。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种将中网格栅筒上端与上封头直筒体脱开，然后通过滑道结构连接，使中网格栅筒受热时可以在滑道内向上自由伸长，同时在设计制造时严格保证滑道结构的间隙，防止吸附剂泄漏的严重情况发生的多层床径向流吸附器的中间格栅筒滑道结构。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种多层床径向流吸附器的中间格栅筒滑道结构，包括用于活动连接中网格栅筒及上封头直筒体的滑道结构本体，所述滑道结构本体包括外侧装置及套合设置的该外侧装置内的内侧装置，所述外侧装置固定设置在上封头直筒体的下端，所述内侧装置固定设置在中网格栅筒的上端，外侧装置和内侧装置之间可发生相对滑动以吸收上封头直筒体及中网格栅筒热胀冷缩所带来的伸缩量；所述外侧装置和内侧装置的相对侧设置有限位机构。

进一步地，所述外侧装置由外径相同而厚度不同的上筒节和下筒节组成，且下筒节厚度大于上筒节厚度，上筒节和下筒节的交界处形成了向内延伸的台阶面；所述内侧装置的外壁上横向设置有一圈凸台，且该凸台的外径大于外侧装置的下筒节内径，所述限位机构由凸台及台阶面配合形成。

进一步地，所述外侧装置的内壁上可拆卸设置有用于防止颗粒物进入的粉尘隔绝罩，粉尘隔绝罩内布置有可变形的密封用丝网以避免吸附剂泄漏。

进一步地，所述粉尘隔绝罩的内侧设置有若干用于防止粉尘隔绝罩发现形变的角钢、钢条或型钢。

进一步地，所述内侧装置的外壁面上设置有若干可变形支架，且该可变形支架的布置高度高于限位机构的高度，所述可变形支架与外侧装置的内壁面之间留有1~6mm间隙。

进一步地，所述外侧装置靠近中网格栅筒一侧的外壁面上设置有至少三组运输支架，所述运输支架为钢板或钢管，或钢管与钢板的组合。

进一步地，所述内侧装置相对于外侧装置的一侧壁面上固定焊接有若干加强圈以防止内侧装置发生形变。

本发明的有益技术效果在于：本发明通过在径向流吸附器中间格栅筒上端位置，在筒体段和格栅端中间加上一个滑道结构，使筒体段和格栅筒分开，消除较长格栅筒的热应力，使格栅筒受热时向上自由滑动，筒体段向下自由滑动，有利于更大等级径向流吸附器的研发设计。同时在设计制造时严格控制滑道结构间隙，并增加粉尘隔绝罩，从而能有效防止吸附剂泄漏的情况发生。

附图说明

图1为现有技术中中网格栅筒与上封头的连接结构示意图；

图2为本发明所述中间格栅筒滑道结构的示意图；

图3为图2的A处放大示意图；

图4为本发明所述中间格栅筒滑道结构的局部示意图；

图5为本发明所述中间格栅筒滑道结构的俯视图。

具体实施方式

为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本发明的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。

在本发明的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“横向”、“竖向”等术语所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

如图2-5所示，本发明所述的一种多层床径向流吸附器的中间格栅筒滑道结构，包括用于活动连接中网格栅筒1及上封头直筒体2的滑道结构本体3，所述滑道结构本体包括外侧装置4及套合设置的该外侧装置4内的内侧装置5，所述外侧装置4固定设置在上封头直筒体2的下端，所述内侧装置5固定设置在中网格栅筒1的上端，外侧装置4和内侧装置5之间可发生相对滑动以吸收上封头直筒体2及中网格栅筒1热胀冷缩所带来的伸缩量；所述外侧装置4和内侧装置5的相对侧设置有限位机构，通过限位机构可以防止外侧装置4和内侧装置5发生脱离。

此外，外侧装置4和内侧装置5在竖直方向上可供滑动的空间长度根据中网格栅筒1的长度和相应的热伸长量确定，略大于工作状态下的最大热伸长量。包括上封头直筒体2的向下自由伸长，中间格栅筒1的向上自由伸长。格栅筒是多孔板圆筒，长度可能达到8-40米，因此热伸长量20-120mm。格栅筒容易破坏。格栅筒滑道结构保护格栅筒在受热时自由向上滑动，降低热应力。所述内侧装置5相对于外侧装置4的一侧壁面上固定焊接有若干加强圈6以防止内侧装置发生形变，加强圈6是一圈厚的环形钢板。加强圈数量，可以是1至2个。

参照图4-5所示，所述外侧装置4由外径相同而厚度不同的上筒节7和下筒节8组成，且下筒节8厚度大于上筒节7的厚度，上筒节7和下筒节8的交界处形成了向内延伸的台阶面；上、下筒节可以是一体机加工而成，可以是焊接组成。所述内侧装置5的外壁上横向设置有一圈凸台9，且该凸台9的外径大于外侧装置4的下筒节内径，所述限位机构由凸台9及台阶面配合形成。该凸台9可以是一圈滑道内侧装置的厚壁筒体加工而成的连续凸起，也可以是间断的弧形钢板焊接组成，优选是一圈连续的凸台，该凸台可以防止中间格栅筒弯曲变形变短。此外，所述内侧装置5是一个或者若干节筒体组合的筒节，该筒节可以是圆形、圆锥形，方形，优选是一个圆形；筒节下端与滑道外侧装置下筒节相对，其间隙1-20mm（最优选是2-6mm）。

参照图4-5所示，所述外侧装置4的内壁上可拆卸设置有用于防止颗粒物进入的粉尘隔绝罩10，粉尘隔绝罩10内布置有可变形的密封用丝网11以避免吸附剂泄漏。粉尘隔绝罩10是一圈倒L型的圆筒，粉尘隔绝罩10安装在内侧装置5筒节上方，留出足够的内侧装置向上滑动空间，滑动长度为：格栅长度的热伸长量。粉尘隔绝罩10安装在滑道结构的外侧装置上，可拆卸。粉尘隔绝罩10内筒与滑道结构的内侧装置有间隙，可以向下滑动。间隙小于颗粒直径，可以防止颗粒进入。粉尘隔绝罩10内布置有可变形的密封用丝网11以避免吸附剂泄漏。所述粉尘隔绝罩10的内侧设置有若干用于防止粉尘隔绝罩发现形变的角钢12、钢条或型钢。内侧装置4、外侧装置5、粉尘隔绝罩10各筒节为同心圆筒。同心偏差需控制在一定范围。优选值≤1‰筒体直径。

参照图4-5所示，所述内侧装置5的外壁面上设置有若干可变形支架13，且该可变形支架13的布置高度高于限位机构的高度，即内侧装置5的凸台9上方的位置。可变形支架13一端焊接在内侧装置5的筒体外壁上，同时与外侧装置4的内壁保留1-6mm间隙，可变形支架13的方向可以是平行于容器轴向的，可以是径向的，优选径向。可变形支架13个数可以是3个以上。优选6-12个。滑道内侧装置吸附器运输时为卧式放置，可变形支架13可避免运输时内侧装置和外侧装置两个筒壳间的间隙无法保证，到现场竖直吊装时滑道结构卡住的情况，在两个筒壳之间均匀布置n个可变形梯形支架13，按筒壳间实际间隙配作，该支架一端与滑道内侧装置固定，一侧自由滑动。在受压时可以变形调整径向高度。

参照图4-5所示，所述外侧装置4靠近中网格栅筒1一侧的外壁面上设置有至少三组运输支架14。在卧式运输时搁置在外层栅架上，防止中间格栅筒变形1。运输支架形状14可以是方形、矩形或者梯形钢板、或者是钢管、方钢管，或者管与板的组合形式。最优选是矩形钢板。运输支架数量优选是3~12个。

在安装时，先将中网格栅筒中最上方的一节加工完成后竖直放置在地面上，在上方焊接上滑道结构，其具体组装顺序是：1）将外侧装置放置在一定高度的平台上；2）将内侧装置与加强圈焊合，注意电流强度，防止滑道内侧装置变形。3）将内侧装置与外侧装置直立式套合，用直径2mm的焊丝等材料在两者之间定位间隙，可用废筒体垫高内侧装置的底板至与外侧装置的相对高度，并塞上丝网，用紧固件或压板固定。4）焊上可变形支架，控制外间隙。5）安装上丝网、安装粉尘隔绝罩，在粉尘隔绝罩内径侧，焊接有加强用角钢条。6）固定安装其余部件。7）最后内侧装置与格栅筒复合，注意直线度。

本文中所描述的具体实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。