一种内插件式反应器

—— CN201920731354.1

摘要

本实用新型涉及化工制药设备技术领域,尤其是一种内插件式反应器,其特征在于,包括:反应管和内插件,所述内插件插入到反应管内,所述内插件的外侧与反应管内壁之间形成有反应物可以流经的非竖直线形通道。本实用新型通过反应管内安装的内插件,使反应物可以在反应管中螺旋流动或弯曲流动,增加的反应管管内反应物的湍流,同时可以将反应物更快、更均匀的混合并增加反应物的反应速率和换热速率;使用内插件不需要加工薄壁的反应管,防止了反应管在加工过程中损坏;反应管因为管壁薄其内壁压制螺旋线突出高度低造成的湍流效果差,而内插件可以让反应物流动的迹线一直是螺旋线,造成的湍流效果高。

权利要求书

1.一种内插件式反应器,其特征在于,包括:反应管(20)和内插件(22),所述内插件(22)插入到反应管(20)内,所述内插件(22)的外侧与反应管(20)内壁之间形成有反应物可以流经的非竖直线形通道。

2.如权利要求1所述的一种内插件式反应器,其特征在于:所述反应管(20)内壁为光滑内壁。

3.如权利要求1所述的一种内插件式反应器,其特征在于:所述内插件(22)的外侧与反应管(20)内壁之间形成的通道为螺旋形。

4.如权利要求1所述的一种内插件式反应器,其特征在于:所述内插件(22)与反应管(20)过盈或过渡配合。

5.如权利要求1所述的一种内插件式反应器,其特征在于:所述反应管(20)为直管,所述内插件(22)的长度小于反应管(20)的长度。

6.如权利要求1所述的一种内插件式反应器,其特征在于:所述内插件(22)外侧形成有弯曲槽(221)。

7.如权利要求6所述的一种内插件式反应器,其特征在于:所述内插件(22)外侧形成有连通槽(222),所述连通槽(222)将两条相邻的弯曲槽(221)相连通。

8.如权利要求1所述的一种内插件式反应器,其特征在于:还包括壳体(1),所述壳体(1)上设置有与其内腔相连通的壳程入口(10)和壳程出口(11),所述壳体(1)的上下两端均设置有管板(3)和封头(4),所述管板(3)与壳体(1)固定连接,所述封头(4)与管板(3)固定连接,所述壳体(1)中设置有反应管组(2),所述反应管组(2)包括多根反应管(20),所述反应管(20)的上下两端均穿过并固定连接于管板(3)上,所述反应管(20)为直管或螺旋缠绕管。


说明书

技术领域

本实用新型涉及化工制药设备技术领域,尤其是一种内插件式反应器。

背景技术

现在的管式反应器的反应管无论是直管还是螺旋管,其反应管每处的管内横截面积都是一样的。所以反应管只能靠在内壁压制螺旋线,或者使用螺旋管来提高反应管内反应物的湍流,但是以上两种方式对增大反应物湍流效果的作用有限。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述问题,提供了一种内插件式反应器,它可以将反应物更快、更均匀的混合并增加反应物的反应速率和换热速率,其采用的技术方案如下:

一种内插件式反应器,其特征在于,包括:反应管和内插件,所述内插件插入到反应管内,所述内插件的外侧与反应管内壁之间形成有反应物可以流经的非竖直线形通道。

优选的,所述反应管内壁为光滑内壁。

优选的,所述内插件的外侧与反应管内壁之间形成的通道为螺旋形。

优选的,所述内插件与反应管过盈或过渡配合。

优选的,所述反应管为直管,所述内插件的长度小于反应管的长度。

优选的,所述内插件外侧形成有弯曲槽。

优选的,所述内插件外侧形成有连通槽,所述连通槽将两条相邻的弯曲槽相连通。

优选的,还包括壳体,所述壳体上设置有与其内腔相连通的壳程入口和壳程出口,所述壳体的上下两端均设置有管板和封头,所述管板与壳体固定连接,所述封头与管板固定连接,所述壳体中设置有反应管组,所述反应管组包括多根反应管,所述反应管的上下两端均穿过并固定连接于管板上,所述反应管为直管或螺旋缠绕管,

优选的,所述封头内部形成有空腔,所述空腔内设置有起混合和/或催化作用的填充物,所述填充物为若干固体颗粒物,所述固体颗粒物之间相对位置固定并且存在空隙,所述固体颗粒物相对于封头位置固定。

优选的,所述封头远离管板的一侧设置有第一网板,所述第一网板与封头固定连接,所述封头靠近管板的一侧形成有沉孔,所述沉孔内设置有第二网板,所述第二网板与封头可拆卸连接,所述填充物在第一网板和第二网板之间并由第一网板和第二网板将填充物压紧固定,所述第一网板通过焊接与封头固定连接,所述第二网板通过螺钉与封头可拆卸连接。

优选的,所述封头形成有封头管道,所述填充物的流量与封头管道的流量相同。

优选的,所述反应管为直管,所述壳体内部设置有一体式的螺旋折流挡板,固定柱上下两端分别固定安装于管板上,螺旋折流挡板安装固定于固定柱上,反应管均贯穿螺旋折流板而与管板固定连接。

本实用新型具有如下优点:通过反应管内安装的内插件,使反应物可以在反应管中螺旋流动或弯曲流动,增加的反应管管内反应物的湍流,同时可以将反应物更快、更均匀的混合并增加反应物的反应速率和换热速率;使用内插件不需要加工薄壁的反应管,防止了反应管在加工过程中损坏;反应管因为管壁薄其内壁压制螺旋线突出高度低造成的湍流效果差,而内插件可以让反应物流动的迹线一直是螺旋线,造成的湍流效果高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一种实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1:本实用新型反应器的结构示意图;

图2:本实用新型在A处的局部放大结构示意图;

图3:本实用新型内插件的剖视结构示意图(内插件是螺旋条);

图4:本实用新型内插件的剖视结构示意图(内插件是螺旋杆);

图5:本实用新型内插件的剖视结构示意图(内插件外侧形成槽);

图6:本实用新型螺旋折流挡板的结构示意图;

具体实施方式

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明:

下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1至图4和图6所示,本实施例的一种内插件式反应器,其特征在于,包括:反应管20和内插件22,所述内插件22插入到反应管20内,所述内插件22的外侧与反应管20内壁之间形成有反应物可以流经的非竖直线形通道,所述非竖直线形通道指的是通道总体为非直线形,但是通道中的某一段可以为直线形。

优选的,所述反应管20内壁为光滑内壁。

优选的,所述内插件22的外侧与反应管20内壁之间形成的通道为螺旋形。

优选的,所述内插件22与反应管20过盈或过渡配合。

优选的,所述反应管20为直管,所述内插件22的长度小于反应管20的长度。

优选的,还包括壳体1,所述壳体1上设置有与其内腔相连通的壳程入口10和壳程出口11,所述壳体1的上下两端均设置有管板3和封头4,所述管板3与壳体1固定连接,所述封头4与管板3固定连接,所述壳体1中设置有反应管组2,所述反应管组2包括多根反应管20,所述反应管20的上下两端均穿过并固定连接于管板3上,所述反应管20为直管或螺旋缠绕管,

优选的,所述封头4内部形成有空腔,所述空腔内设置有起混合和/或催化作用的填充物,所述填充物为若干固体颗粒物47,所述固体颗粒物47之间相对位置固定并且存在空隙,所述固体颗粒物47相对于封头4位置固定。

优选的,所述封头4远离管板3的一侧设置有第一网板42,所述第一网板42与封头4固定连接,所述封头4靠近管板3的一侧形成有沉孔46,所述沉孔46内设置有第二网板43,所述第二网板43与封头4可拆卸连接,所述填充物在第一网板42和第二网板43之间并由第一网板42和第二网板43将填充物压紧固定,所述第一网板42通过焊接与封头4固定连接,所述第二网板43通过螺钉46与封头4可拆卸连接。

优选的,所述封头4形成有封头管道41,所述填充物的流量与封头管道41的流量相同。

优选的,所述反应管20为直管,所述壳体1内部设置有一体式的螺旋折流挡板81,固定柱82上下两端分别固定安装于管板3上,螺旋折流挡板81安装固定于固定柱82上,反应管20均贯穿螺旋折流板81而与管板3固定连接。

工作原理:

1.内插件22是螺旋条:如图3所示,内插件22没有剖切,内插件22是类似于麻花钻的形状。螺旋条插入反应管20中,反应物沿螺旋条螺旋流动,增加反应物的湍流。

2.内插件22是螺旋杆:如图4所示,内插件22没有剖切,内插件22是类似于绞龙的形状,内插件22为中间有杆且杆外侧固接有螺旋片的螺旋管。反应物沿螺旋杆的螺旋片做螺旋流动,增加反应物的湍流。

以上两种形式的反应物的螺旋通道使由内插件22外侧和反应管20内壁共同组成的。

本实用新型使用时,反应物从第一个反应单元的封头4的封头管道41进入经过反应管20从另一个封头4的封头管道41流出,经过管道5流出。

壳体1的壳程内部用于流通传热介质,流通传热介质从壳程入口10进入,从壳程出口11流出,使反应管20管程内的反应物保持适宜的温度。当反应管20为图1和图2所示的直管时,热传介质通过壳程入口10进入,中间通过一体式的螺旋折流挡板81,使热传介质呈螺旋涡流式上升通过壳体1内部,与反应管20的接触更加的充分和均匀,保温的效果更好,最后通过壳程出口11排出。一体式的螺旋折流挡板81相对于分片式的,安装的时候更加的方便,对于传热介质的导流效果更好,避免分片式的断流现象。

当填充物为若干固体颗粒物47时,如图1所示。若干固体颗粒物47堆叠在一起并由第一网板42和第二网板43将若干固体颗粒物47压紧,从而将固体颗粒物47的位置固定。固体颗粒物47之间的空隙可以流过反应物,若干固体颗粒物47组合形成一个有多孔结构的整体,起到将反应物混合的作用

当填充物为多孔固体块48,多孔固体块48的内部为类似海绵的多孔结构,可以充分混合反应物。

固体颗粒物47和多孔固体块48都可以由催化剂制成,在起到混合作用的同时起到催化作用。

实施例2

如图1、图2、图5和图6所示,本实施例的一种内插件式反应器,其特征在于,包括:反应管20和内插件22,所述内插件22插入到反应管20内,所述内插件22的外侧与反应管20内壁之间形成有反应物可以流经的非竖直线形通道,所述非竖直线形通道指的是通道总体为非直线形,但是通道中的某一段可以为直线形。

优选的,所述内插件22外侧形成有弯曲槽221。

优选的,所述内插件22外侧形成有连通槽222,所述连通槽222将两条相邻的弯曲槽221相连通。

工作原理:内插件22外侧形成有弯曲槽221,弯曲槽221和反应管20内壁构成了弯曲的反应物流经的通道。如图5所示,内插件22没有被剖切,可以看到内插件22一侧的表面形成有两条弯曲槽221。两个弯曲槽221之间的内插件22表面可以形成有连通槽222,连通槽222将相邻的两条弯曲槽221相连通,使相邻的弯曲槽221内的反应物可以互相流通,增加湍流。

实施例2的反应器部分与实施例1相同。

上面以举例方式对本实用新型进行了说明,但本实用新型不限于上述具体实施例,凡基于本实用新型所做的任何改动或变型均属于本实用新型要求保护的范围。

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技术领域

本实用新型涉及化工制药设备技术领域,尤其是一种内插件式反应器。

背景技术

现在的管式反应器的反应管无论是直管还是螺旋管,其反应管每处的管内横截面积都是一样的。所以反应管只能靠在内壁压制螺旋线,或者使用螺旋管来提高反应管内反应物的湍流,但是以上两种方式对增大反应物湍流效果的作用有限。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述问题,提供了一种内插件式反应器,它可以将反应物更快、更均匀的混合并增加反应物的反应速率和换热速率,其采用的技术方案如下:

一种内插件式反应器,其特征在于,包括:反应管和内插件,所述内插件插入到反应管内,所述内插件的外侧与反应管内壁之间形成有反应物可以流经的非竖直线形通道。

优选的,所述反应管内壁为光滑内壁。

优选的,所述内插件的外侧与反应管内壁之间形成的通道为螺旋形。

优选的,所述内插件与反应管过盈或过渡配合。

优选的,所述反应管为直管,所述内插件的长度小于反应管的长度。

优选的,所述内插件外侧形成有弯曲槽。

优选的,所述内插件外侧形成有连通槽,所述连通槽将两条相邻的弯曲槽相连通。

优选的,还包括壳体,所述壳体上设置有与其内腔相连通的壳程入口和壳程出口,所述壳体的上下两端均设置有管板和封头,所述管板与壳体固定连接,所述封头与管板固定连接,所述壳体中设置有反应管组,所述反应管组包括多根反应管,所述反应管的上下两端均穿过并固定连接于管板上,所述反应管为直管或螺旋缠绕管,

优选的,所述封头内部形成有空腔,所述空腔内设置有起混合和/或催化作用的填充物,所述填充物为若干固体颗粒物,所述固体颗粒物之间相对位置固定并且存在空隙,所述固体颗粒物相对于封头位置固定。

优选的,所述封头远离管板的一侧设置有第一网板,所述第一网板与封头固定连接,所述封头靠近管板的一侧形成有沉孔,所述沉孔内设置有第二网板,所述第二网板与封头可拆卸连接,所述填充物在第一网板和第二网板之间并由第一网板和第二网板将填充物压紧固定,所述第一网板通过焊接与封头固定连接,所述第二网板通过螺钉与封头可拆卸连接。

优选的,所述封头形成有封头管道,所述填充物的流量与封头管道的流量相同。

优选的,所述反应管为直管,所述壳体内部设置有一体式的螺旋折流挡板,固定柱上下两端分别固定安装于管板上,螺旋折流挡板安装固定于固定柱上,反应管均贯穿螺旋折流板而与管板固定连接。

本实用新型具有如下优点:通过反应管内安装的内插件,使反应物可以在反应管中螺旋流动或弯曲流动,增加的反应管管内反应物的湍流,同时可以将反应物更快、更均匀的混合并增加反应物的反应速率和换热速率;使用内插件不需要加工薄壁的反应管,防止了反应管在加工过程中损坏;反应管因为管壁薄其内壁压制螺旋线突出高度低造成的湍流效果差,而内插件可以让反应物流动的迹线一直是螺旋线,造成的湍流效果高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一种实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1:本实用新型反应器的结构示意图;

图2:本实用新型在A处的局部放大结构示意图;

图3:本实用新型内插件的剖视结构示意图(内插件是螺旋条);

图4:本实用新型内插件的剖视结构示意图(内插件是螺旋杆);

图5:本实用新型内插件的剖视结构示意图(内插件外侧形成槽);

图6:本实用新型螺旋折流挡板的结构示意图;

具体实施方式

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明:

下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1至图4和图6所示,本实施例的一种内插件式反应器,其特征在于,包括:反应管20和内插件22,所述内插件22插入到反应管20内,所述内插件22的外侧与反应管20内壁之间形成有反应物可以流经的非竖直线形通道,所述非竖直线形通道指的是通道总体为非直线形,但是通道中的某一段可以为直线形。

优选的,所述反应管20内壁为光滑内壁。

优选的,所述内插件22的外侧与反应管20内壁之间形成的通道为螺旋形。

优选的,所述内插件22与反应管20过盈或过渡配合。

优选的,所述反应管20为直管,所述内插件22的长度小于反应管20的长度。

优选的,还包括壳体1,所述壳体1上设置有与其内腔相连通的壳程入口10和壳程出口11,所述壳体1的上下两端均设置有管板3和封头4,所述管板3与壳体1固定连接,所述封头4与管板3固定连接,所述壳体1中设置有反应管组2,所述反应管组2包括多根反应管20,所述反应管20的上下两端均穿过并固定连接于管板3上,所述反应管20为直管或螺旋缠绕管,

优选的,所述封头4内部形成有空腔,所述空腔内设置有起混合和/或催化作用的填充物,所述填充物为若干固体颗粒物47,所述固体颗粒物47之间相对位置固定并且存在空隙,所述固体颗粒物47相对于封头4位置固定。

优选的,所述封头4远离管板3的一侧设置有第一网板42,所述第一网板42与封头4固定连接,所述封头4靠近管板3的一侧形成有沉孔46,所述沉孔46内设置有第二网板43,所述第二网板43与封头4可拆卸连接,所述填充物在第一网板42和第二网板43之间并由第一网板42和第二网板43将填充物压紧固定,所述第一网板42通过焊接与封头4固定连接,所述第二网板43通过螺钉46与封头4可拆卸连接。

优选的,所述封头4形成有封头管道41,所述填充物的流量与封头管道41的流量相同。

优选的,所述反应管20为直管,所述壳体1内部设置有一体式的螺旋折流挡板81,固定柱82上下两端分别固定安装于管板3上,螺旋折流挡板81安装固定于固定柱82上,反应管20均贯穿螺旋折流板81而与管板3固定连接。

工作原理:

1.内插件22是螺旋条:如图3所示,内插件22没有剖切,内插件22是类似于麻花钻的形状。螺旋条插入反应管20中,反应物沿螺旋条螺旋流动,增加反应物的湍流。

2.内插件22是螺旋杆:如图4所示,内插件22没有剖切,内插件22是类似于绞龙的形状,内插件22为中间有杆且杆外侧固接有螺旋片的螺旋管。反应物沿螺旋杆的螺旋片做螺旋流动,增加反应物的湍流。

以上两种形式的反应物的螺旋通道使由内插件22外侧和反应管20内壁共同组成的。

本实用新型使用时,反应物从第一个反应单元的封头4的封头管道41进入经过反应管20从另一个封头4的封头管道41流出,经过管道5流出。

壳体1的壳程内部用于流通传热介质,流通传热介质从壳程入口10进入,从壳程出口11流出,使反应管20管程内的反应物保持适宜的温度。当反应管20为图1和图2所示的直管时,热传介质通过壳程入口10进入,中间通过一体式的螺旋折流挡板81,使热传介质呈螺旋涡流式上升通过壳体1内部,与反应管20的接触更加的充分和均匀,保温的效果更好,最后通过壳程出口11排出。一体式的螺旋折流挡板81相对于分片式的,安装的时候更加的方便,对于传热介质的导流效果更好,避免分片式的断流现象。

当填充物为若干固体颗粒物47时,如图1所示。若干固体颗粒物47堆叠在一起并由第一网板42和第二网板43将若干固体颗粒物47压紧,从而将固体颗粒物47的位置固定。固体颗粒物47之间的空隙可以流过反应物,若干固体颗粒物47组合形成一个有多孔结构的整体,起到将反应物混合的作用

当填充物为多孔固体块48,多孔固体块48的内部为类似海绵的多孔结构,可以充分混合反应物。

固体颗粒物47和多孔固体块48都可以由催化剂制成,在起到混合作用的同时起到催化作用。

实施例2

如图1、图2、图5和图6所示,本实施例的一种内插件式反应器,其特征在于,包括:反应管20和内插件22,所述内插件22插入到反应管20内,所述内插件22的外侧与反应管20内壁之间形成有反应物可以流经的非竖直线形通道,所述非竖直线形通道指的是通道总体为非直线形,但是通道中的某一段可以为直线形。

优选的,所述内插件22外侧形成有弯曲槽221。

优选的,所述内插件22外侧形成有连通槽222,所述连通槽222将两条相邻的弯曲槽221相连通。

工作原理:内插件22外侧形成有弯曲槽221,弯曲槽221和反应管20内壁构成了弯曲的反应物流经的通道。如图5所示,内插件22没有被剖切,可以看到内插件22一侧的表面形成有两条弯曲槽221。两个弯曲槽221之间的内插件22表面可以形成有连通槽222,连通槽222将相邻的两条弯曲槽221相连通,使相邻的弯曲槽221内的反应物可以互相流通,增加湍流。

实施例2的反应器部分与实施例1相同。

上面以举例方式对本实用新型进行了说明,但本实用新型不限于上述具体实施例,凡基于本实用新型所做的任何改动或变型均属于本实用新型要求保护的范围。

  • 标题:一种内插件式反应器
  • 申请人:山东诺为制药流体系统有限公司
  • 发明人:陈延坤, 王飞
  • 申请号:CN201920731354.1
  • 申请日:2019-05-21
  • 公开号:CN210159625U
  • 公开日:2020-03-20
  • 优先权号:
  • 代理人:肖太升, 高洋
  • 代理机构:37308山东三邦知识产权代理事务所(普通合伙)
  • 申请人地址:山东省临沂市郯城县高科技电子产业园B区8号楼
  • 是否有效:授权
  • 标签:反应器,插件