本发明涉及石油化工专用机械装备技术领域,具体涉及一种具有调高支座的环管反应器。
背景技术:
聚丙烯和聚乙烯是通用合成树脂中产量和消费量最大的品种,它们的生产技术有三种:浆液聚合、气相聚合和溶液聚合。淤浆法技术是主要方法,根据反应器形式可以分为搅拌釜式和环管反应器。
环管反应器如图1所示,由若干条直套管、夹套连通管(c1~c5)、弯头、支环座和连接梁等组成,其中每两条直管筒体和两个弯管组成一个循环。主要由六条直套管式筒体(r1、r2、......r6)、五个180°大弯头(a1、a2、a3、b1、b2)、一个90°弯头b3顺次联接而形成一个循环整体,主体坐落在较高的平台基础上,轴流泵则坐落在地面基础上。环管底部弯头处设有轴流泵,反应物料由1a处进入环管反应器,在轴流泵的驱动下在管内搅拌、循环,在催化剂的作用下反应形成浆状聚丙烯,由1b处泄出进入造粒系统;夹套间彼此有五条夹套连通管相连,夹套内的冷却水通过间壁把内管里反应放出的热量带走,维持反应工艺的正常运行。
因聚合反应会产生热量,因此通过夹套内的冷缺水把反应热带走,直套管的外管上设置有波形膨胀节、支环座(d1~d6)及支梁座,弯头上没有套管,弯头通过法兰连在直套管的内管两端把直套管窜连成一个流程整体,夹套连通管把直套管的夹套窜连成一个流程整体,连接梁通过螺栓与支梁座连接,把直套管组合成一个立体框架。环管反应器为多基础支承,即每条直套管各有自己的支环座,直套管的长度、轴线位置、方位、标高、间距等的误差,以及直套管平行度、法兰垂直度、弯管的制造误差等诸多因素会同时对环管安装密封性能产生影响。
烯烃是易燃易爆介质,环管反应器的密封性能是装置安稳长期满负荷运行的关键。轴流泵由单独的制造商供货,除了轴流泵的其它部分由另一供制造商供货,这就导致了在制造直套管和弯头等部件时,需要预先留有装配轴流泵的装配位置,国内外环管反应器的传统设计制造技术要求。在制造环管反应器阶段先组焊直套管及其支环座。环管反应器的直立式安装阶段依靠每一条直套管自身预先组焊好的支环座支承到高空平台的钢筋混凝土架构上,再测量、调整地面基础轴流泵的定位尺寸。由于轴流泵缺乏支撑定位,实际中会存在以下问题:
结构封闭安装困难,为适应市场对乙烯专用料的巨大需求和发展,环管反应器设备的产能规模从九十年代的7万吨/年产能逐步提高到40万吨/年,面向50万吨/年以上发展。在大型环管反应器中,直套管安装基准面和轴流泵安装基准面的空间标高差距拉大,在轴流泵前后有限的空间内,密集安装有主体的直段、弯头和辅助的一系列检测口管线,各零部件之间的配合精度要求较高,大型轴流泵难以微调,传统的接口结构又没有各部件之间的装配弹性,无法保证轴流泵出口和反应器进口之间苛刻的装配精度。因此,环管反应器设备的封闭安装只好留一段连接弯头与其活口法兰在工地现场组焊,通过切割、修磨来使弯头端口、轴流泵出口和反应器进口之间的对中连接。
按相关法规,弯头与直套管之间的组焊属于设备供应商的供货范畴,在组装阶段设备供应商需要派出施工队伍到现场组焊,对焊缝进行热处理和耐压试验,而且供应商所在原地的市场监管部门需派出人员到工地现场监督、检查、验收整个过程,签署证明文件,与原来在设备供应商制造车间内的产品制造过程档案一起组成整套备案的资料,这样增加了设备供应商的困难和成本,这一矛盾在远距离海外工程更加突出。
综上所述,为迅速适应目前石油化工新建、扩建中对高产能大结构的环管反应器大量需求的市场环境,满足传统环管反应器的增容、扩能、升级,以及聚丙烯产能达40万吨/年以上的高产能的需求,开发新结构的高产能的环管反应器及其整体供货安装技术,在工业上和经济上具有深远和重大的意义。
技术实现要素:
针对现有技术存在上述技术问题,本发明提供一种便于轴流泵安装的具有调高支座的环管反应器。
为实现上述目的,本发明提供以下技术方案:
提供一种具有调高支座的环管反应器,包括多条直套管、多条夹套连通管、多个弯头、多个支环座和轴流泵,每条直套管包括内管和外管,外管套在内管外,多个弯头将多条内管以及轴流泵依次串联连通,从而形成用于输送反应物料的连通流道,轴流泵位于直套管的下端所连接的弯头处;夹套连通管位于弯头处与外管连接,从而将内管与外管之间的空间串联成用于输送冷却介质的另一连通流道;多个支环座分别固定于多条外管的外侧;环管反应器的底部设有装配架,装配架包括底座、支柱和支撑块,底座用于托住轴流泵,支柱立在底座上,支撑块固定于支柱的上端部以支撑住对应的支环座,进而使得对轴流泵与支环座的相对位置进行定位。
优选的,所述支柱的数量为两条以上,每条支柱的上端部的支撑块支撑住不同的支环座。
优选的,相邻两条所述支柱之间设置有加强件。
优选的,底座设置有吊耳。
优选的,装配架整体为铸钢结构或组焊结构。
优选的,位于直套管外侧设置有用于安装支环座的第一混凝土平台,位于直套管的下方设置有第二混凝土平台,底座安装于第二混凝土平台。
优选的,装配架的数量为两套,择其一套对轴流泵与支环座的相对位置进行定位。
优选的,底座设置有调节件,调节件与底座连接,以调节底座的顶面至水平。
优选的,底座设置有朝上抵住弯头或轴流泵的弹性垫。
优选的,底座设置有螺柱孔,轴流泵设置有与所述螺柱孔相对齐的安装孔。
本发明的有益效果:
与现有技术相比,本发明的具有调高支座的环管反应器由于设置了装配架对轴流泵与支环座的相对位置进行定位,因此实际中供应直套管和弯管等部件的供应商能够根据装配架的定位,预先留有装配轴流泵的位置,而在组装现场,组装人员根据装配架的底座与支撑块的相对位置,能够快速及时地对轴流泵与弯管进行对中连接,而且对轴流泵起到支撑作用,更方便安装。
附图说明
图1是现有技术中的环管反应器的结构示意图.
图2是实施例中装配架与环管反应器的结构关系示意图。
图3是实施例中其中一种装配架的结构示意图。
图4是实施例中另一种装配架的结构示意图。
图5是实施例中的支撑块的结构示意图。
附图标记:
在图1中包括有:
r1、r2、r3、r4、r5、r6——直套管;
a1、a2、a3、b1、b2、b3——弯头;
c1、c2、c3、c4、c5——夹套连通管;
d1、d2、d3、d4、d5、d6——支环座;
2a——夹套流道的冷却介质流入口、2f——夹套流道的冷却介质流出口;
1a——反应物料流入口、1b——反应物料流出口。
在图2至图5中包括有:
r1、r2、r3、r4、r5、r6——直套管、r11——直套管出口加长段、
a1、a2、a3、b1、b2、b3——弯头、
d1、d2、d3、d4、d5、d6——支环座、
a——反应器进料口、b——反应器出料口、
g——轴流泵、
w1——轴流泵和反应器出口的连接弯头、
w2——轴流泵和反应器回流口的连接弯头、
e1——下混凝土平台、e2——上混凝土平台。
t——装配架、t1——底座、t2——调节件、t3——支柱、t4——支撑块、t5——加强件、t6——吊耳、t7——支撑块。
t41——骨架、t42——加强梁、t43——螺柱孔。
具体实施方式
以下结合具体实施例及附图对本发明进行详细说明。
实施例1
本发明的具有调高支座的环管反应器的具体实施方式之一,如图2和图3所示,包括多条直套管(r1、r2、r3、r4、r5、r6)、多条夹套连通管、多个弯头(a1、a2、a3、b1、b2、b3)、多个支环座(d1、d2、d3、d4、d5、d6)和一个轴流泵g,每条直套管包括内管和外管,外管套在内管外,多个弯头将多条内管以及轴流泵g依次串联连通,从而形成用于输送反应物料的连通流道,轴流泵g位于直套管r1和直套管r6的下端所连接的弯头w1和w2之间。夹套连通管位于弯头处并与外管连接,从而将内管与外管之间的空间串联成用于输送冷却介质的另一连通流道,其中a是反应物料流入口、b是反应物料流出口。多个支环座分别固定于多条外管的外侧。上述技术特征与现有技术中的环管反应器的结构相同,作为改进的是,本实施例中的环管反应器的底部设有作为调高支座的装配架t,结合图2所示,装配架t包括底座t1、支柱t3和支撑块t4,底座t1用于托住轴流泵g,支柱t3立在底座t1上,支撑块t4固定于支柱t3的上端部以支撑住对应的支环座d1,进而使得对轴流泵g与支环座d1的相对位置进行定位。支撑块t4的结构如图5所示,包括圆形的骨架t41、加强梁t42和多个螺柱孔t43,加强梁t42交叉布置于骨架t41,多个螺柱孔t43绕骨架t41的圆心周向分布。
实际中供应直套管和弯管等部件(除了轴流泵,轴流泵由单独的供应商供货至安装现场)的供应商能够根据装配架t的定位,预先留有装配轴流泵g的位置,且预留位置与直套管r1的支环座d1之间的相对位置确定。而在组装现场,组装人员根据装配架t的底座t1与支撑块t4的相对位置,能够快速及时地对轴流泵g与弯管w1、w2进行对中连接,而且对轴流泵g起到支撑作用,更方便安装。
实际制造流程包括:第一,根据工程技术要求在环管反应器的详细施工图设计中明确标注了轴流泵g的出口法兰、进口a的法兰以及连接这两个法兰的弯头法兰的形位偏差,还明确标注这多个法兰上各螺栓孔的形位偏差;第二,根据这些形位偏差设计两套装配架t,底座t1和支撑块t4分别设置有螺柱孔,支环座d1设有与支撑块t4的螺柱孔t43对齐的安装孔,轴流泵g设置有与底座t1上的螺柱孔相对齐的安装孔。所有螺柱孔面贴面配钻加工,以保证螺柱孔的方位精度;第三,支撑块t4钻孔前经过加固使结构牢靠,经过消除残余应力处理使其不再变形;第四,共两套装配架t,其中一套用于在制造直套管的供应商处,用于环管反应器的除了轴流泵g的其它工件进行组装,模拟预留轴流泵g定位位置;另一套装配架交给装置工地现场的土建和安装单位,用于对轴流泵g的安装进行定位安装。
位于直套管外侧设置有用于安装各个支环座的第一混凝土平台e2,位于直套管的下方设置有第二混凝土平台e1,底座t1安装于第二混凝土平台e1。组装时,预先将装配架t的底座t1的螺柱孔插入第二混凝土平台e1浇灌前的地脚螺栓中结合螺母预锁紧,将直套管的支环座的螺柱孔与支撑块t4的螺柱孔t43对齐并插入第一混凝土平台e2浇灌前的地脚螺栓中结合螺母预锁紧,将支撑块t4的安装孔插入,然后浇灌混凝土形成第二混凝土平台e1,进而将底座t1固定于第二混凝土平台e1。然后操作定位安装轴流泵g后,并通过二次浇灌把底座t1的地脚螺柱安装好,再浇灌第一混凝土平台e2,通过螺栓结合浇灌混凝土将各个支环座固定于第一混凝土平台e2。由上可知,底座t1和支撑块t4被浇灌固定于对应的混凝土平台,其实不可拆的,后期与反应器形成一体,而支柱t3则根据实际情况,可以切割掉,或者在支柱t3内浇灌混凝土,作为支撑反应器的永久结构亦可。实际中可以在底座t1的顶部设置有对一开始放置轴流泵g时进行预定位的凸起或凹槽。
环管反应器通过预先埋在钢筋混凝土e1内的装配架t来实现精确安装。图2中的直套管r1上的支环座d1安装在装配架块t中的支撑块t4上。轴流泵g安装在装配架t中的底座t1上。安装初期先试着安装带法兰的弯头w1和w2,初步判断其端部的法兰与轴流泵g配对的法兰的间隙;根据间隙微调轴流泵g出口方位,留出轴流泵g的出口法兰与弯头法兰紧固时所需要的轴向位移;然后紧固弯头w1与直套管r1内管下端的法兰,以及弯头w2的法兰与直套管r6内管下端的法兰。根据现场状况,必要时在轴流泵g的下方增设弹性垫,朝上抵住弯头w1、w2或轴流泵g,以减缓运行中由轴流泵g引起的振动。
本实施例中,底座t1设置有吊耳t6,以保证起吊过程受力均衡,避免钢结构变形。
本实施例中,底座t1设置有用于调节件t2,调节件t2与底座t1连接,以调节底座t1的顶面至水平,进一步确保轴流泵g的定位精度,调节件t2的结构可以是垫板等多种方式。
本实施例中,装配架t整体为铸钢结构或组焊结构,装配架t的钢结构通过热处理或其它工艺消除残余应力以免应力逐渐释放导致逐渐变形。
实施例2
本发明的一种具有调高支座的环管反应器的具体实施方式之二,本实施例的主要技术方案与实施例1相同,在本实施例中未解释的特征,采用实施例1中的解释,在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的区别在于:如图4所示,支柱t3的数量为两条,每条支柱t3的上端部的支撑块t4支撑住不同的支环座,较高的支撑块t7直接定位进料直套管r1的支环座d1,较矮的支撑块t4通过直套管出口加长段r11间接定位直套管r6的支环座d6。相邻两条支柱t3之间设置有加强件t5。当然实际中支柱t3的数量可以改为其它,如支柱t3与直套管一一对应。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
1.一种具有调高支座的环管反应器,包括多条直套管、多条夹套连通管、多个弯头、多个支环座和轴流泵,每条直套管包括内管和外管,外管套在内管外,多个弯头将多条内管以及轴流泵依次串联连通,从而形成用于输送反应物料的连通流道,轴流泵位于直套管的下端所连接的弯头处;夹套连通管位于弯头处与外管连接,从而将内管与外管之间的空间串联成用于输送冷却介质的另一连通流道;多个支环座分别固定于多条外管的外侧;其特征是:环管反应器的底部设有装配架,装配架包括底座、支柱和支撑块,底座用于托住轴流泵,支柱立在底座上,支撑块固定于支柱的上端部以支撑住对应的支环座,进而对轴流泵与支环座的相对位置进行定位。
2.根据权利要求1所述的一种具有调高支座的环管反应器,其特征是:所述支柱的数量为两条以上,每条支柱的上端部的支撑块支撑住不同的支环座。
3.根据权利要求2所述的一种具有调高支座的环管反应器,其特征是:相邻两条所述支柱之间设置有加强件。
4.根据权利要求1所述的一种具有调高支座的环管反应器,其特征是:底座设置有吊耳。
5.根据权利要求1所述的一种具有调高支座的环管反应器,其特征是:装配架整体为铸钢结构或组焊结构。
6.根据权利要求1所述的一种具有调高支座的环管反应器,其特征是:位于直套管外侧设置有用于安装支环座的第一混凝土平台,位于直套管的下方设置有第二混凝土平台,底座安装于第二混凝土平台。
7.根据权利要求1所述的一种具有调高支座的环管反应器,其特征是:装配架的数量为两套,择其一套对轴流泵与支环座的相对位置进行定位。
8.根据权利要求1所述的一种具有调高支座的环管反应器,其特征是:底座设置有调节件,调节件与底座连接,以调节底座的顶面至水平。
9.根据权利要求1所述的一种具有调高支座的环管反应器,其特征是:底座设置有朝上抵住弯头或轴流泵的弹性垫。
10.根据权利要求1所述的一种具有调高支座的环管反应器,其特征是:底座设置有螺柱孔,轴流泵设置有与所述螺柱孔相对齐的安装孔。
技术总结