[发明专利]自重密封式合成塔内件装配方法

说明书

技术领域

本发明涉及自重密封式合成塔内件装配方法，适用于采用自重密封式合成塔内件生产合成氨或甲醇等生产装置。

技术背景

大型合成氨或甲醇生产装置的合成塔，体积庞大，如年产20万吨合成氨的合成塔，高度超过7米，其内件由触媒框外壳、触媒框、换热器组合构成，其中，触媒框被设计为上、中、下三段，下段触媒框与外壳是组合是式整体结构。三段触媒框段间通过连接环连接，依靠触媒框自身重力叠压密封。该结构虽可降低加工难度和便于装填触媒，但也带来新的问题，即对密封面的形位、尺寸精度要求都很高，而对于这种大尺寸的工件而言，加工工艺和装置都难于满足要求。由于连接环与触媒框外壳是分体结构，先分别加工，再组装焊接，故形位精度、尺寸精度不很高。由于触媒框筒体是由钢板卷制、铆焊而成，又因直径较大，不可避免地存在着变形大，使该筒体下端部密封面呈波浪形，且该面的平面度也很差，导致触媒框倾斜，引起介质偏流。尽管倾斜角度很小，但由于合成塔高度超过7米，触媒框顶部偏心的绝对尺寸还是很大，介质偏流严重，降低装置的生产效率。如果在安装时将触媒框找正，与外壳同心，则底部的密封面又会出现间隙，引起介质泄漏短路，降低催化效果。可见，偏流、泄漏是一对不可调和的矛盾，顾此则失彼，不可兼得，用户只能择其一。

另外，因连接环的直径大，厚度薄，与触媒框外壳焊接时，容易变形，密封面不平整，也会引起介质泄漏短路，降低催化效果。

目前，各用户仍按照常规程序装配该合成塔内件，没有采取技术措施解决上述问题。

发明内容

本发明的目的，是提供一种自重密封式合成塔内件的装配方法，该方法能够较好地解决上述问题。

本发明的技术解决方案是：

一种自重密封式合成塔内件装配方法，按顺序将触媒框外壳、中部触媒框、中部换热器、上部触媒框、上部换热器吊装于合成塔外壳内，各触媒框分别置于其对应的连接环上，其特征在于：在装入每一触媒框之前，都将其下端面加工成与连接环上端面基本吻合的密封面。

所述将触媒框下端面加工成与连接环上端面吻合的密封面包括步骤：

(1)将触媒框置于连接环上找正，使其与触媒框外壳同心；

(2)沿触媒框下端面周向划分出若干测量点，测量各测量点的间隙尺寸；

(3)根据测量数据加工触媒框下端面。

所述加工包括如下步骤：

①根据测量数据计算加工量；

②用金属切削装置切削触媒框底部密封面；

③检验该加工面的形位、尺寸精度是否符合要求，若否，则继续加工，直到符合要求。

所述密封面垫有密封垫。

所述密封垫是柔性垫。

本发明的有益效果是：由于将触媒框底部密封面加工成与连接环适配的密封面，触媒框与触媒框外壳同心，介质不会偏流，生产效率高；密封面接触良好，且在密封面垫了柔性密封垫，密封良好，介质不会泄漏短路，催化效果好。用于合成氨，产量提高15％左右。

附图说明

图1是自重密封式合成塔内件的结构简图。

图2是触媒框与触媒框外壳的连接环间密封结合面的节点详图(即图1中I部分放大图)。

图中代号含义：1—上部触媒框外壳；2—密封垫；3—连接环；4—保温层；5—多孔板；6—中部触媒框外壳；7—中部触媒框；8—波纹分布器；9—触媒；10—换热器；11—合成塔外壳；12、13—热电偶套管；14—内多孔管；15—内集气管；16—换热器筒体；17—合成塔中心管。

具体实施方式

在说明装配方法之前，有必要先介绍合成塔的结构，以便容易理解本发明。

参见图1、图2：合成塔外壳11内共有上、中、下三段触媒框，图中示出是中段，它由触媒框外壳6、触媒框7组成，触媒框外壳6的内壁有保温层4，底部有连接环3，触媒框7置于连接环3上，二者间的配合面须密封良好，否则会发生窜气。

触媒框7内有波纹分布器8，上部有多孔板5，中心布置有换热器10，换热器10的筒体16上布置有内多孔管14和内集气管15，其余空间填充触媒9。另外，合成塔中心管17、热电偶套管12、13也竖直贯穿触媒框7。

本装配方法的要点是：按顺序将自重密封式合成塔内件装配于合成塔外壳内；在装入每一触媒框之前，都将其下端面加工成与连接环上端面基本吻合的密封面。

详细装配步骤是：

1.将触媒框外壳6(触媒框外壳已与下部触媒框装配、组焊成一个整体)吊装于合成塔外壳11内，方位按管口方位图，检测触媒框外壳6与合成塔外壳11间的环向间隙，将其调整均匀。

2.装配中部触媒框7：