[实用新型]一种能降低有机硅流化床反应器阻力的格栅

说明书

本实用新型公开了一种能降低有机硅流化床反应器阻力的格栅，该流化床反应器包括反应器筒体（5）和换热管（4），其特征是：由筋板（9）焊接成格栅主体，一号格栅主体（1）、二号格栅主体（2）、三号格栅主体（3）沿轴向分层固定在固定圈（7）内，固定圈（7）通过连接板（6）焊接在反应器筒体（5）的内壁上，若干根换热管（4）组成换热管管束，换热管管束沿着轴向固定在一号格栅主体（1）、二号格栅主体（2）、三号格栅主体（3）上。本实用新型的每一层格栅流通截面积大，降低了床层阻力，能够有效破裂气泡和硅粉结团，消除床层内的腾涌现象，适当增加格栅数量从而进一步降低换热管管径，提高传热效率。

技术领域

本实用新型属于反应器设备制造领域，具体地说涉及一种能降低有机硅流化床反应器阻力的格栅。

背景技术

流化床反应器是有机硅生产的关键设备之一，目前有机硅合成反应器主要采用的是一种介于流化床和固定床形式之间的反应器，行业内习惯称为流化床反应器。在流化床反应器内，气态氯甲烷和固态的硅粉反应生成有机硅单体。氯甲烷气体由反应器底部进入反应器，与填充在反应器内的硅粉反应。氯甲烷与硅粉的反应在350℃以上的高温下进行，反应生成的热量很大，需要及时将反应热从反应器内移走，以便保证反应顺利、安全地进行。生成有机硅单体的反应过程是气固相反应，反应器内的热量传递效率较低，如何将反应器内的热量迅速移走具有重要意义。为了提高有机硅流化床反应器的效率，通常采取下面的措施：提高反应器内换热管的布置密度，及时地将反应器内的热量移走；尽量降低流化床反应器内换热管的管径，以便减少管间距，防止床内的硅粉局部过热，提高换热效率；扩大有机硅反应器的几何尺寸，比如提高流化床的高度，增大反应器的直径，提高有机硅流化床反应器的设备利用率。

目前，有机硅流化床反应器直径已经达到3米以上，有效反应区的换热管长度达到15米左右，由于换热管的管径较小且管子比较长，需要在流化床反应器的轴向上设置一定数量的换热管固定格栅，保证换热管的刚度，避免在高温和高气速状态下管子刚度下降产生振动引起换热管疲劳损伤。格栅的管孔与换热管的外径之间有一定的间隙，保证换热管可以在流化床反应器的轴向自由膨胀伸缩，同时又限制换热管在流化床反应器径向的摆动量，减少换热管因振动产生的疲劳损伤。在流化床反应器的这个几何尺寸上，保证气体分布均匀和换热管的刚度、减少床层阻力存在一定的困难。格栅数量太少，换热管刚度不够，换热管使用寿命下降；格栅数量太多，床层阻力大。每一层格栅上都按照换热管数量设置了套管，降低了每一层格栅上有效流通截面积，也增加了床层阻力。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种能降低有机硅流化床反应器阻力的格栅，它结构合理，既保证换热管的刚度又降低床层阻力，总体流通截面积大，有利于硅粉的流态化，传热效率高，氯甲烷气体和硅粉与换热管接触面大，床层内温度分布均匀，提高反应转化率。

本实用新型的技术解决方案是：该流化床反应器包括反应器筒体和换热管，其特征是：由筋板焊接成格栅主体，一号格栅主体、二号格栅主体、三号格栅主体沿轴向分层固定在固定圈内，固定圈通过连接板焊接在反应器筒体的内壁上，若干根换热管组成换热管管束，换热管管束沿着轴向固定在一号格栅主体、二号格栅主体、三号格栅主体上。

更进一步的，在格栅主体的筋板交叉处焊接套管，套管形成若干行。

更进一步的，在保证加工方便和满足热膨胀要求的条件下，套管和换热管之间的间隙尽量小。

更进一步的，上下相邻两层格栅主体上的每一行套管形成错列。

更进一步的，上下相邻两层格栅主体上只有一半的换热管套管。

本实用新型具有以下优点：1、每一层格栅流通截面积大，降低了床层阻力；2、相邻两层格栅上的套管形成错列，能够有效破裂气团和硅粉结团，消除床层内的腾涌现象；3、因为每一层格栅上只有一半的换热管有套管限位，通过适当增加格栅数量从而进一步降低换热管管径，既增加了格栅的流通截面积，也保证了换热管的刚度，又提高传热效率。