УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГРУЗКИ КАТАЛИЗАТОРА
CATALYST LOADING DEVICE

Изобретение относится к загрузке материала в виде частиц катализатора в трубчатый реактор.
Известно устройство для загрузки катализатора по патенту РФ на изобретение №2320526, МПК B65G 65/32, опубл. 27.03.2008 г.
Это устройство содержит в нижней половине верхней цилиндрической части устройства поперечную балку, к которой сверху в центре по оси верхней цилиндрической части прикреплен пневматический привод. Снизу прикреплен цилиндрический корпус с валом, установленным в цилиндрическом корпусе посредством двух подшипников и присоединенным верхним концом через муфту к валу пневматического привода, а нижним концом к нижнему вращающемуся элементу, включающему вертикальную цилиндрическую часть и скрепленную с ней горизонтальную полу цилиндрическую часть с торцевыми полу дисками, к которым прикреплены планки.
Недостатки: разрушение частиц катализатора при его загрузке и сложность механизма загрузки.
Известно устройство для загрузки катализатора по патенту РФ на изобретение №2252067, МПК B01J 4/00, опубл. 20.05.2005.
Это устройство предназначено для загрузки катализаторов в реакторы технологических установок. Загрузка осуществляется путем их подачи в реактор через загрузочное устройство, состоящее из последовательно соединенных между собой приемной воронки, соединительного трубопровода и распределительного аппарата. Распределительный аппарат представляет собой цилиндрический корпус, оборудованный дозатором, рассекателем, насадкой и источником вращательного движения насадки. Равномерное распределение частиц катализатора достигается изменением величины давления, поступающего в источник вращательного движения насадки воздуха или инертного газа.
Недостатки сложность механизма загрузки и разрушение частиц катализатора.
Известно устройство для загрузки катализатора по патенту РФ на изобретение №2477170, МПК B01J 8/08, опубл. 10.03.2013 г. прототип.
Это устройство для загрузки катализатора содержит линейный узел и трос, к которому прикреплен линейный узел для опускания его в трубу трубчатого реактора и извлечения его из указанной трубы и воронку, состоящую их бункера и подающей трубы, для загрузки катализатора, при этом линейный узел выполнен в виде соединенных с поворотным средством, по меньшей мере одной блочной части с пружинами, установленными перпендикулярно линейному узлу.
Недостатки: неравномерная загрузка катализатора из-за неудачной конструкции воронки и неправильного расположения пружин.
Задача создания изобретения: обеспечение равномерной засыпки катализатора в трубы реактора и предотвращение разрушения его частиц.
Достигнутые технические результаты: обеспечение равномерной засыпки катализатора в трубы реактора и предотвращение разрушения его частиц.
Решение указанных задач достигнуто в устройстве для загрузки катализатора, содержащем линейный узел и трос, к которому прикреплен линейный узел для опускания его в трубу трубчатого реактора и извлечения его из указанной трубы, и воронку, состоящую из бункера и подающей трубы для загрузки катализатора, при этом линейный узел выполнен в виде соединенных с поворотным средством, по меньшей мере, одной блочной части, с пружинами, установленными в них, тем, что пружины установлены в шахматном порядке в радиальных отверстиях, выполненных в линейных узлах перпендикулярно их оси, а воронка содержит цилиндрический патрубок, внутренний диаметр которого равен внутреннему диаметру трубы, установленный коаксиально с ней, а подающая труба закреплена под углом к цилиндрическому патрубку.
Диаметр блочной части может быть выполнен:
бч
тр
D=(0,2…0,4) D
бч
где: D - диаметр блочной части,
тр
D  - внутренний диаметр трубы.
Пружины могут быть прикреплены к блочной части винтами, смонтированными в резьбовых отверстиях, выполненных перпендикулярно отверстиям под пружины.
На нижнем конце линейного участка может быть закреплен груз.
Блочная часть может быть выполнена из металла.
Поверхность блочной части и пружин покрыта слоем эластичного полимера.
Поверхность блочной части и пружин может быть покрыта слоем резины.
Трос может быть выполнен металлическим.
Трос может быть выполнен капроновым.
Сущность изобретения поясняется чертежами (Фиг. 1…10), где:
на фиг. 1 приведен вид устройства в сборе,
на фиг. 2 приведен вид А,
на фиг. 3 приведена блочная часть в сборе,
на фиг. 4 приведено расположение пружин на блочной части,
на фиг. 5 приведена воронка в сборе,
на фиг. 6 приведено поворотное средство,
на фиг. 7 приведена блочная часть в трубе,
на фиг. 8 приведен вид В на фиг. 7,
на фиг. 9 приведена блочная часть.
на фиг. 10 приведен разрез С-С.
Условные обозначения, принятые в описании:
трубка 1,
линейный узел 2,
трос 3,
воронка 4,
бункер 5,
подающая труба 6,
цилиндрический патрубок 7,
выходное отверстие 8,
входное отверстием 9,
поворотное средство 10,
блочная часть 11,
пружина 12,
отрезок троса 13,
петля 14,
зажим 15,
радиальное отверстие 16,
винт 17,
резьбовое отверстие 18,
монтажное отверстие 1
покрытие 20
груз 21.
Устройство для загрузки катализатора в трубки 1 реактора (фиг. 1) содержит линейный узел 2 и трос 3, к которому прикреплен линейный узел 2 для опускания его в трубу 1 трубчатого реактора и извлечения его из указанной трубы 1 и воронку 4, состоящую из бункера 5 и подающей трубы 6, для загрузки катализатора.
Трос 3 может быть металлическим или капроновым.
Особенностью воронки 4 является наличие цилиндрического патрубка 7. Цилиндрический патрубок 7 в рабочем состоянии установлен вертикально. Цилиндрический патрубок 7 установлен соосно с трубой 1, Подающая труба 6 воронки 4 закреплена под острым углом ϕ к оси цилиндрического патрубка 7 (фиг. 1 и 5). Предпочтительно для оптимизации скорости засыпки гранул угол ϕ выполнить в диапазоне:
ϕ=30°…45°.
Выходное отверстие 8 цилиндрического патрубка 7 при работе должно быть совмещено с входным отверстием 9 трубы 1.
вн
тр
При этом, внутренний диаметр цилиндрического патрубка 7 D  должен быть равен внутреннему диаметру трубы 1 - D., т.е:
вн
тр
D =D .
Линейный узел 2 содержит поворотные средства 10 (фиг. 6), содержащие, по меньшей мере, одну блочную часть 11 с пружинами 12, установленными на блочных частях 11 перпендикулярно их осям симметрии.
Конструкция поворотного средства 10 показана на фиг. 6 и оно состоит из отрезка троса 13 с двумя петлями 14 имеющими по паре зажимов 15.
Пружины 12 установлены в шахматном порядке (фиг. 4) в радиальных отверстиях 16, выполненных в блочных частях 11. В отличие от схемы расположения пружин по спирали такое расположение исключает закручивание потока катализатора и образования «валика» на периферии.
Диаметр блочной части 11 (фиг. 1, 4 и 9) может быть выполнен в соотношении:
бч
тр
D=(0,2…0,4) D
бч
где: D - диаметр блочной части 11,
тр
D  - внутренний диаметр трубы 1.
При таких соотношениях загромождение сечения трубы составляет от 4% до 16%, что не повлияет на равномерность распределения катализатора.
Пружины 12 могут быть прикреплены к блочной части 11 винтами 17 смонтированными в резьбовых отверстиях 18, выполненных перпендикулярно радиальным отверстиям 16 под пружины 12 (фиг. 9 и 10). Это исключит потерю пружин 12 при работе.
На концах блочных частей 11 выполнены монтажные отверстия 19 для установки троса 3 и петель 14.
На поверхности пружин 12 и блочных частях 11 может быть нанесено покрытие 20 из эластичного полимера или резины (фиг. 9 и 10).
На нижнем конце линейного узла 2 может быть подвешен груз 21 (фиг. 1).
Устройство работает следующим образом.
Устанавливают воронку 4 так, чтобы выходное отверстие 8 цилиндрического патрубка 7 совпало с входным отверстием 9 трубы 1. Бросают в цилиндрический патрубок 7 линейный узел 2 на тросе 3 (фиг. 1).
Катализатор засыпают в бункер 5 воронки 4.
Катализатор проходит между пружинами 12, расположенными в шахматном порядке и равномерно укладывается в трубу 1.
Линейный узел 2 за трос 3 постепенно поднимают вверх. Полость трубы 1 заполняется катализатором. При этом его гранулы не разрушаются из-за малой массы пружин 12 и их шахматного расположения и наличия пластикового покрытия 20.
Применение изобретения позволило:
- обеспечить равномерную загрузку катализатора,
- исключить разрушение зерен катализатора,
- упростить конструкцию устройства,
- исключить операцию встряхивания трубной решетки.