自重密封式合成塔内件装配方法

摘要

本发明公开一种自重密封式合成塔内件装配方法。该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，然后再将触媒框装入触媒框外壳内。经上述改进，合成塔中介质不会偏流，也不会泄漏短路，用于合成氨，产量可提高15%左右。

权利要求

1.一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。

2.根据权利要求1所述的自重密封式合成塔内件装配方法，其特征在 于，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。

3.根据权利要求2所述的自重密封式合成塔内件装配方法，其特征在 于，所述步骤(3)加工触媒框下端面包括步骤：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。

4.根据权利要求1所述的自重密封式合成塔内件装配方法，其特征在 于，所述密封面垫有密封垫。

5.根据权利要求4所述的自重密封式合成塔内件装配方法，其特征在 于，所述密封垫是柔性垫。

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：
(1).检查、测量中部触媒框筒体下端面(密封面)的平整度、圆周上各 点的不平度并作记录。
(2).将中部触媒框7装入触媒框外壳6内，方位与管口方位图一致。对中 部触媒框7在触媒框外壳6内的相对位置作精确调整(采用对触媒框筒体下端 部垫斜垫来控制其上端部水平等办法)，使触媒框与触媒框外壳同轴、与外 壳间的环向间隙均匀一致。
(3).测量中部触媒筐筒体下端面与连接环3间的密封面圆周上各点间隙并 作好记录。理论上应各点一致，密封处上下面既平行又没有间隙或差异极 小。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的不规则圆形，且该面的平 面度也很差、不平；同样对触媒框外壳的连接环3的密封面而言，也存在着不 规则的焊接变形(该连接环3为加工后与图示两端的钢板卷制圆筒焊接)，该 密封面的平面度同样也难达到密封要求；因此试装后会发现密封面圆周上各 点间隙很不一致。
(4).吊出中部触媒筐7，根据(3)测量结果针对性的对下端面重新精加工。 因其为铆焊件、变形大且不规则，无法精确找正，而其直径又大、筒体又薄 (一般厚度为18mm以下)，加工变形同样也大，精加工后密封面基本吻合。
(5).将重新加工后的中部触媒筐7，在塔外先测量下端面圆周各点处的不 平度，并作好记录；然后将其吊入塔内，重复前述(2)、(3)、(4)步骤，直至合 格为止。
(6).根据步骤(4)或(5)的检测情况和所作的图示记录，用增加局部自调柔 性密封垫的方法对该密封结合面进行处理，消除不均匀的缝隙。处理时，根 据缝隙的大小、长度，分别用相应厚度的局部自调柔性密封垫2对密封结合面 进行密封处理；处理完成后对密封面圆周各点再次测量间隙并作好记录。(7) 吊出中部触媒筐。在图2的连接处放上要求的密封垫片(缠绕垫片)，再将中部 触媒筐7吊入塔内，按前述(2)安装好中部触媒筐。
3.装配中部换热器10。
4.装配上部触媒框。上部触媒框的装配方法和要求同中部触媒框。
5.装配上部换热器。
6.装配热电偶套管(12、13)、合成塔大盖和热电偶。方位按工艺管口 方位图。