CN105385837B - 一种罩式炉排气带油气分离系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种罩式炉排气带油气分离系统，属于油气分离技术领域，其包括罩式炉和真空泵，还包括油气分离器和油气净化器，罩式炉与油气分离器、油气分离器与真空泵、真空泵与油气净化器之间均通过管路连接。采用本技术方案能够保证真空泵的安全运行、减少真空泵的损坏频率、降低生产运行成本、同时避免油气排入空气中造成环境污染。

Description

一种罩式炉排气带油气分离系统

技术领域

本发明涉及油气分离技术领域，更具体地，涉及一种罩式炉排气带油气分离系统。

背景技术

目前罩式炉在工作过程中需要使用真空泵将炉内空气抽出，然后通入氢氮混合性气体，用来保护炉内铜带在高温下不氧化，提高铜带质量。但是在抽真空过程中在密闭的罩式炉的罩内会形成一定的气体流，由于真空泵内真空压较低，所以铜带卷内残油会跟随气流通过管路进入真空泵内，当被抽气体中含有较高的轧制油时，轧制油进入真空泵后使真空泵的性能下降，抽真空变慢且喷油现象严重，造成真空泵故障频率较高，影响生产效率，同时对排气口周围的环境造成污染。因此面对目前罩式炉排气带带来的问题，进行油气分离系统改进是必不可少的。

经检索，中国专利号：2011202836202，申请公告日：2011年8月5日，发明创造名称为：一种拉幅定型机油气分离系统，该申请案包括油气分离壳盖和油气分离壳体，油气分离壳体下部成型有进气口，进气口通接换热装置的热废气口，进气口后依次设有第三网板隔片、第二铁丝网层和第四网板隔片；油气分离壳体底部成型有油水落水管，油水落水管通接油水分离系统；油气分离壳体上部壳壁设有左输出管和右输出管，左输出管和右输出管通接空气滤清器。该申请案通过采用将热废气冷凝，使得油气分离，但由于系统中易产生负压，造成油气分离效果差。

中国专利号：2013201885111，申请公告日：2013年4月16日，发明创造名称为：一种用于罩式炉抽真空系统的除油及回收装置，该申请案涉及一种除油及回收装置，具体是涉及一种用于罩式炉抽真空系统的除油及回收装置，其包括通过管路连接的真空泵和罩式炉炉台，还包括置于管路上的除油及回收装置，除油及回收装置包括具有进气管道和出气管道的油分离器本体，进气管道和出气管道分别通过管路与罩式炉炉台、真空泵连接；进气管道与置于油分离器本体内部的喷射管连接，喷射管的开口方向与出气管道的出气方向相背离；喷射管上设有冷却套管。对罩式炉在抽真空过程中，有效的进行油气分离，避免了残留轧制油进入真空泵内，影响真空泵的使用寿命；同时对残留轧制油就行回收，从而避免造成资源的浪费，提高了经济效益，但是该申请案中真空泵工作过程中也会产生油气，此油气排进空气中易造成环境污染。

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中真空泵在罩式炉上抽空使用时，由于铜卷含油，造成真空泵频繁损坏及排气口由于大量的油气造成环境污染等问题的不足，提供了一种罩式炉排气带油气分离系统，通过在罩式炉排气带系统中进行油气分离，保证了真空泵的安全运行，使得生产顺畅，降低生产运行成本，同时避免了油气排入空气中造成环境污染。

技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种罩式炉排气带油气分离系统，包括罩式炉和真空泵，还包括油气分离器和油气净化器，所述的罩式炉与油气分离器、油气分离器与真空泵、真空泵与油气净化器之间均通过管路连接。

作为本发明更进一步的改进，所述的油气分离器上设置有分离器通气管、油气分流板、过滤层、第一导气板、第二导气板、分离器排气口和分离器排油口，所述的分离器通气管一端与罩式炉出气口的管路连接，另一端沿油气分离器竖直中轴线延伸至油气分离器内腔下部，所述的分离器通气管为L形；所述的油气分离器底部内壁上设有分离器排油口；所述的油气分离器的分离器排油口处设置有第一排油阀，所述的油气分离器内侧壁上设有五层或五层以上油气分流板，所述的油气分流板为漏斗形，所述的分离器通气管的竖直部分穿过上述油气分流板；所述的分离器通气管的上方设置有过滤层，所述的过滤层为丝网，所述的油气分离器上部内侧壁上设置有第一导气板和第二导气板，所述的第一导气板和第二导气板位于过滤层上方，所述的油气分离器的上部设置有分离器排气口；所述的分离器通气管的进气口、分离器排气口的管路上分别设有第一进气阀、第一排气阀。

作为本发明更进一步的改进，所述的油气净化器包括净化器左腔和净化器右腔，所述的油气净化器内腔中部设置有导流板，所述的导流板将油气净化器分为净化器左腔和净化器右腔；所述的导流板向净化器左腔所在方向倾斜设置，所述导流板的左下方设置有导流排油口；所述的净化器左腔中填充有丝网，所述的净化器左腔处设有净化器排油口，所述的净化器右腔中填充有活性炭，所述的油气净化器的进气口的管路上、排气口的管路上分别设有第二进气阀、第二排气阀。

作为本发明更进一步的改进，所述的油气净化器的净化器排油口、油气净化器的导流排油口处分别设置有第二排油阀、第三排油阀。

作为本发明更进一步的改进，所述的油气分流板的侧面与垂直线的夹角为30°~60°。

作为本发明更进一步的改进，所述的导流板与水平线的夹角为55°~65°。

作为本发明更进一步的改进，所述的过滤层上下部设置有压差仪。

作为本发明更进一步的改进，所述的油气分离器下部侧壁上设有液位检测器。

作为本发明更进一步的改进，所述的真空泵进口处设置有真空阀。

作为本发明更进一步的改进，所述的第一导气板和第二导气板的形状均为倒漏斗形；所述的第一导气板侧面与垂直线的夹角为55°~75°，第二导气板的侧面与垂直线的夹角为45°~60°，且第一导气板侧面与垂直线的夹角大于第二导气板的侧面与垂直线的夹角。

有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：

（1）采用本发明的一种罩式炉排气带油气分离系统，其中的油气分离器进行油气分离经过三个阶段，在真空泵入口处由于油与气的流速较大，通过管路进入密闭的油气分离器下部后，由于体积变化，含油气体流速降低，在出口压力的带动下，气流自然上升，在上升的过程中，油气碰撞到油气分流板后，速度进一步降低，由于油的密度较大，在重力的作用下，无法继续上升，从而集聚到油气分流板上，经过一定的时间后，形成油滴，顺着油气分流板的斜面流入油气分离器的底部，聚集形成液体油，在油气分离器底部设置有液位检测器，当液位聚集到一定高度后，通过油气分离器底部的第一排油阀，将油放出完成第一阶段的油气分离；同时在油气分离器的中上部设置有过滤层，对气体中的灰尘等杂质进行过滤，防止进入真空泵内将泵体损坏，在过滤层上下部设置压差检测仪，如果丝网堵塞后会造成油气分离器内上下压差变大，这时需要打开油气分离器对丝网进行清洗即可，部分油滴在过滤层的作用下与气体分离，完成第二阶段的油气分离；油气分离器上部内侧壁上设置有第一导气板和第二导气板，第一导气板和第二导气板位于过滤层上方，第一导气板和第二导气板垂直线的夹角，气流在第一导气板和第二导气板的作用下完成第三阶段的油气分离。此油气分离器经过三阶段的油气分离层层递进，油气分离效果好、原理简单、设计合理。

（2）采用本发明的一种罩式炉排气带油气分离系统，在真空泵的排气口由于压力相对较小且在入口对油进行分离后，无油气体进入真空泵后，由于真空泵本身工作排出的部分油雾，在真空泵的排气口设置油气净化器进行部分油雾的清理，此过程首先采用丝网过滤然后经过活性碳吸附部分油雾，减少了环境污染，降低了环保风险。

（3）采用本发明的一种罩式炉排气带油气分离系统，在油气分离器上设置分离器排油口、在油气净化器上设置的净化器排油口和导流排油口且在各排油口设置有排油阀，可以对油气分离过程中的油滴进行定时回收再利用，节约资源。

附图说明

图1为本发明的一种罩式炉排气带油气分离系统的结构示意图；

图2为本发明中油气分离器的结构示意图；

图3为本发明中油气净化器的结构示意图；

图4为图2中A处的放大图。

示意图中的标号说明：

1、罩式炉；2、油气分离器；21、第一进气阀；22、分离器通气管；23、油气分流板；24、过滤层；25、第一导气板；26、第二导气板；27、第一排气阀；28、第一排油阀；29、气流通道；3、真空泵；4、油气净化器；41、第二进气阀；42、净化器左腔；43、第二排油阀；44、导流板；45、第三排油阀；46、净化器右腔；47、第二排气阀；5、真空阀。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图以及实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1、图2、图3和图4，本实施例的一种罩式炉排气带油气分离系统，包括罩式炉1和真空泵3，还包括油气分离器2和油气净化器4，罩式炉1与油气分离器2、油气分离器2与真空泵3、真空泵3与油气净化器4之间均通过管路连接，真空泵3进口处设置有真空阀5，在罩式炉1出口处设置有油气冷凝器，经过冷却后的油气再进入油气分离器2。

油气分离器2上设置有分离器通气管22、油气分流板23、过滤层24、第一导气板25、第二导气板26、分离器排气口和分离器排油口，分离器通气管22一端与罩式炉1出气口的管路连接，另一端沿油气分离器2竖直中轴线延伸至油气分离器2内腔下部，分离器通气管22为L形；油气分离器2底部内壁上设有分离器排油口，油气分离器2的分离器排油口处设有第一排油阀28，油气分离器2下部侧壁上设有液位检测器，本实施例中在油气分离器2底部设置有液位检测器，当液位聚集到一定高度后，通过油气分离器2底部的第一排油阀28，将油放出。

油气分离器2内侧壁上设有五层或五层以上油气分流板23，油气分流板23为漏斗形，油气分流板23的侧面与垂直线的夹角为30°，分离器通气管22的竖直部分穿过油气分流板23；本实施例中油气分流板23漏斗形的下开口的直径大于分离器通气管22的直径，因此形成气流通道29（如图4），使得进入油气分离器2内腔下部的油气经油气分流板23的作用后可以经气流通道29到达油气分离器2内腔上部。分离器通气管22的上方设置有过滤层24，过滤层24为丝网，过滤层24上下部设置有压差仪，本实施例中在分离器通气管22的上方设置有过滤层24，对油气中的灰尘等杂质进行过滤，防止进入真空泵3内将泵体损坏，在过滤层24上下部设置压差仪，如果丝网堵塞后会造成油气分离器2上下压差变大，这时需要打开油气分离器2对过滤层24丝网进行清洗即可。

油气分离器2上部内侧壁上设置有第一导气板25和第二导气板26，第一导气板25和第二导气板26位于过滤层24上方，第一导气板25和第二导气板26的形状均为倒漏斗形；第一导气板25侧面与垂直线的夹角为55°，第二导气板26的侧面与垂直线的夹角为45°，且第一导气板25侧面与垂直线的夹角大于第二导气板26的侧面与垂直线的夹角。本实施例中第一导气板25和第二导气板26的形状均为倒漏斗形，且第一导气板25侧面与垂直线的夹角大于第二导气板26的侧面与垂直线的夹角，第一导气板25和第二导气板26在引导气体排出油气分离器2的同时，两者开口角度大小不同且相互配合，使得油气分离效果更好，再加上第一导气板25和第二导气板26的形状均为倒漏斗形达到缓冲气流流出的效果，同时使油气长时间停留在第一导气板25和第二导气板26之间，使得更多的油滴聚集在第一导气板25和第二导气板26上达到良好的油气分离效果。油气分离器2的上部设置有分离器排气口；分离器通气管22的进气口、分离器排气口的管路上分别设有第一进气阀21、第一排气阀27。

油气净化器4包括净化器左腔42和净化器右腔46，油气净化器4内腔中部设置有导流板44，导流板44将油气净化器4分为净化器左腔42和净化器右腔46；导流板44向净化器左腔42所在方向倾斜设置，导流板44与水平线的夹角为55°，导流板44的左下方设置有导流排油口，油气净化器4的净化器排油口、油气净化器4的导流排油口处分别设置有第二排油阀43、第三排油阀45，本实施例中导流板44向净化器左腔42所在方向倾斜设置，导流板44的左下方设置有导流排油口，此种设置使得气流经过净化器左腔42后经导流板44进入净化器右腔46，导流板44在遇到气流时，气流速度降低，由于油的密度较大，在重力的作用下，无法继续上升，从而聚集到导流板44，油滴在重力的作用下沿着导流板44向下容易流入左下方的导流排油口，通过第三排油阀45将聚集的液体油回收再利用；净化器左腔42中填充有丝网，净化器左腔42处设有净化器排油口，净化器右腔46中填充有活性炭，油气净化器4的进气口的管路上、排气口的管路上分别设有第二进气阀41、第二排气阀47。

本实施例中油气分离器2进行油气分离经过三个阶段，在真空泵3入口处由于油与气的流速较大，通过管路进入密闭的油气分离器2下部后，由于体积变化，含油气体流速降低，在出口压力的带动下，气流自然上升，在上升的过程中，油气碰撞到油气分流板23后，速度进一步降低，由于油的密度较大，在重力的作用下，无法继续上升，从而集聚到油气分流板23上，经过一定的时间后，形成油滴，顺着油气分流板23的斜面流入油气分离器2的底部，聚集形成液体油，在油气分离器2底部设置有液位检测器，当液位聚集到一定高度后，通过油气分离器2底部的第一排油阀28，将油放出完成第一阶段的油气分离，同时在油气分离器2的中上部设置有过滤层24，对气体中的灰尘等杂质进行过滤，防止进入真空泵3内将泵体损坏，在过滤层24上下部设置压差检测仪，如果丝网堵塞后会造成油气分离器2内上下压差变大，这时需要打开油气分离器2对丝网进行清洗即可，部分油滴在过滤层24的作用下与气体分离，完成第二阶段的油气分离。油气分离器2上部内侧壁上设置有第一导气板25和第二导气板26，第一导气板25和第二导气板26位于过滤层24上方，第一导气板25和第二导气板26的形状均为倒漏斗形；且第一导气板25侧面与垂直线的夹角大于第二导气板26的侧面与垂直线的夹角，气流在第一导气板25和第二导气板26的作用下完成第三阶段的油气分离。本实施例油气分离器2经过三阶段的油气分离，油气分离效果好、原理简单、设计合理。

在真空泵3的排气口由于压力相对较小且在入口对油进行分离后，无油气体进入真空泵3后，仅真空泵3本身工作排出的部分油雾，通过油气净化器4采用丝网过滤及活性碳净化的方法来解决。

实施例2

本实施例的一种罩式炉排气带油气分离系统，其基本结构同实施例1，不同之处在于：本实施例中的油气分流板23的侧面与垂直线的夹角为60°，导流板44与水平线的夹角为65°。

实施例3

本实施例的一种罩式炉排气带油气分离系统，其基本结构同实施例1，不同之处在于：本实施例中的第一导气板25侧面与垂直线的夹角为75°，第二导气板26的侧面与垂直线的夹角为60°。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种罩式炉排气带油气分离系统，包括罩式炉(1)和真空泵(3)，其特征在于，还包括油气分离器(2)和油气净化器(4)，所述的罩式炉(1)与油气分离器(2)、油气分离器(2)与真空泵(3)、真空泵(3)与油气净化器(4)之间均通过管路连接；

其中，所述的油气净化器(4)包括净化器左腔(42)和净化器右腔(46)，所述的油气净化器(4)内腔中部设置有导流板(44)，所述的导流板(44)将油气净化器(4)分为净化器左腔(42)和净化器右腔(46)；所述的导流板(44)向净化器左腔(42)所在方向倾斜设置，所述导流板(44)的左下方设置有导流排油口；所述的净化器左腔(42)中填充有丝网，所述的净化器左腔(42)处设有净化器排油口，所述的净化器右腔(46)中填充有活性炭，所述的油气净化器(4)的进气口的管路上、排气口的管路上分别设有第二进气阀(41)、第二排气阀(47)；

所述的真空泵(3)进口处设置有真空阀(5)。

2.根据权利要求1所述的一种罩式炉排气带油气分离系统，其特征在于：所述的油气分离器(2)上设置有分离器通气管(22)、油气分流板(23)、过滤层(24)、第一导气板(25)、第二导气板(26)、分离器排气口和分离器排油口，所述的分离器通气管(22)一端与罩式炉(1)出气口的管路连接，另一端沿油气分离器(2)竖直中轴线延伸至油气分离器(2)内腔下部，所述的分离器通气管(22)为L形；所述的油气分离器(2)底部内壁上设有分离器排油口；所述的油气分离器(2)的分离器排油口处设置有第一排油阀(28)，所述的油气分离器(2)内侧壁上设有五层或五层以上油气分流板(23)，所述的油气分流板(23)为漏斗形，所述的分离器通气管(22)的竖直部分穿过上述油气分流板(23)；所述的分离器通气管(22)的上方设置有过滤层(24)，所述的过滤层(24)为丝网，所述的油气分离器(2)上部内侧壁上设置有第一导气板(25)和第二导气板(26)，所述的第一导气板(25)和第二导气板(26)位于过滤层(24)上方，所述的油气分离器(2)的上部设置有分离器排气口；所述的分离器通气管(22)的进气口、分离器排气口的管路上分别设有第一进气阀(21)、第一排气阀(27)。

3.根据权利要求1所述的一种罩式炉排气带油气分离系统，其特征在于：所述的油气净化器(4)的净化器排油口、油气净化器(4)的导流排油口处分别设置有第二排油阀(43)、第三排油阀(45)。

4.根据权利要求2所述的一种罩式炉排气带油气分离系统，其特征在于：所述的油气分流板(23)的侧面与垂直线的夹角为30°～60°。

5.根据权利要求1所述的一种罩式炉排气带油气分离系统，其特征在于：所述的导流板(44)与水平线的夹角为55°～65°。

6.根据权利要求4所述的一种罩式炉排气带油气分离系统，其特征在于：所述的过滤层(24)上下部设置有压差仪。

7.根据权利要求2所述的一种罩式炉排气带油气分离系统，其特征在于：所述的油气分离器(2)下部侧壁上设有液位检测器。

8.根据权利要求7所述的一种罩式炉排气带油气分离系统，其特征在于：所述的第一导气板(25)和第二导气板(26)的形状均为倒漏斗形；所述的第一导气板(25)侧面与垂直线的夹角为55°～75°，第二导气板(26)的侧面与垂直线的夹角为45°～60°，且第一导气板(25)侧面与垂直线的夹角大于第二导气板(26)的侧面与垂直线的夹角。