CN204592460U - 一种高粘度热不稳定熔体输送的管道防爆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于高粘度熔体输送技术领域，尤其涉及一种高粘度热不稳定熔体输送的管道防爆装置，所述管道防爆装置包括与熔体输送管道连通的外筒，所述外筒两端开口，所述外筒内设有内筒，所述内筒一端开口，另一端设有筒底，所述内筒内形成内腔，所述内筒筒壁和筒底边缘与外筒筒壁之间留有间隙，所述内筒开口端的筒壁与外筒筒壁之间设有密封结构，所述内筒筒壁上设有便于熔体通过的导孔，所述内筒的开口端密封安装有防爆片。本实用新型有效释放熔体输送管道内部的过高压力，避免破坏设备、造成人员伤亡等更严重的损失，同时不会影响熔体输送管道内熔体的性质，由于液体传递压强，从而保证了装置的有效性。

Description

一种高粘度热不稳定熔体输送的管道防爆装置

技术领域

本实用新型属于高粘度熔体输送技术领域，尤其涉及一种高粘度热不稳定熔体输送的管道防爆装置。

背景技术

随着溶剂法纤维素生产技术的发展，针对包含纤维素/叔胺氧化物的高粘度溶液体系的输送研究越来越多，从反应釜到挤出喷头的输送过程，特别是对纤维素纤维和纤维薄膜制品。

叔胺氧化物是纤维素的一种优良溶剂，它可以将纤维素完全溶解，并且没有副产物的生成，由该溶液可以制备纤维素纤维制品，如通过凝固浴生产纤维素纤维。在叔胺氧化物中使用最多且比较成熟的是N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)。

在NMMO溶解纤维素生产纤维素纤维的过程中，理论上讲纤维素没有发生化学反应(纤维素在粘胶纤维生产工艺中发生了化学反应)；同时从溶解纤维素到凝固浴析出的过程中，NMMO的化学结构都没有变化，因此NMMO可以通过回收循环利用；最重要的是NMMO的毒性非常低。

然而当纤维素浆粕溶解于NMMO溶液中时，纤维素的聚合度会下降。特别是有金属离子(例如Fe³⁺、Cu²⁺等)存在时会导致纤维素大分子链断裂，纤维素发生降解。另一方面，通常NMMO仅有有限的热稳定性，NMMO的热稳定性与其结构密切相关，正常情况下，NMMO的一水化合物比较稳定，室温下是白色晶体，72℃开始溶解，而无水NMMO的熔点大于172℃。当温度达到120℃时NMMO的一水化合物将发生分解，颜色变深，温度超过175℃时，伴随着放热反应，熔体将迅速降解并产生大量气体，得不到及时控制将发生爆炸。而金属离子(Fe³⁺、Cu²⁺等)的存在会降低NMMO的热分解温度，并会使NMMO的分解速率增加。

如上所述，由纤维素/NMMO溶液的自身的热不稳定性，通过提高工艺温度(如输送温度达到120℃)输送溶液的方式，可能会导致降解反应失控，严重的会引发爆燃、火灾甚至爆炸。

因此，必须在输送管道适当的位置增加含有防爆点的管道防爆装置，释放因管道中因降解反应失控而产生的超高压力，防止发生严重事故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高粘度热不稳定熔体输送的管道防爆装置，能够有效释放管道内过高的压强，降低熔体输送管道内的压力，避免爆炸，保证设备安全。

本实用新型是这样实现的，一种高粘度热不稳定熔体输送的管道防爆装置，所述管道防爆装置包括与熔体输送管道连通的外筒，所述外筒两端开口，所述外筒内设有内筒，所述内筒一端开口，另一端设有筒底，所述内筒内形成内腔，所述内筒筒壁和筒底边缘与外筒筒壁之间留有间隙，所述内筒开口端的筒壁与外筒筒壁之间设有密封结构，所述内筒筒壁上设有便于熔体通过的导孔，所述内筒的开口端密封安装有防爆片。

作为一种改进，所述导孔靠近所述筒底设置。

作为进一步地改进，靠近所述筒底的内筒筒壁上沿周向设有环形沟槽，所述导孔设置在所述环形沟槽底部，所述导孔沿所述内筒周向均分分布。

作为一种改进，所述筒底边缘延伸凸出所述内筒筒壁。

作为进一步地改进，所述筒底为与所述熔体输送管道内壁相适应的弧形。

作为进一步地改进，靠近所述防爆片一端的外筒筒壁沿径向向外延伸形成第一凸出部，所述密封结构包括沿周向设置在所述外筒内壁上的环形凹槽，所述内筒开口端的筒壁径向向外延伸形成第二凸出部，所述第二凸出部与所述环形凹槽相对应，所述第一凸出部连接法兰，所述防爆片位于所述外筒、内筒与法兰之间。

作为进一步地改进，所述法兰的密封面上设有水纹线。

作为进一步地改进，所述防爆片为金属薄膜。

作为进一步地改进，所述防爆片为正拱形防爆片、反拱形防爆片或平板型防爆片。

由于采用上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

由于管道防爆装置包括外筒和内筒，外筒和内筒之间留有间隙，并且内筒筒壁上设有导孔，内筒的开口端密封安装有防爆片，使用时熔体输送管道内的熔体流入间隙，随着流入间隙内的熔体越来越多，熔体进一步经过导孔流入内筒内腔，熔体充满内腔后，由于液体传递压强，熔体输送管道内部的压强通过熔体传递到防爆片上，当熔体输送管道内压强超过防爆片承载限度时，防爆片被冲破，释放管道内过高的压强，避免爆炸，保证设备安全。

由于导孔靠近筒底设置，可以使得流入间隙内的熔体及时经过导孔流入内腔，避免熔体流入间隙阻塞而不流入内腔内，导致阻碍压强传递。

由于靠近筒底的内筒筒壁上沿周向设有环形沟槽，导孔设置在环形沟槽底部，导孔沿内筒周向均分分布，使得间隙内的熔体首先流入环形沟槽内，使得环形沟槽内充满熔体，然后环形沟槽内的熔体通过导孔均匀流入内腔，保证熔体流动流畅，及时准确传递压强。

由于筒底边缘延伸凸出内筒筒壁，使得筒底与外筒筒壁之间的间隙宽度小于内筒筒壁与外筒筒壁之间的间隙宽度，减少间隙及内腔内的熔体流回熔体输送管道内，有效避免内腔中由于长时间的停留后发生降解的熔体流回熔体输送管道而造成污染。

由于筒底为与熔体输送管道内壁相适应的弧形，减少对熔体输送管道内熔体流动的影响。

由于靠近防爆片一端的外筒筒壁沿径向向外延伸形成第一凸出部，密封结构包括沿周向设置在外筒内壁上的环形凹槽，内筒开口端的筒壁径向向外延伸形成第二凸出部，第二凸出部与环形凹槽相对应，第一凸出部连接法兰，防爆片位于外筒、内筒与法兰之间，使用法兰固定内筒和防爆片，结构简单，使用效果好。

由于法兰的密封面上设有水纹线，加强防爆片固定效果，增强密封性能。

由于防爆片为金属薄膜，当熔体输送管道内的压力超过一定防爆片的承载限度时，防爆片被冲破，降低熔体输送管道的压力，避免爆炸，实际使用中，根据工艺、管道等条件选择合适的防爆片，如正拱形防爆片、反拱形防爆片或平板型防爆片。

本实用新型提供的高粘度热不稳定熔体输送的管道防爆装置，当熔体输送管道内超过预设压力时，爆破片会被冲破，释放熔体输送管道内部的压力，避免破坏设备、造成人员伤亡等更严重的损失；同时内筒中的熔体通过很小的间隙与熔体输送管道内部的熔体相连接，不会影响熔体输送管道内熔体的性质，同时由于液体传递压强，从而很好地保证了装置的有效性。

本实用新型提供的高粘度热不稳定熔体输送的管道防爆装置可以广泛适用于各种流体输送管道，具有很好的防爆效果。

附图说明

图1是实施例一的结构示意图；

图2是实施例一中间隙的结构示意图；

图3是实施例二的结构示意图；

图4是实施例三的结构示意图；

其中，1-熔体输送管道，2-外筒，21-第一凸出部，3-内筒，31-筒底，32-内腔，33-第二凸出部，4-间隙，5-导孔，6-防爆片，7-环形沟槽，8-法兰，9-熔体入口，10-熔体出口。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一

如图1和图2共同所示，一种高粘度热不稳定熔体输送的管道防爆装置，管道防爆装置包括与熔体输送管道1连通的外筒2，外筒2两端开口，外筒2内设有内筒3，内筒3一端开口，另一端设有筒底31，内筒3内形成内腔32，内筒3筒壁和筒底31边缘与外筒2筒壁之间留有间隙4，内筒3开口端的筒壁与外筒2筒壁之间设有密封结构，内筒3筒壁上设有便于熔体通过的导孔5，内筒3的开口端密封安装有防爆片6。

本实施例中，导孔5靠近筒底31设置，具体地，靠近筒底31的内筒3筒壁上沿周向设有环形沟槽7，导孔5设置在环形沟槽7底部，导孔5沿内筒3周向均分分布。

本实施例中，筒底31边缘延伸凸出内筒3筒壁，筒底31为与熔体输送管道1内壁相适应的弧形。

本实施例中，靠近防爆片6一端的外筒2筒壁沿径向向外延伸形成第一凸出部21，密封结构包括沿周向设置在外筒2内壁上的环形凹槽，内筒3开口端的筒壁径向向外延伸形成第二凸出部33，第二凸出部33与环形凹槽相对应，第一凸出部21通过螺栓连接法兰8，防爆片6位于外筒2、内筒3与法兰8之间。

本实施例中，法兰8的密封面上设有水纹线，防爆片6为金属薄膜，优选地，防爆片6为正拱形防爆片、反拱形防爆片或平板型防爆片。

实施例二

如图3所示，本实施例为在熔体输送管道1上具体应用的高粘度热不稳定熔体输送的管道防爆装置，其中，9为熔体入口，10为熔体出口，外筒2固定在熔体输送管道1上的适当位置，外筒2厚度10～20mm，外筒2的焊接固定非常重要，熔体输送管道1都是夹套管，外筒2与夹套管内外管壁的焊接都采用角焊缝，焊接等级为一级。

内筒3固定在外筒2内部，内筒3厚度10～15mm。内筒3筒底31外径为5～15mm，与外筒2筒壁的间隙4宽度为0.5～1mm；环形沟槽7宽度为5～10mm、深度为3～5mm，环形沟槽7内均匀分布有4～8个Φ4mm的导孔5；其余内筒3筒壁与外筒2内壁之间的间隙4宽度为2～5mm。

实施例三

如图4所示，本实施例与实施例二的结构基本相同，其不同之处在于，本实施例为在熔体输送管道1分流处具体应用的高粘度热不稳定熔体输送的管道防爆装置，熔体输送管道1具有两个以上的熔体出口10。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高粘度热不稳定熔体输送的管道防爆装置，其特征在于，所述管道防爆装置包括与熔体输送管道连通的外筒，所述外筒两端开口，所述外筒内设有内筒，所述内筒一端开口，另一端设有筒底，所述内筒内形成内腔，所述内筒筒壁和筒底边缘与外筒筒壁之间留有间隙，所述内筒开口端的筒壁与外筒筒壁之间设有密封结构，所述内筒筒壁上设有便于熔体通过的导孔，所述内筒的开口端密封安装有防爆片。

2.根据权利要求1所述的高粘度热不稳定熔体输送的管道防爆装置，其特征在于，所述导孔靠近所述筒底设置。

3.根据权利要求2所述的高粘度热不稳定熔体输送的管道防爆装置，其特征在于，靠近所述筒底的内筒筒壁上沿周向设有环形沟槽，所述导孔设置在所述环形沟槽底部，所述导孔沿所述内筒周向均分分布。

4.根据权利要求1所述的高粘度热不稳定熔体输送的管道防爆装置，其特征在于，所述筒底边缘延伸凸出所述内筒筒壁。

5.根据权利要求4所述的高粘度热不稳定熔体输送的管道防爆装置，其特征在于，所述筒底为与所述熔体输送管道内壁相适应的弧形。

6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的高粘度热不稳定熔体输送的管道防爆装置，其特征在于，靠近所述防爆片一端的外筒筒壁沿径向向外延伸形成第一凸出部，所述密封结构包括沿周向设置在所述外筒内壁上的环形凹槽，所述内筒开口端的筒壁径向向外延伸形成第二凸出部，所述第二凸出部与所述环形凹槽相对应，所述第一凸出部连接法兰，所述防爆片位于所述外筒、内筒与法兰之间。

7.根据权利要求6所述的高粘度热不稳定熔体输送的管道防爆装置，其特征在于，所述法兰的密封面上设有水纹线。

8.根据权利要求7所述的高粘度热不稳定熔体输送的管道防爆装置，其特征在于，所述防爆片为金属薄膜。

9.根据权利要求8所述的高粘度热不稳定熔体输送的管道防爆装置，其特征在于，所述防爆片为正拱形防爆片、反拱形防爆片或平板型防爆片。