CN209024437U - 一种用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型专利属于炭黑生产设备领域，具体公开了一种用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，包括：由闭环连接的压力传感器、第一DCS控制系统、压力调节阀和燃料油储罐构成的压力调节回路，由闭环连接的温度传感器、第二DCS控制系统、温度调节阀和燃料油预热器构成的温度调节回路，以及由闭环连接的质量流量计、第三DCS控制系统和流量调节阀构成的流量调节回路，所述燃料油预热器和质量流量计之间通过燃料油入炉管线连接且燃料油入炉管线延伸至炭黑反应炉的入口处。通过上述技术方案，本装置实现了对炭黑生产中添加的燃料油的温度和流量的动态控制，提高了燃料油的燃烧效率以及炭黑的生产效率。
Description
技术领域
本实用新型专利涉及炭黑生产设备领域，尤其是一种用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统。
背景技术
炭黑，是一种无定形碳，轻、松而极细的黑色粉末，表面积非常大，范围从12至3000m2/g，是含碳物质(例如煤、天然气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得到的产物。炭黑的生产原料有很多种，不同的生产原料制成的炭黑又有不同的别称，例如：由天然气制成的称“气黑”，由油类制成的称“灯黑”，由乙炔制成的称“乙炔黑”；根据炭黑的生产方法，炭黑还被称为“槽黑”或者“炉黑”；按照炭黑的性能区分，还有“补强炭黑”、“导电炭黑”、“耐磨炭黑”等。炭黑可作黑色染料，用于制造中国墨、油墨、油漆等，也可以用于做橡胶的补强剂。
在炭黑生产工艺过程中，需要向炭黑反应炉内注入燃料油并充分燃烧以提供炭黑生产过程中所需要的热量。现有的炭黑生产设备一般是通过管道直接向炭黑反应炉内加入一定量的燃料油，无法根据炭黑反应炉内的实际情况动态调整燃料油的参数以达到提高燃料油燃烧效率，进而确保炭黑的生产效率的目的。
基于此，如何实现有效控制炭黑生产工艺中中添加的燃料油的各项参数是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
实用新型内容
针对现有技术中的问题，本实用新型的目的是要提供一种用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：
一种用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，包括：压力调节回路、温度调节回路和流量调节回路；
所述压力调节回路包括闭环连接的压力传感器、第一DCS控制系统、压力调节阀和燃料油储罐，所述压力传感器设于与燃料油泵连接的管道上；
所述温度调节回路包括闭环连接的温度传感器、第二DCS控制系统、温度调节阀和燃料油预热器，蒸汽总管线通过所述温度调节阀连接至燃料油预热器，所述燃料油泵通过管道连接至燃料油预热器；
所述流量调节回路包括闭环连接的质量流量计、第三DCS控制系统和流量调节阀；
所述燃料油预热器和质量流量计之间通过燃料油入炉管线连接且所述燃料油入炉管线延伸至炭黑反应炉的入口位置处，所述燃料油预热器和质量流量计之间还设有燃料油过滤器。
进一步，本实用新型的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，所述燃料油预热器上还连接有蒸汽疏水阀。
进一步，本实用新型的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，所述燃料油过滤器的数量为两个且并行设置。
进一步，本实用新型的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，还包括与所述压力调节阀并行设置的旁路手动阀门；
所述压力调节阀的两侧还设有手动阀门。
进一步，本实用新型的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，所述炭黑反应炉的前端的燃料油入炉管线上还设置有第一燃料油入炉手动阀；
所述第一燃料油入炉手动阀的前端还设有管道连接至燃料油储罐且该管道上设有第二燃料油入炉手动阀。
进一步，本实用新型的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，所述温度传感器为热电偶。
与现有技术相比，本实用新型提供的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统的结构与众不同，通过设置压力调节回路、温度调节回路和流量调节回路，实现了对炭黑生产工艺中添加的燃料油的温度和流量的动态控制，有效地提高了燃料油的燃烧效率，确保了炭黑生产工艺中所需要的热量供应，进一步确保了炭黑的生产效率。
具体地，本实用新型的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，所述压力调节回路通过设置压力传感器获取燃料油泵的管道上的压力值，并将所述压力值传输至第一DCS控制系统，所述第一DCS控制系统根据所述压力值和预设的压力阈值判断所述压力值是否正常，若不正常则控制调节压力调节阀的开度，从而调节回流至燃料油储罐内的燃料油的流量，达到稳定燃料油处于某一固定压力下，该固定压力一般为0.8至0.9MPa。上述压力调节过程可以循环进行，确保所述燃料油泵的管道上承受的压力维持在正常范围之内，以达到燃料油的稳定供应，有利于提高炭黑反应炉的燃烧室内的燃料油的燃烧效率，进而提高炭黑的生产效率。
具体地，本实用新型的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，所述温度调节回路通过设置温度传感器获取进入燃料油预热器的燃料油的温度值，并将所述温度值传输至第二DCS控制系统，所述第二DCS控制系统根据所述温度值和预设的温度阈值判断所述温度值是否正常，若不正常，则控制调节温度调节阀的开度控制蒸汽总管线进入燃料油预热器内的蒸汽量的大小，达到控制燃料油预热器内的燃料油的温度，油温一般控制在110至120℃，从而降低燃料油的粘度，有利于燃料油的输送和雾化效果，进一步确保了燃料油的燃烧效率，进而确保炭黑的生产效率。上述温度调节过程可以循环进行，确保所述燃料油预热器内的燃料油的温度维持在正常范围之内，有利于提高炭黑反应炉的燃烧室内的燃料油的燃烧效率，进而提高炭黑的生产效率。
具体地，本实用新型的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，所述流量调节回路通过设置质量流量计获取燃料油入炉管线进入炭黑反应炉的燃料油的流量值，并将所述流量值发送至第三DCS控制系统，所述第三DCS控制系统根据所述流量值和预设的流量阈值判断所述流量值是否正常，若不正常，则控制调节流量调节阀的开度控制进入炭黑反应炉的燃料油的流量。上述流量调节过程可以循环进行，确保进入炭黑反应炉的内的燃料油的流量处于正常范围之内，有利于提高炭黑反应炉的燃烧室内的燃料油的燃烧效率，进而提高炭黑的生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
附图1为本实用新型的其中一个实施例的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统的结构示意图。
图中：101-压力传感器，102-第一DCS控制系统，103-压力调节阀，104- 旁路手动阀门，201-温度传感器，202-第二DCS控制系统，203-温度调节阀， 204-蒸汽总管线，301-质量流量计，302-第三DCS控制系统，303-流量调节阀，4-燃料油储罐，5-燃料油泵，6-燃料油预热器，7-燃料油入炉管线，8-炭黑反应炉，9-燃料油过滤器，10-蒸汽疏水阀，11-第一燃料油入炉手动阀，12- 第二燃料油入炉手动阀。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如附图1所示，附图1为本实用新型的其中一个实施例的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统的结构示意图。在本实施例中，本实用新型的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，包括：压力调节回路、温度调节回路和流量调节回路；
所述压力调节回路包括闭环连接的压力传感器101、第一DCS控制系统 102、压力调节阀103和燃料油储罐4，所述压力传感器101设于与燃料油泵5 连接的管道上；
所述温度调节回路包括闭环连接的温度传感器201、第二DCS控制系统 202、温度调节阀203和燃料油预热器6，蒸汽总管线204通过所述温度调节阀 203连接至燃料油预热器6，所述燃料油泵5通过管道连接至燃料油预热器6；
所述流量调节回路包括闭环连接的质量流量计301、第三DCS控制系统302 和流量调节阀303；
所述燃料油预热器6和质量流量计301之间通过燃料油入炉管线7连接且所述燃料油入炉管线7延伸至炭黑反应炉8的入口位置处，所述燃料油预热器 6和质量流量计301之间还设有燃料油过滤器9。
本实用新型的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，通过设置压力调节回路、温度调节回路和流量调节回路，实现了对炭黑生产工艺中添加的燃料油的温度和流量的动态控制，有效地提高了燃料油的燃烧效率，确保了炭黑生产工艺中所需要的热量供应，进一步确保了炭黑的生产效率。
本实用新型的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，所述压力调节回路通过设置压力传感器101获取燃料油泵5的管道上的压力值，并将所述压力值传输至第一DCS控制系统102，所述第一DCS控制系统102根据所述压力值和预设的压力阈值判断所述压力值是否正常，若不正常则控制调节压力调节阀 103的开度，从而调节回流至燃料油储罐4内的燃料油的流量，燃料油泵5的泵压是通过调压回路来控制的，以手动或自动两种方式调节压力调节阀103的开度，从而调节燃料油放入回流量，达到稳定燃料油在某一固定压力下，一般控制在0.8-0.9MPa。上述压力调节过程可以循环进行，确保所述燃料油泵5 的管道上承受的压力维持在正常范围之内，以达到燃料油的稳定供应，由于燃料油在全部炭黑生产过程中是完全燃烧，专为提供炭黑的生产所需的热量，有利于提高炭黑反应炉8的燃烧室内的燃料油的燃烧效率，进而提高炭黑的生产效率。
本实用新型的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，所述温度调节回路通过设置温度传感器201获取进入燃料油预热器6的燃料油的温度值，并将所述温度值传输至第二DCS控制系统202，所述第二DCS控制系统202根据所述温度值和预设的温度阈值判断所述温度值是否正常，若不正常，则控制调节温度调节阀203的开度控制蒸汽总管线204进入燃料油预热器6内的蒸汽量的大小，达到控制燃料油预热器6内的燃料油的温度，油温一般控制在110至120℃，从而降低燃料油的粘度，有利于燃料油的输送和雾化效果，进一步确保了燃料油的燃烧效率，进而确保炭黑的生产效率。上述温度调节过程可以循环进行，确保所述燃料油预热器6内的燃料油的温度维持在正常范围之内，有利于提高炭黑反应炉8的燃烧室内的燃料油的燃烧效率，进而提高炭黑的生产效率。
本实用新型的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，所述流量调节回路通过设置质量流量计301获取燃料油入炉管线7进入炭黑反应炉8的燃料油的流量值，并将所述流量值发送至第三DCS控制系统302，所述第三DCS控制系统302根据所述流量值和预设的流量阈值判断所述流量值是否正常，若不正常，则控制调节流量调节阀303的开度控制进入炭黑反应炉8的燃料油的流量，即：燃料油流量的控制是自动控制调节一定量的流量。上述流量调节过程可以循环进行，确保进入炭黑反应炉8的燃烧室内的燃料油的流量处于正常范围之内，有利于提高炭黑反应炉8的燃烧室内的燃料油的燃烧效率，进而提高炭黑的生产效率。
本装置所述的第一DCS控制系统102、第二DCS控制系统202和第三DCS 控制系统302，均为分散控制系统，是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。
在其中一个实施例中，本实用新型所述的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，所述燃料油预热器6上还连接有蒸汽疏水阀10，可以用于在炭黑正常生产时排放燃料油预热器6内的蒸汽。
在其中一个实施例中，本实用新型所述的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，所述燃料油过滤器9的数量为两个且并行设置，在实际应用中，其中一个燃料油过滤器9作为正常使用，另一个燃料油过滤器9作为备用，以便应对炭黑工艺生产的正常需要。
在其中一个实施例中，本实用新型所述的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，还包括与所述压力调节阀103并行设置的旁路手动阀门104；
所述压力调节阀103的两侧还设有手动阀门，用于检修或者检查压力调节阀103时使用。
在上述实施例中，本实用新型的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，所述旁路手动阀门104正常状态下是关闭的，只有当检修或者检查压力调节阀 103时，现将压力调节阀103两侧的手动阀门关闭，用于检修或者检查压力调节阀103；再将旁路手动阀门104打开，保证整个系统的正常工作。
在其中一个实施例中，本实用新型所述的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，所述炭黑反应炉8的前端的燃料油入炉管线7上还设置有第一燃料油入炉手动阀11；
所述第一燃料油入炉手动阀11的前端还设有管道连接至燃料油储罐4且该管道上设有第二燃料油手动阀12。
在上述实施例中，本实用新型的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，所述第一燃料油入炉手动阀11在炭黑生产开始时打开使用，使燃料油顺利通过燃料油入炉管线7进入炭黑反应炉8中充分燃烧，以提供炭黑生产所需要的热量；当炭黑生产停止时，打开所述第二燃料油入炉手动阀12，使未送入炭黑反应炉8内的燃料油通过管道回流至燃料油储罐4中，以备下次炭黑生产时使用。
在其中一个实施例中，本实用新型所述的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，所述温度传感器201为热电偶。在实际使用时，可以用热电偶测得进入炭黑反应炉8之前、进入燃料油预热器6之后的燃料油的温度，一般控制在 90至120℃。
本实用新型的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，通过设置压力调节回路、温度调节回路和流量调节回路，实现了对炭黑生产工艺中添加的燃料油的温度和流量的动态控制，有效地提高了燃料油的燃烧效率，确保了炭黑生产工艺中所需要的热量供应，进一步确保了炭黑的生产效率。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，其特征在于，包括：压力调节回路、温度调节回路和流量调节回路；
所述压力调节回路包括闭环连接的压力传感器(101)、第一DCS控制系统(102)、压力调节阀(103)和燃料油储罐(4)，所述压力传感器(101)设于与燃料油泵(5)连接的管道上；
所述温度调节回路包括闭环连接的温度传感器(201)、第二DCS控制系统(202)、温度调节阀(203)和燃料油预热器(6)，蒸汽总管线(204)通过所述温度调节阀(203)连接至燃料油预热器(6)，所述燃料油泵(5)通过管道连接至燃料油预热器(6)；
所述流量调节回路包括闭环连接的质量流量计(301)、第三DCS控制系统(302)和流量调节阀(303)；
所述燃料油预热器(6)和质量流量计(301)之间通过燃料油入炉管线(7)连接且所述燃料油入炉管线(7)延伸至炭黑反应炉的入口位置处，所述燃料油预热器(6)和质量流量计(301)之间还设有燃料油过滤器(9)。
2.根据权利要求1所述的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，其特征在于：所述燃料油预热器(6)上还连接有蒸汽疏水阀(10)。
3.根据权利要求1所述的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，其特征在于：所述燃料油过滤器(9)的数量为两个且并行设置。
4.根据权利要求1所述的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，其特征在于：还包括与所述压力调节阀(103)并行设置的旁路手动阀门(104)；
所述压力调节阀(103)的两侧还设有手动阀门。
5.根据权利要求1所述的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，其特征在于：
所述炭黑反应炉的前端的燃料油入炉管线(7)上还设置有第一燃料油入炉手动阀(11)；
所述第一燃料油入炉手动阀(11)的前端还设有管道连接至燃料油储罐(4)且该管道上设有第二燃料油入炉手动阀(12)。
6.根据权利要求1所述的用于炭黑生产工艺中的燃料油控制系统，其特征在于：所述温度传感器(201)为热电偶。
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