CN209778327U - 一种氧气加热炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种氧气加热炉,该加热炉包括辐射室、辐射盘管、燃烧设备、支撑结构、吊挂结构、烟囱和对流室;辐射盘管的受热部分设置在辐射室内,辐射盘管的上下两端分别通过吊挂结构和支撑结构进行支撑固定;燃烧设备对辐射盘管进行辐射加热,辐射室上方的对流室内设置氧气预热管,氧气预热管与辐射盘管的入口相连,氧气预热管的上方设置水蒸气预热管,环境空气由空气送风机送入辐射室内参与燃烧设备的燃烧。本实用新型结构简单,制造方便,能够能满足生产装置大型化的需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种氧气加热炉,属于精细化工管式加热炉设备技术领域。
背景技术
世界钛白粉产业中,主要生产工艺有氯化法和硫酸法。随着技术的研发进步,硫酸法已逐渐淘汰。中国钛白行业起步晚、规模小、产量低、成本高、产品质量不稳定。技术来源单一且需要引进国外技术,主要设备全部由国外进口。
氯化法生产工艺主要分为,配料工序、氯化工序、精制工序、氧化工序和后处理工序等五个主要工序。在氧化工序中,把常温氧气加热到设计温度,输送到氧化反应器中与四氯化钛迅速混合,发生反应生产二氧化钛和氯气。氧气加热温度的控制,是本工序最重要的反应参数。氧气加热炉是该工艺装置中最核心的设备,其运行的稳定性直接影响反应深度和产品质量。
但现有技术仍存在以下问题:
1、氧气加热炉结构复杂,应用规模小无法满足大中型生产工艺的需求。
2、结构设计局限性,导致传热盘管单方向受热,工艺介质受热不均匀,盘管局部过热,导致使用寿命低,生产稳定性差,安全存在隐患。
3、未设计合理的换热流程和余热利用系统,热效率偏低,能耗偏高,浪费严重。三废排放量大,易形成温室气体效应,不利于环境保护。
4、盘管支撑系统在炉内受高温烟气冲刷,受力复杂,材质等级高,投资成本上升。
5、管路操作压降大,运行费用高。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型提供了一种氧气加热炉,其结构简单,制造方便,能够能满足生产装置大型化的需求。
一种氧气加热炉,该加热炉包括辐射室、辐射盘管、燃烧设备、支撑结构、吊挂结构、烟囱和对流室;
所述辐射盘管的受热部分设置在辐射室内,辐射盘管的上下两端分别通过吊挂结构和支撑结构进行支撑固定;燃烧设备对辐射盘管进行辐射加热,辐射室上方的对流室内设置氧气预热管,氧气预热管与辐射盘管的入口相连,氧气预热管的上方设置水蒸气预热管;环境空气由空气送风机送入辐射室内参与燃烧设备的燃烧。
进一步地,所述辐射盘管由上集合管、下集合管和炉管组成,上集合管和下集合管水平布置,炉管并列联接在上集合管和下集合管之间,炉管的两端同时与上集合管和下集合管相贯通。
进一步地,所述吊挂结构和支撑结构受辐射盘管的重力之比为3:7。
有益效果:
1、本实用新型的辐射室呈矩形结构设计,结构简单,制造方便。当需要扩大规模时,只要把长度方向延伸设计或镜像设计即可,这种结构设计占地小,主要结构设计不发生改变,方案设计多样化且成熟度高,能满足生产装置大型化的需求。
2、本实用新型将盘管竖直设置在辐射室中心,单排管双面受热,使介质在管内加热均匀性更优,可解决传统式氧气加热炉,单面受热的不均匀性,避免出现炉管向火面局部热强度高,从而产生的管壁减薄及破裂的情况;此外,燃烧器设置在盘管两侧,实现了炉内供热稳定和烟气温度场分布均匀。
3、本实用新型通过设置合理的换热流程,利用换热介质不同的入口温度,布置水(或)蒸汽预热管、氧气预热管对介质换热的同时,又降低了烟气出对流室的温度。
4、本实用新型的辐射盘管整体重量由布置在辐射盘管上、下的集合管支撑。由于集合管设置在炉外,温度较低,支撑结构选材可用碳钢材料,节省高合金钢的用量,降低工程造价。
5、本实用新型的辐射盘管支撑结构采用“上吊下支”结构设计,使辐射盘管重量以3:7的比例合理分配,受力结构简单,保证支撑结构的安全性、稳定性,且可在不停炉的情况下,对支撑结构进行巡检和维护。结构布置简洁,便于维护
6、本实用新型的辐射盘管采用“竖琴”形式布置,可多管路并联使用,炉管与上下集合管直插结构设计,减少由弯头产生的阻力降。从而降低系统输入压力,减少运行费用。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图;
图2为图1辐射室中辐射盘管的A向视图。
其中,1-辐射室、2-辐射盘管、3-燃烧设备、4-支撑结构、5-吊挂结构、6-烟囱、7-对流室、8-水蒸气预热管、9-氧气预热管、10-烟气管道、11-二级空气预热器、12-空气送风机、13-烟气送风机、14-一级空气预热器、21-上集合管、22-下集合管、23-炉管。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例,对本实用新型进行详细描述。
如附图1所示,本实用新型提供了一种氧气加热炉,该加热炉包括辐射室1、辐射盘管2、燃烧设备3、支撑结构4、吊挂结构5、烟囱6、对流室7、烟气管道10、二级空气预热器11、空气送风机12、烟气送风机13和一级空气预热器14。
如附图2所示,辐射盘管2由上集合管21、下集合管22和炉管23组成,上集合管21和下集合管22水平布置,炉管23并列联接在上集合管21和下集合管22之间,炉管23的两端同时与上集合管21和下集合管22相贯通。
辐射盘管2中的炉管23位于辐射室1内,辐射盘管2的上端通过上集合管21与吊挂结构5连接,辐射盘管2的上端通过下集合管22由支撑结构4进行支撑。燃烧设备3对炉管23进行辐射加热,辐射室1上方的对流室7内设置氧气预热管9,氧气预热管9与辐射盘管2的上集合管21相连,氧气预热管9的上方设置水蒸气预热管8,水蒸气预热管8内注入循环水,用于降低对流室7中烟气的温度。
烟气送风机13将烟囱6内的热烟气通过烟气管道10引入二级空气预热器11,热烟气在二级空气预热器11内与经过一级空气预热器14预热的环境空气进行热交换,热烟气完成热交换后再次进入烟囱6排空,环境空气完成热交换后由空气送风机12送入辐射室1内参与燃烧设备的燃烧。
工作原理:常温氧气输入氧气预热管9内,由于氧气预热管9位于对流室内,因此常温氧气在氧气预热管9内实现预热,预热后的氧气随后进入辐射盘管2的上集合管21中,上集合管21将氧气分流到并列的炉管23内,炉管23接受燃烧设备3的辐射热,炉管23内的氧气升温到设定温度后由炉管23汇集到下集合管22内向外输出。
综上所述,以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并非用于限定本实用新型的保护范围。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、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种氧气加热炉,其特征在于,该加热炉包括辐射室、辐射盘管、燃烧设备、支撑结构、吊挂结构、烟囱和对流室;
所述辐射盘管的受热部分设置在辐射室内,辐射盘管的上下两端分别通过吊挂结构和支撑结构进行支撑固定;燃烧设备对辐射盘管进行辐射加热,辐射室上方的对流室内设置氧气预热管,氧气预热管与辐射盘管的入口相连,氧气预热管的上方设置水蒸气预热管;环境空气由空气送风机送入辐射室内参与燃烧设备的燃烧。
2.如权利要求1所述的氧气加热炉,其特征在于,所述辐射盘管由上集合管、下集合管和炉管组成,上集合管和下集合管水平布置,炉管并列联接在上集合管和下集合管之间,炉管的两端同时与上集合管和下集合管相贯通。
3.如权利要求2所述的氧气加热炉,其特征在于,所述吊挂结构和支撑结构受辐射盘管的重力之比为3:7。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201920155481.1U CN209778327U (zh) | 2019-01-29 | 2019-01-29 | 一种氧气加热炉 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN201920155481.1U CN209778327U (zh) | 2019-01-29 | 2019-01-29 | 一种氧气加热炉 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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CN209778327U true CN209778327U (zh) | 2019-12-13 |
Family
ID=68793936
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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CN201920155481.1U Active CN209778327U (zh) | 2019-01-29 | 2019-01-29 | 一种氧气加热炉 |
Country Status (1)
Country | Link |
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CN (1) | CN209778327U (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109761273A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-05-17 | 北京拓首能源科技股份有限公司 | 一种氧气加热炉 |
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2019
- 2019-01-29 CN CN201920155481.1U patent/CN209778327U/zh active Active
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CN109761273A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-05-17 | 北京拓首能源科技股份有限公司 | 一种氧气加热炉 |
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