CN210683695U - 超声波在线清焦的裂解炉炉管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超声波在线清焦的裂解炉炉管，属于裂解炉领域，其技术方案要点是包括超声波换能器，超声波换能器上可拆卸连接有调幅杆，调幅杆的一端与超声波换能器的输出端可拆卸连接，且调幅杆与超声波换能器的输出端抵接，另一端抵接在炉管的侧壁上，且调幅杆与炉管抵接的端部设有与炉管侧壁配合的弧面部，弧面部的轮廓呈搭设在炉管侧壁上的十字状。本实用新型达到了能够减小焦炭在炉管内壁粘附的效果，应用于裂解炉中。

Description

超声波在线清焦的裂解炉炉管

技术领域

本发明涉及炉管清焦领域，更具体的说，它涉及一种超声波在线清焦的裂解炉炉管。

背景技术

乙烯装置是大型石化企业的龙头装置，生产能耗大部分消耗于裂解炉，裂解炉的运行状况对乙烯装置的效益具有举足轻重的作用。

全球大部分乙烯生产采用管式炉蒸汽裂解工艺，烃类原料与蒸汽在高温炉管内进行热裂解反应，生成氢气、乙烯、丙烯、丁二烯等小分子目标产物，同时伴随着大量副反应，产生重油、焦油及焦炭等大分子量的低价值副产物，副反应给乙烯生产带来了诸多不良影响：不仅导致目标产物收率降低，还导致装置处理能力下降、能耗增加及运行周期缩短等一系列不利影响；另一方面炉管因催化结焦引起管壁金属离子的迁移而发生渗碳蠕变现象，有损炉管原有的抗氧化性能，导致机械性能下降，最终需要更换炉管,导致生产效率下降，直接影响装置的经济效益。

现有技术中绝大多数采用停车清焦的方式对炉管内壁上的副反应产物进行清理，而每次停车与重启都会导致工作效率的降低以及能源的浪费，为此，本实用新型提供了一种能够减小副反应产物粘附在炉管内侧壁上的可能的炉管。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种超声波在线清焦的裂解炉炉管，其通过调幅杆以及弧面部将超声波换能器转化而来的机械能传递到炉管上，减小了焦炭附着在炉管内侧壁上的可能。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种超声波在线清焦的裂解炉炉管，包括超声波换能器，超声波换能器上可拆卸连接有调幅杆，调幅杆的一端与超声波换能器的输出端可拆卸连接，且调幅杆与超声波换能器的输出端抵接，另一端抵接在炉管的侧壁上，且调幅杆与炉管抵接的端部设有与炉管侧壁配合的弧面部，弧面部的轮廓呈搭设在炉管侧壁上的十字状。

通过采用上述技术方案，通过调幅杆能够将超声波换能器产生的机械能传递给炉管，使得炉管的内侧壁处于超声波的震动下，减小了焦炭附着在炉管内侧壁上的可能，同时，轮廓呈十字状的弧面部能够时超声波换能器产生的机械能均匀稳定的传递到炉管上，使超声波换能器产生的超声波能够更加完整的传递到炉管的大部分侧壁上，提高了清焦效果。

较佳的：所述超声波换能器上螺纹连接有将超声波换能器贯穿的高强螺栓，高强螺栓的螺纹尾端螺纹连接在调幅杆内部。

通过采用上述技术方案，通过将高强螺栓贯穿超声波换能器然后连接调幅杆，能够使调幅杆背向炉管的端部与超声波换能器的输出端稳定抵接，使的超声波换能器产生的机械能可以高效的通过调幅杆传递给炉管，减小了机械能的在传递过程中的消耗。

较佳的：所述调幅杆正对超声波换能器的端部内固设有内自锁螺母，高强螺栓同时将超声波换能器、内自锁螺母以及调幅杆螺纹连接。

通过采用上述技术方案，通过内自锁螺母与高强螺栓配合，将超声波换能器与调幅杆连接在一起，能够在使用一段时间后，使高强螺栓还能够将超声波换能器与调幅杆稳定的连接，减小了高强螺栓使用一段时间后松动导致超声波换能器与调幅杆之间连接不稳定，导致机械能在传递过程中损失严重的可能。

较佳的：所述超声波换能器的输出端设有连接套，调幅杆背向炉管的端部螺纹连接在连接套的内部。

通过采用上述技术方案，通过连接套能够使调幅杆背向炉管的端部与超声波换能器的输出端稳定抵接，使超声波换能器产生的机械能稳定的通过调幅杆传递给炉管，同时由于连接套将调幅杆包覆，所以超声波换能器产生的机械能可以更高效的通过调幅杆传递给炉管。

较佳的：调幅杆背向炉管的端部设有第一台阶部，第一台阶部背向炉管的端部设有第二台阶部，第二台阶部螺纹连接在连接套内部且与超声波换能器抵接，第一台阶部与连接套上共同的螺纹连接有外自锁螺母，外自锁螺母的一端抵接在调幅杆与第一台阶部连接处。

通过采用上述技术方案，通过第二台阶部与连接套的配合，能够将调幅杆与超声波换能器稳定的连接，同时配合第一台阶部以及外自锁螺母能够进一步增强调幅杆与超声波换能器之间的连接强度，减小了在使用一段时间之后调幅杆与超声波换能器之间连接不稳定导致机械能传递效果差的可能。

较佳的：外自锁螺母的锁紧方向与连接套的锁紧方向相反。

通过采用上述技术方案，由于外自锁螺母的锁紧方向与连接套的锁紧方向相反，所以当第一台阶部或第二台阶部任一出现松动的趋势时，二者中的而另一方会产生相反方向的作用力，进而保证换能器与调幅杆之间的稳定连接，提高了设备稳定性。

较佳的：所述调幅杆正对超声波换能器的端部开设有安装槽，安装槽的侧壁上开设有多个沿调幅杆长度方向设置的插槽，换能器正对调幅杆一端的侧壁上固定连接有多个与插槽配合的凸边，换能器的一端插接在安装槽内部且凸边插接在插槽内部，凸边与安装槽处的调幅杆端部上共同的螺纹连接有螺纹套。

通过采用上述技术方案，通过凸边与插槽能够增强换能器与调幅杆之间的连接强度，同时能够增加超声波换能器与调幅杆之间的接触面积，二者配合可以实现超声波换能器产生的机械能以较高的效率通过调幅杆传递给炉管，同时插槽与凸边的设置能够干扰螺纹套从调幅杆上脱落的动作，保证调幅杆与超声波换能器长时间稳定连接，提高了运行稳定性。

较佳的：所述弧面部包括沿炉管长度方向设置的抵接部以及位于抵接部两侧的包耳部，包耳部以及抵接部的外缘焊接在炉管的侧壁上。

通过采用上述技术方案，包耳部能够将超声波换能器产生的机械能更为全面的传递到炉管上，使得炉管内壁能够在超声波的作用下产生更为均匀的震动，使炉管内侧壁各处都能够减小焦炭附着的可能。

综上所述，本发明相比于现有技术具有以下有益效果：

1. 通过调幅杆以及弧面部将超声波换能器转化而来的机械能传递到炉管上，减小了焦炭附着在炉管内侧壁上的可能；

2. 由于外自锁螺母的锁紧方向与连接套的锁紧方向相反，所以当第一台阶部或第二台阶部任一出现松动的趋势时，二者中的而另一方会产生相反方向的作用力，进而保证换能器与调幅杆之间的稳定连接，提高了设备稳定性。

附图说明

图1为实施例的轴测图；

图2是实施例二中为表示固定杆位置的示意图；

图3是图2中为表示螺栓位置的A部放大图；

图4是实施例三的示意图；

图5是实施例三中为表示固定杆结构的示意图；

图6是图5中为表示连接套结构的B部放大图；

图7是实施例四的示意图；

图8是实施例四中为表示固定杆连接关系的示意图；

图9是图8中为表示螺纹套结构的C部放大图。

附图标记：1、炉管；2、超声波换能器；21、高强螺栓；22、凸边；23、螺纹槽；3、调幅杆；31、固定杆；311、连接槽；312、自锁螺母；313、第一台阶部；314、第二台阶部；315、安装槽；316、插槽；32、主传导杆；33、副传导杆；4、分隔槽；5、弧面部；51、抵接部；52、包耳部；6、连接套；7、螺纹套；8、抵接槽。

具体实施方式

实施例一：一种超声波在线清焦的裂解炉炉管，参见图1，包括竖直设置的炉管1，炉管1的侧壁上抵接有与其呈夹角设置的调幅杆3，调幅杆3包括与炉管1抵接的主传导杆32、副传导杆33以及同时与主传导杆32以及副传导杆33固定连接的固定杆31，抵接杆的侧壁上开设有四个沿其长度方向设置的分隔槽4，分隔槽4沿抵接杆的长度方向将其贯穿并形成主传导杆32与副传导杆33之间的分隔区域。固定杆31的长度方向、主传导杆32的长度方向以及副传导杆33的长度方向均互相平行,主传导杆32以及副传导杆33均有两根，且两根主传导杆32以及两个副传导杆33均分别相对设置，即调幅杆3抵接在炉管1侧壁上的端部的截面成十字状。调幅杆3抵接在炉管1侧壁上的端部的端面上设有与炉管1侧壁配合的弧面部5，弧面部5包括开设在主传导杆32上的抵接部51以及开设在副传导杆33上的包耳部52，两个抵接部51沿炉管1的长度方向相对，两个包耳部52分别位于炉管1的两侧，包耳部52以及抵接部51的外缘焊接在炉管1的侧壁上。固定杆31背向炉管1的端面上抵接有超声波换能器2，超声波换能器2的输出端抵接在固定杆31上。包耳部52和抵接部51的设置能够将超声波换能器2产生的机械能更为全面的传递到炉管1上，使得炉管1内壁能够在超声波的作用下产生更为均匀的震动，使炉管1内侧壁各处都能够减小焦炭附着的可能。

实施例二：参见图2和图3，与实施例一区别之处在于：超声波换能器2内部固定连接有沿固定杆31长度方向设置的高强螺栓21，高强螺栓21的螺纹尾端贯穿超声波换能器2，且伸入固定杆31内部。固定杆31正对超声波换能器2的端部开设有燕其长度方向设置的连接槽311，超声波换能器2的输出端插入连接槽311内部，且超声波换能器2的侧壁与连接槽311的内侧壁抵接，超声波换能器2的输出端端面与连接槽311的内部端面抵接，固定杆31内部固定连接有与高强螺栓21配合的自锁螺母312，高强螺栓21与自锁螺母312螺纹连接，且高强螺栓21的头部抵接在超声波换能器2背向炉管1的端面上。

实施例三：参见图4、图5和图6，本实施例和实施例一的区别之处在于：固定杆31背向炉管1的端部固设有第一台阶部313，第一台阶部313背向炉管1的端面固设有第二台阶部314，第二台阶部314与第一台阶部313同轴线设置且均沿固定杆31的长度方向设置，第二台阶部314的外径小于第一台阶部313的外径。第一台阶部313与第二台阶部314的外侧壁上分别设有螺纹方向相反的螺纹，超声波换能器2正对炉管1的端面上开设有与第二台阶部314配合的螺纹槽23，第二台阶部314螺纹连接在螺纹槽23内部，且第一台阶部313上连接有第二台阶部314的端面与超声波换能器2正对炉管1的端面抵接。超声波换能器2开设有连接槽311一端的外侧壁上设有与第一台阶部313配合的螺纹，第一台阶部313与超声波换能器2上共同的螺纹连接有连接套6，连接套6正对炉管1的端面抵接在固定杆31与第一台阶部313连接一端的端面上。通过第二台阶部314与连接套6的配合，能够将调幅杆3与超声波换能器2稳定的连接，同时配合第一台阶部313以及外自锁螺母312能够进一步增强调幅杆3与超声波换能器2之间的连接强度，减小了在使用一段时间之后调幅杆3与超声波换能器2之间连接不稳定导致机械能传递效果差的可能。

实施例四：参见图7、图8和图9，本实施例与实施例一区别之处在于：固定杆31背向炉管1一端开设有环槽状的安装槽315，安装槽315沿固定杆31的长度方向贯穿固定杆31背向炉管1的端部，固定杆31的这一端端面开设有与安装槽315同轴线设置的抵接槽8，抵接槽8的侧壁上开设有两个相对设置的插槽316，两个插槽316对称的分布在固定杆31上。插槽316沿垂直于固定杆31长度方向贯穿抵接槽8的侧壁，且插槽316沿固定杆31的长度方向贯穿固定杆31背向炉管1一端的端面。超声波换能器2的侧壁上固定连接有两个与插槽316配合的凸边22，两个凸边22均插接在插槽316内部时，超声波换能器2的输出端端面抵接在抵接槽8内部的端面上，两个凸边22背向超声波换能器2的侧壁与固定杆31开设有安装槽315处的侧壁位于同一圆柱面上。凸边22背向超声波换能器2的侧壁上设有螺纹，固定杆31开设有插槽316处的侧壁上也开设有与凸边22上的螺纹配合的螺纹，超声波换能器2与固定杆31上共同的螺纹连接有螺纹套7，螺纹套7与安装槽315同轴线设置，且螺纹套7正对炉管1的端面抵接在安装槽315靠近炉管1一端的端面上。通过凸边22与插槽316能够增强换能器与调幅杆3之间的连接强度，同时能够增加超声波换能器2与调幅杆3之间的接触面积，二者配合可以实现超声波换能器2产生的机械能以较高的效率通过调幅杆3传递给炉管1，同时插槽316与凸边22的设置能够干扰螺纹套7从调幅杆3上脱落的动作，保证调幅杆3与超声波换能器2长时间稳定连接，提高了运行稳定性轮廓。

该超声波在线清焦的裂解炉炉管1使用时的工作原理如下：通过调幅杆3能够将超声波换能器2产生的机械能传递给炉管1，使得炉管1的内侧壁处于超声波的震动下，减小了焦炭附着在炉管1内侧壁上的可能，同时，轮廓呈十字状的弧面部5能够时超声波换能器2产生的机械能均匀稳定的传递到炉管1上，使超声波换能器2产生的超声波能够更加完整的传递到炉管1的大部分侧壁上，提高了清焦效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种超声波在线清焦的裂解炉炉管，其特征在于：包括超声波换能器(2)，超声波换能器(2)上可拆卸连接有调幅杆(3)，调幅杆(3)的一端与超声波换能器(2)的输出端可拆卸连接，调幅杆(3)与超声波换能器(2)插接，且调幅杆(3)与超声波换能器(2)的输出端抵接，另一端抵接在炉管(1)的侧壁上，调幅杆(3)与炉管(1)抵接的端部设有与炉管(1)侧壁配合的弧面部(5)，弧面部(5)的轮廓呈搭设在炉管(1)侧壁上的十字状。

2.根据权利要求1所述的超声波在线清焦的裂解炉炉管，其特征在于：所述超声波换能器(2)上螺纹连接有将超声波换能器(2)贯穿的高强螺栓(21)，高强螺栓(21)的螺纹尾端螺纹连接在调幅杆(3)内部。

3.根据权利要求2所述的超声波在线清焦的裂解炉炉管，其特征在于：所述调幅杆(3)正对超声波换能器(2)的端部内固设有内自锁螺母(312)，高强螺栓(21)同时将超声波换能器(2)、内自锁螺母(312)以及调幅杆(3)螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的超声波在线清焦的裂解炉炉管，其特征在于：所述超声波换能器(2)的输出端设有连接套(6)，调幅杆(3)背向炉管(1)的端部螺纹连接在连接套(6)的内部。

5.根据权利要求4所述的超声波在线清焦的裂解炉炉管，其特征在于：调幅杆(3)背向炉管(1)的端部设有第一台阶部(313)，第一台阶部(313)背向炉管(1)的端部设有第二台阶部(314)，第二台阶部(314)螺纹连接在连接套(6)内部且与超声波换能器(2)抵接，第一台阶部(313)与连接套(6)上共同的螺纹连接有外自锁螺母(312)，外自锁螺母(312)的一端抵接在调幅杆(3)与第一台阶部(313)连接处。

6.根据权利要求5所述的超声波在线清焦的裂解炉炉管，其特征在于：外自锁螺母(312)的锁紧方向与连接套(6)的锁紧方向相反。

7.根据权利要求1所述的超声波在线清焦的裂解炉炉管，其特征在于：所述调幅杆(3)正对超声波换能器(2)的端部开设有安装槽(315)，安装槽(315)的侧壁上开设有多个沿调幅杆(3)长度方向设置的插槽(316)，换能器正对调幅杆(3)一端的侧壁上固定连接有多个与插槽(316)配合的凸边(22)，换能器的一端插接在安装槽(315)内部且凸边(22)插接在插槽(316)内部，凸边(22)与安装槽(315)处的调幅杆(3)端部上共同的螺纹连接有螺纹套(7)。

8.根据权利要求1所述的超声波在线清焦的裂解炉炉管，其特征在于：所述弧面部(5)包括沿炉管(1)长度方向设置的抵接部(51)以及位于抵接部(51)两侧的包耳部(52)，包耳部(52)以及抵接部(51)的外缘焊接在炉管(1)的侧壁上。

9.根据权利要求1所述的超声波在线清焦的裂解炉炉管，其特征在于：所述调幅杆(3)包括一端与超声波换能器(2)连接的固定杆(31)、固设于固定杆(31)另一端上的主传导杆(32)以及两根分别位于主传导杆(32)两侧的副传导杆(33)，抵接部(51)位于主传导杆(32)的一端，包耳部(52)位于副传导杆(33)的一端。

10.根据权利要求1所述的超声波在线清焦的裂解炉炉管，其特征在于：所述调幅杆（3）的侧壁上开设有多个沿其长度方向设置的分隔槽(4)，分隔槽(4)沿抵接杆的长度方向将其贯穿。

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