CN212513372U - 一种焦化塔测温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种焦化塔测温装置，包括温度计接管、热电偶温度计及温度计防护装置；焦化塔的侧壁开设安装孔，温度计接管的一端与焦化塔的侧壁固定连接，另一端向焦化塔外侧水平延伸；所述温度计防护装置包括保护套管及防护罩；所述热电偶温度计的测温端外侧设保护套管，保护套管与温度计接管固定连接；热电偶温度计的测温端自温度计接管中穿过并伸入焦化塔内，焦化塔内在对应热电偶温度计伸入端的外侧设防护罩。本实用新型不仅保证了快速、准确地测量出焦化塔内的工艺介质温度，而且能有效地防止热电偶温度计因塔内物料冲刷、磨损和冲击造成的损坏，延长使用寿命，同时还能避免塔内高温、有毒介质外泄，保证焦化塔安全稳定运行。

Description

一种焦化塔测温装置

技术领域

本实用新型涉及延迟焦化及工业测温技术领域，尤其涉及一种焦化塔测温装置。

背景技术

针状焦是制备炼钢用超高功率电极的优质原料，延迟焦化是针状焦工艺中的一个重要工序。在延迟焦化工序中，焦化塔是最重要的设备之一，保证其安全、稳定的运行，对整个工艺系统的顺行都具有十分重要的意义。

在延迟焦化工序中，一般以2台焦化塔为一组，2台焦化塔在一定的生产周期内交替操作，即当将高温的混合油从焦化塔A的塔底引入并在塔内成焦时，焦化塔B中正在进行吹蒸汽、水冷、水力除焦等操作。因此，焦化塔的操作条件呈循环周期性变化，在每一个生产周期内，塔内的温度由常温到高温(最高约490℃)，压力由常压到操作压力(0.2～0.6MPa)。除此之外，在水力除焦期间，焦化塔内壁还要承受几十兆帕的高压水的冲击。

焦化塔除操作条件呈循环周期性变化以外，在不同的操作时段，塔内的物料形态、种类、特性也有不同的变化。在不同阶段，塔内介质有高温且有毒的液态混合油、油泡沫、油汽，以及混合油经分解、缩聚生成的固体延迟焦，还有水冷阶段的水、水汽等。

为了反映焦化塔的生产状况，指导生产操作，需要在焦化塔上设置温度、压力、料位等多种测量仪表。其中，温度测量一般有以下两种方式：

(1)采用常规的温度测量方式，即在焦化塔塔壁上开孔，连接温度计接管，将带有保护套管的热电偶温度计插入到塔内，热电偶感温元件与塔内介质直接接触。这种测量方式直接、快速、准确。但缺点是插入塔内的热电偶温度计直接暴露在一个非常恶劣的环境中，如水力除焦期间，固体焦炭、焦粉的磨损、砸压，以及高压水流的强烈冲击，导致保护套管及热电偶温度计很容易被磨损甚至折断，一方面造成温度测量失效，另一方面塔内高温、有毒的油汽等介质可能由此泄露至塔外，进而引发安全事故，破坏环境。

(2)采用表面温度计，即在焦化塔的外壁埋置热电偶，通过测量金属塔壁的温度，间接推测得到塔内的介质温度。这种方式避免了温度计与塔内介质直接接触，安全、稳定，温度计使用寿命长，不易损坏。但由于焦化塔的塔壁较厚(30mm以上)，并不断向周围环境散热，因此这种方式的缺点是误差大、信号滞后，不能直接、准确、快速地反应塔内的物料温度，不能用来直接指导生产操作，不利于提高生产自动化水平。

发明内容

本实用新型提供了一种焦化塔测温装置，通过改进热电偶温度计的安装方式及设置防护装置，不仅保证了快速、准确地测量出焦化塔内的工艺介质温度，而且能有效地防止热电偶温度计因塔内物料冲刷、磨损和冲击造成的损坏，延长使用寿命，同时还能避免塔内高温、有毒介质外泄，保证焦化塔安全稳定运行。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种焦化塔测温装置，包括温度计接管、热电偶温度计及温度计防护装置；焦化塔的侧壁开设安装孔，温度计接管的一端与焦化塔的侧壁固定连接，另一端向焦化塔外侧水平延伸；所述温度计防护装置包括保护套管及防护罩；所述热电偶温度计的测温端外侧设保护套管，保护套管与温度计接管固定连接；热电偶温度计的测温端自温度计接管中穿过并伸入焦化塔内，焦化塔内在对应热电偶温度计伸入端的外侧设防护罩。

所述热电偶温度计由依次连接的测温段、连接段及端子接线盒组成，其中测温段的外侧设保护套管；保护套管为法兰式整体保护套管，其形状及尺寸与热电偶温度计的测温段相配合；热电偶温度计的连接段外侧设法兰一，所述温度计接管的外端设法兰二，法兰一与法兰二之间通过多个螺栓连接；法兰一与法兰二的接触面之间设密封垫片。

所述热电偶温度计与保护套管之间设密封结构。

所述法兰一与热电偶温度计的连接段之间通过螺纹连接。

所述法兰二与温度计接管之间焊接固定。

所述防护罩由罩体及支撑件组成；罩体为半封闭结构，其上部围设在热电偶温度计的伸入端外侧，并与焦化塔的侧壁固定连接；罩体的下部为敞开式结构，支撑件的一端与焦化塔的侧壁固定连接，另一端与防护罩的下部固定。

所述罩体由球形封头及锥形罩组成，球形封头及锥形罩均与热电偶温度计同轴设置；锥形罩的大端与焦化塔的侧壁固接，小端通过球形封头封闭；锥形罩的底部开设缺口，顶部设有排气孔。

所述支撑件由多块支撑板组成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型将热电偶温度计的测温端插入到焦化塔内，感温元件与塔内介质直接接触，温度测量快速、准确；通过设置在塔内的防护罩，避免在水力除焦期间塔内固体焦炭、焦粉对热电偶温度计的砸压及冲刷，并防止高压水对热电偶温度计的冲击，避免造成热电偶温度计损坏。

2)防护罩由一端小一端大的锥形罩及设于小端的球形封头组成，其具有的流线型设计可有效分散高压水的冲击力，加强其结构强度，提高安全性，延长使用寿命。

3)防护罩的上部封闭且带有排气孔、底部敞开且设有支撑件；上部的封闭结构可防止切焦期间来自上方的固体焦炭对热电偶温度计的砸压和冲刷；焦化塔从底部进料或水冷期间进水时，从焦化塔底部进入的高温混合油或冷却水液面升高到浸没防护罩时，排气孔可保护防护罩内不会积聚气体，即使液体充满整个防护罩，这样热电偶温度计能够与需要测量的液体介质充分接触，保证温度测量的准确性；防护罩的底部敞开式结构可防止固体焦炭粘附在防护罩底部和热电偶温度计周围。

4)热电偶温度计的保护套管采用法兰式整体保护套管，适合在高压环境下使用，热电偶温度计与保护套管端部的法兰之间采用螺纹连接，便于拆卸、维护及检修。

5)热电偶温度计与保护套管之间设有密封结构，可避免因保护套管损坏而造成塔内高温、有毒油汽外泄，防止由此引发的安全事故及环境污染。

6)本实用新型所述焦化塔测温装置结合了现有不同温度测量方式的优点，既保证了焦化塔温度测量的快速、准确，又有效地提高了测温元件的使用寿命，便于后期维护，降低检修频率，节约企业生产成本。

7)本实用新型所述焦化塔测温装置的结构简单，投资省，易于实施。

附图说明

图1是本实用新型所述一种焦化塔测温装置在焦化塔上的安装示意图。

图2是图1的A部放大图(即一种焦化塔测温装置的结构示意图)。

图3是图2中的B向视图。

图中：1.焦化塔 2.防护罩 3.热电偶温度计 4.温度计接管 5.保护套管 6.排气孔 7.支撑件 8.密封结构

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1-图3所示，本实用新型所述一种焦化塔测温装置，包括温度计接管4、热电偶温度计3及温度计防护装置；焦化塔1的侧壁开设安装孔，温度计接管4的一端与焦化塔1的侧壁固定连接，另一端向焦化塔1外侧水平延伸；所述温度计防护装置包括保护套管5及防护罩2；所述热电偶温度计3的测温端外侧设保护套管5，保护套管5与温度计接管4固定连接；热电偶温度计3的测温端自温度计接管4中穿过并伸入焦化塔1内，焦化塔1内在对应热电偶温度计3伸入端的外侧设防护罩2。

所述热电偶温度计3由依次连接的测温段、连接段及端子接线盒组成，其中测温段的外侧设保护套管5；保护套管5为法兰式整体保护套管，其形状及尺寸与热电偶温度计3的测温段相配合；热电偶温度计3的连接段外侧设法兰一，所述温度计接管4的外端设法兰二，法兰一与法兰二之间通过多个螺栓连接；法兰一与法兰二的接触面之间设密封垫片。

所述热电偶温度计3与保护套管5之间设密封结构8。

所述法兰一与热电偶温度计3的连接段之间通过螺纹连接。

所述法兰二与温度计接管4之间焊接固定。

所述防护罩2由罩体及支撑件7组成；罩体为半封闭结构，其上部围设在热电偶温度计3的伸入端外侧，并与焦化塔1的侧壁固定连接；罩体的下部为敞开式结构，支撑件7的一端与焦化塔1的侧壁固定连接，另一端与防护罩2的下部固定。

所述罩体由球形封头及锥形罩组成，球形封头及锥形罩均与热电偶温度计3同轴设置；锥形罩的大端与焦化塔1的侧壁固接，小端通过球形封头封闭；锥形罩的底部开设缺口，顶部设有排气孔6。

所述支撑件7由多块支撑板组成。

本实用新型所述一种焦化塔测温装置安装时，在所述焦化塔1的侧壁上开设安装孔，固连温度计接管4，并在安装孔处安装热电偶温度计3；所述热电偶温度计3的安装方式为水平安装，即热电偶温度计垂直于焦化塔1的塔壁插入到焦化塔1内；在焦化塔1内部，热电偶温度计3的插入端外侧设防护罩，防护罩2罩在所述热电偶温度计3的上部外侧，并与热电偶温度计3之间保持一定的间距。

所述热电偶温度计3采用防渗漏结构，即在热电偶温度计3与保护套管5之间设有密封结构8，可防止保护套管5一旦损坏、破裂时，塔内高温、有毒的油汽通过热电偶温度计3与保护套管5之间的接口外泄至大气当中，进而对现场生产操作人员安全造成危害，并可能引发火灾，破坏环境。

焦化塔1在进料期间，高温混合油从塔底部进入，塔内的液面逐步上升，液面以上的油汽从塔顶排出。当液面上升至塔壁上对应热电偶温度计的位置时，由于防护罩底部为敞开结构，液体油会进入防护罩内，并将防护罩内部积存的油汽从排气孔排出，最终液体油充满在防护罩内，相当于将热电偶温度计的测温端整体浸没在混合油内，因此可以通过热电偶温度计迅速、准确地测量出液体油的温度。

焦化塔进料的过程也是逐步成焦的过程，即高温混合油在塔内经分解、缩聚，逐步生成为固体焦炭(延迟焦)，塔内的物料由之前的液相高温油变成高温的固体焦炭，防护罩内的高温混合油同样会变成固体焦炭，此时热电偶温度计所测得的温度即为焦炭的温度。

在将焦化塔内的焦炭切除排出之前，需要先进行水冷，即从塔底部引入冷却水，将焦层整体浸泡、降温。水面逐步上升至热电偶温度计的位置时，同样会充满在防护罩内，使防护罩内的焦炭得到降温冷却，此时热电偶温度计能够快速、准确地测出所在焦层的实际温度。

水冷完毕后，即进行水力除焦操作。此时焦化塔的上、下塔盖均打开，切焦器从塔顶进入塔内，采用高压水对塔内的焦层进行钻孔和切割，碎裂的焦块和切焦水从塔底排出。切焦过程中，由于热电偶温度计的伸入端设有防护罩，一方面可防止上方坠落的焦块对热电偶温度计的砸压及焦粉对热电偶温度计的冲刷磨损。另一方面可避免从塔中心方向来的高压水流的冲击对热电偶温度计造成损坏。防护罩上的球形封头及锥形锥具有流畅的流线型结构，可有效分散高压水的冲击力，防护罩内部的焦炭在受到切焦过程中的冲击、震动后，能够自防护罩底部敞开结构处脱落。

热电偶温度计需要检修时，可在水力除焦结束后或设备停工检修期间，可先将连接法兰一和法兰二的螺栓拆除，将热电偶温度计连同保护套管一同从塔内抽出；此外，也可在不停产情况下单独抽出热电偶温度计，由于热电偶温度计的外侧设有法兰式整体保护套管，单独抽出热电偶温度计不会造成塔内气体或液体的泄漏，增强了安装和检修的方便性及安全性。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种焦化塔测温装置，其特征在于，包括温度计接管、热电偶温度计及温度计防护装置；焦化塔的侧壁开设安装孔，温度计接管的一端与焦化塔的侧壁固定连接，另一端向焦化塔外侧水平延伸；所述温度计防护装置包括保护套管及防护罩；所述热电偶温度计的测温端外侧设保护套管，保护套管与温度计接管固定连接；热电偶温度计的测温端自温度计接管中穿过并伸入焦化塔内，焦化塔内在对应热电偶温度计伸入端的外侧设防护罩。

2.根据权利要求1所述的一种焦化塔测温装置，其特征在于，所述热电偶温度计由依次连接的测温段、连接段及端子接线盒组成，其中测温段的外侧设保护套管；保护套管为法兰式整体保护套管，其形状及尺寸与热电偶温度计的测温段相配合；热电偶温度计的连接段外侧设法兰一，所述温度计接管的外端设法兰二，法兰一与法兰二之间通过多个螺栓连接；法兰一与法兰二的接触面之间设密封垫片。

3.根据权利要求1或2所述的一种焦化塔测温装置，其特征在于，所述热电偶温度计与保护套管之间设密封结构。

4.根据权利要求2所述的一种焦化塔测温装置，其特征在于，所述法兰一与热电偶温度计的连接段之间通过螺纹连接。

5.根据权利要求2所述的一种焦化塔测温装置，其特征在于，所述法兰二与温度计接管之间焊接固定。

6.根据权利要求1所述的一种焦化塔测温装置，其特征在于，所述防护罩由罩体及支撑件组成；罩体为半封闭结构，其上部围设在热电偶温度计的伸入端外侧，并与焦化塔的侧壁固定连接；罩体的下部为敞开式结构，支撑件的一端与焦化塔的侧壁固定连接，另一端与防护罩的下部固定。

7.根据权利要求6所述的一种焦化塔测温装置，其特征在于，所述罩体由球形封头及锥形罩组成，球形封头及锥形罩均与热电偶温度计同轴设置；锥形罩的大端与焦化塔的侧壁固接，小端通过球形封头封闭；锥形罩的底部开设缺口，顶部设有排气孔。

8.根据权利要求6所述的一种焦化塔测温装置，其特征在于，所述支撑件由多块支撑板组成。

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