CN218936395U - 一种炭黑烟气新型冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种炭黑烟气新型冷却装置，包括接管Ⅰ、急冷水枪夹套、接管Ⅱ；所述急冷水枪夹套一端与所述接管Ⅰ可拆卸连接，另一端与所述接管Ⅱ可拆卸连接；所述急冷水枪夹套包括外管、内管、急冷水枪座；所述内管同轴设置于所述外管内部；所述外管与所述内管之间填充有轻质耐火材料；所述急冷水枪座贯穿所述外管和所述内管管壁与所述内管连通。本实用新型的优点在于：通过设置急冷水枪夹套有效克服了原烟气冷却装置变形严重，泄漏频繁的缺点，管道不发生变形。实际使用过程中可以根据烟气进箱体的温度调整水枪位置，保证了入箱体烟气的温度，有效避免滤袋温度过高及烟气管道堵塞的问题，保障了生产线的稳定、长周期运行。

Description

一种炭黑烟气新型冷却装置

技术领域

本实用新型涉及炭黑生产技术领域，特别涉及一种炭黑烟气新型冷却装置。

背景技术

炉法炭黑的生成是烃原料在1200℃一1650℃的高温下燃烧、裂解、聚合而成。硬质炭黑进人反应室的烟气温度为1400℃左右，在此高温下，由于烟气具有还原性，所以伴随炭黑生成反应的同时还有许多副反应产生，其主要副反应有C+H₂O→CO+H₂和C+CO₂→2CO，这两个副反应使炭黑表面粗糙多孔，活性降低，炭黑收率下降。为了提高炭黑对橡胶制品的补强性能，提高炭黑的收率，炭黑生产要求必须终止这些副反应。目前炭黑工业终止副反应效果常用的最好的方法是喷水急冷。工艺上要求用最少的水以最快的速度把烟气温度降到1000℃以下，以终止这些副反应。炭黑烟气经一次急冷水急冷温度降至850-900℃后进入空气预热器与空气进行换热，换热后炭黑烟气的温度降至580℃左右，再经过余热回收器换热后温度约为390℃，到达二次急冷位置处进一步冷却，二次急冷后的烟气携带着炭黑进入到主旋风分离器、主袋滤器，降至收集系统主袋滤器工作温度要求的250～290℃之后进入收集系统。

但是，现有技术中二次急冷装置喷水量过多会影响粉状炭黑在管道内的输送，造成大量炭黑堆积，使后部管道堵塞。同时烟气中水分含量增大，增加了袋滤器负荷，影响造粒的效果。而烟气冷却装置水雾化不均匀，部分火焰不能及时熄灭、火种带到后部，在工艺不稳定的情况下，可引起袋滤器着火，粉状炭黑大幅增加，降低造粒效率。

现阶段，大部分炭黑生产厂家都采用一次急冷和二次急冷的冷却方式来对烟气进行冷却，而二次急冷烟气管道在实际使用过程中，因管道频繁冷热交替，变形量较大，容易造成焊缝、管道本体变形扭曲，泄漏频繁，导致现场环境恶劣，泄漏的炭黑容易引发环保事故，严重者，只能停车处理，从而造成系统开停车频繁，影响生产线长周期运行。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种防止泄漏的炭黑烟气新型冷却装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种炭黑烟气新型冷却装置，包括接管Ⅰ、急冷水枪夹套、接管Ⅱ；所述急冷水枪夹套一端与所述接管Ⅰ可拆卸连接，另一端与所述接管Ⅱ可拆卸连接；所述急冷水枪夹套包括外管、内管、急冷水枪座；所述内管同轴设置于所述外管内部；所述外管与所述内管之间填充有轻质耐火材料；所述急冷水枪座贯穿所述外管和所述内管管壁，并与所述内管连通。

进一步地，所述急冷水枪夹套还包括两个非标法兰和若干个加强螺栓；两个所述非标法兰分别焊接于所述外管与所述内管两端；所述加强螺栓设置方向与所述急冷水枪座同向；所述加强螺栓贯穿所述外管和所述内管管壁；所述加强螺栓与所述内管管壁固定连接。

进一步地，所述轻质耐火材料采用陶瓷纤维。

进一步地，所述急冷水枪座轴向与水平面垂直。

进一步地，所述接管Ⅱ上固定连接有膨胀节。

进一步地，还包括若干个支撑部；所述支撑部固定连接于所述接管Ⅰ与所述接管Ⅱ管壁上。

本实用新型的有益效果：

(1)通过设置急冷水枪夹套有效克服了原烟气冷却装置变形严重，泄漏频繁的缺点，管道不发生变形。实际使用过程中可以根据烟气进箱体的温度调整水枪位置，保证了入箱体烟气的温度，有效避免滤袋温度过高及烟气管道堵塞的问题，保障了生产线的稳定、长周期运行。

(2)实际使用过程中可以根据烟气进箱体的温度调整水枪位置，保证了入箱体烟气的温度，有效避免滤袋温度过高及烟气管道堵塞的问题。

(3)工艺调整迅速快捷，稳定性较好，操作人员在操作时的安全性得到较大改善，检维修人员劳动强度大幅度减低，因无炭黑泄漏，现场卫生干净整洁，烟气冷却装置变形断裂可能导致的环保事故风险大幅降低。

附图说明

图1为炭黑烟气新型冷却装置结构示意图；

图2为急冷水枪夹套剖视图。

图中，1-接管Ⅰ；2-急冷水枪夹套；3-接管Ⅱ；4-支撑部；201-外管；202-轻质耐火材料；203-内管；204-急冷水枪座；205-非标法兰；206-加强螺栓；301-膨胀节。

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。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1-2所示，一种炭黑烟气新型冷却装置，包括接管Ⅰ1、急冷水枪夹套2、接管Ⅱ3；急冷水枪夹套2一端与接管Ⅰ1可拆卸连接，另一端与接管Ⅱ3可拆卸连接；急冷水枪夹套2包括外管201、内管203、急冷水枪座204；内管203同轴设置于外管201内部；外管201与内管203之间填充有轻质耐火材料202；急冷水枪座204贯穿外管201和内管203管壁，并与内管203连通。

具体的，急冷水枪夹套2还包括非标法兰205和若干个加强螺栓206；两个非标法兰205分别焊接于外管201与内管203两端；加强螺栓206设置方向与急冷水枪座204同向；加强螺栓206贯穿外管201和内管203管壁；加强螺栓206与内管203管壁固定连接。两个非标法兰205分别与外管201和内管203进行焊接，使外管201和内管203之间形成空隙用于加塞轻质耐火材料202；加强螺栓206设置方向与急冷水枪座204同向用于增加急冷水枪座204安装处的整体强度，防止变形。

具体的，轻质耐火材料202采用陶瓷纤维。加塞陶瓷纤维能够减小急冷水枪夹套2因温差变化大出现的明显变形。

具体的，急冷水枪座204轴向与水平面垂直。急冷水枪座204安装位置与水平面垂直有利于水流与烟气充分接触，快速降低温度。

具体的，接管Ⅱ3上固定连接有膨胀节301。膨胀节301能够补偿接管因温差变化大产生的热膨胀差，降低轴向载荷，减小接管温差应力，避免接管变形发生泄漏。

作为另外一种实施方式，还包括若干个支撑部4；支撑部4固定连接于接管Ⅰ1与接管Ⅱ3管壁上。支撑部4可增加接管Ⅰ1与接管Ⅱ3的稳定性。

本实用新型的工作原理：

在炭黑烟气流经管道上可拆卸连接急冷水枪夹套2后，通过急冷水枪座204上安装的急冷水枪喷入冷却水后烟气温度迅速下降，从而带来管道的频繁冷热交替，设置急冷水枪夹套2可减少管道冷热交替带来的管道变形状况，外管201和内管203间隙处安装的轻质耐火材料202能够消除温差变化带来的应力集中，防止管道变形从而致使管道破裂产生泄漏。膨胀节301的设置可进一步减小接管温差应力，避免接管变形发生泄漏。加强螺栓206能够加强急冷水枪冲击处的强度，防止急冷水枪座204焊接处泄漏。支撑部4用于固定炭黑烟气冷却装置，有利于炭黑烟气冷却装置稳定运行。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种炭黑烟气新型冷却装置，其特征在于：包括接管Ⅰ(1)、急冷水枪夹套(2)、接管Ⅱ(3)；所述急冷水枪夹套(2)一端与所述接管Ⅰ(1)可拆卸连接，另一端与所述接管Ⅱ(3)可拆卸连接；所述急冷水枪夹套(2)包括外管(201)、内管(203)、急冷水枪座(204)；所述内管(203)同轴设置于所述外管(201)内部；所述外管(201)与所述内管(203)之间填充有轻质耐火材料(202)；所述急冷水枪座(204)贯穿所述外管(201)和所述内管(203)管壁，并与所述内管(203)连通。

2.根据权利要求1所述的一种炭黑烟气新型冷却装置，其特征在于：所述急冷水枪夹套(2)还包括非标法兰(205)和若干个加强螺栓(206)；两个所述非标法兰(205)分别焊接于所述外管(201)与所述内管(203)两端；所述加强螺栓(206)设置方向与所述急冷水枪座(204)同向；所述加强螺栓(206)贯穿所述外管(201)和所述内管(203)管壁；所述加强螺栓(206)与所述内管(203)管壁固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种炭黑烟气新型冷却装置，其特征在于：所述轻质耐火材料(202)采用陶瓷纤维。

4.根据权利要求1所述的一种炭黑烟气新型冷却装置，其特征在于：所述急冷水枪座(204)轴向与水平面垂直。

5.根据权利要求1所述的一种炭黑烟气新型冷却装置，其特征在于：所述接管Ⅱ(3)上固定连接有膨胀节(301)。

6.根据权利要求1所述的一种炭黑烟气新型冷却装置，其特征在于：还包括若干个支撑部(4)；所述支撑部(4)固定连接于所述接管Ⅰ(1)与所述接管Ⅱ(3)管壁上。

Images