本申請涉及炭黑生產(chǎn)，具體涉及一種可減少積碳的炭黑原料油預(yù)熱器。

背景技術(shù)：

1、炭黑原料油預(yù)熱器在炭黑生產(chǎn)過程中用于對炭黑原料油進行預(yù)熱，炭黑余熱鍋爐出口的炭黑煙氣進入炭黑原料油預(yù)熱器內(nèi)，炭黑煙氣與原料油進行熱交換，達到預(yù)熱效果后，入炭黑反應(yīng)爐生產(chǎn)炭黑，而炭黑煙氣則經(jīng)二次急冷后流向濾袋器進行氣固分離。由于炭黑煙氣中含有水分以及炭黑粉末，當(dāng)炭黑煙氣流經(jīng)原料油預(yù)熱器內(nèi)部時，經(jīng)過列管熱交換導(dǎo)致煙氣溫度下降，速度下降，炭黑粉末混合水分后容易附著在原料油預(yù)熱器內(nèi)的蛇形列管壁上并形成堆積層，堆積層將影響原料油的熱交換效率，導(dǎo)致原料油預(yù)熱不充分，影響了原料油霧化裂解生成炭黑，從而影響到炭黑產(chǎn)品質(zhì)量和節(jié)能降耗?，F(xiàn)有技術(shù)通常采用氣體掃吹的方式對堆積層進行清理，但由于炭黑粉末混合水分后會形成具有黏性的油性物質(zhì)，氣體掃吹的力度較弱，難以有效清理堆積的炭黑。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，提供一種可減少積碳的炭黑原料油預(yù)熱器，能夠提高炭黑煙氣在原料油預(yù)熱器中的流動速度，有效減少蛇形列管上的積碳，并及時對積碳進行清理，提升了炭黑熱煙氣與原料油的換熱效率。

2、本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種可減少積碳的炭黑原料油預(yù)熱器，包括原料油預(yù)熱器、降溫組件、掃吹組件和清潔組件；所述原料油預(yù)熱器的煙氣入口端為收口結(jié)構(gòu)，橫截面形如漏斗，原料油預(yù)熱器內(nèi)設(shè)置有蛇形列管；所述降溫組件設(shè)置在所述原料油預(yù)熱器的煙氣入口端，所述降溫組件包括至少兩個急冷水槍，用于向原料油預(yù)熱器的煙氣入口端噴入霧化急冷水；所述掃吹組件包括掃吹風(fēng)閥和至少兩個掃吹噴頭，所述掃吹噴頭設(shè)置在原料油預(yù)熱器內(nèi)壁靠近蛇形列管位置處，與所述掃吹風(fēng)閥通過掃吹管道連接，向所述蛇形列管噴射掃吹風(fēng)；所述清潔組件包括清潔刮板、伸縮桿、固定板和冷卻水管道，所述清潔刮板為中空結(jié)構(gòu)，設(shè)置在原料油預(yù)熱器內(nèi)，清潔刮板上設(shè)置有供所述蛇形列管穿過的通孔，所述固定板設(shè)置在原料油預(yù)熱器外，所述伸縮桿一端與清潔刮板連接，另一端與固定板連接，所述冷卻水管道與所述清潔刮板連通，向所述清潔刮板內(nèi)注入流動的冷卻水。

3、進一步地，所述通孔邊緣設(shè)置有鋸齒。

4、進一步地，所述伸縮桿的行程大小小于等于蛇形列管中單個直管段的長度。

5、進一步地，所述伸縮桿與固定板連接的一端還設(shè)置有壓力傳感器，用于檢測伸縮桿對清潔刮板的推力大小。

6、進一步地，所述壓力傳感器信號連接監(jiān)控裝置，當(dāng)壓力傳感器信號大于設(shè)定閾值時，監(jiān)控裝置發(fā)出令伸縮桿停止工作的報警信號。

7、進一步地，所述急冷水槍和掃吹噴頭均環(huán)繞所述原料油預(yù)熱器的側(cè)壁間隔均勻地設(shè)置，所述急冷水搶的噴射角度為10~30°，所述掃吹噴頭的噴射角度為15~45°。

8、進一步地，所述掃吹噴頭噴射的氣體為氮氣或經(jīng)過過濾的炭黑煙氣，當(dāng)所述掃吹噴頭噴射的氣體為氮氣時，所述掃吹管道上還設(shè)置有加熱器，所述氮氣經(jīng)加熱器加熱后由掃吹噴頭噴入原料油預(yù)熱器內(nèi)。

9、本發(fā)明的有益效果在于：

10、（1）本發(fā)明通過在原料油預(yù)熱器的煙氣入口端噴入急冷水，在合理范圍內(nèi)降低炭黑煙氣進入原料油預(yù)熱器時的初始溫度，同時，借助氮氣或過濾后的炭黑煙氣對蛇形列管進行掃吹，增大了炭黑煙氣在原料油預(yù)熱器的流速，減少炭黑堆積；此外，本發(fā)明還通過清潔刮板定期刮除蛇形列管外堆積的炭黑，以保證熱交換效率；

11、（2）本發(fā)明在通孔邊緣設(shè)置有鋸齒，以防通孔與蛇形列管外壁之間的間隔太小，被堆積的炭黑堵死導(dǎo)致清潔刮板無法移動；清潔刮板內(nèi)設(shè)置有循壞的冷卻水，對清潔刮板進行降溫，延長清潔刮板在高溫環(huán)境下的使用壽命；本發(fā)明通過壓力傳感器檢測伸縮桿對清潔刮板的推力大小，在推力超出預(yù)設(shè)值時表示炭黑堆積較為嚴(yán)重，發(fā)出信號提示操作人員及時停止伸縮桿動作，避免器件損壞，并提醒操作人員需及時安排維護工作，清理積碳。

技術(shù)特征：

1.一種可減少積碳的炭黑原料油預(yù)熱器，其特征在于，包括原料油預(yù)熱器、降溫組件、掃吹組件和清潔組件；所述原料油預(yù)熱器的煙氣入口端為收口結(jié)構(gòu)，橫截面形如漏斗，原料油預(yù)熱器內(nèi)設(shè)置有蛇形列管；所述降溫組件設(shè)置在所述原料油預(yù)熱器的煙氣入口端，所述降溫組件包括至少兩個急冷水槍，用于向原料油預(yù)熱器的煙氣入口端噴入霧化急冷水；所述掃吹組件包括掃吹風(fēng)閥和至少兩個掃吹噴頭，所述掃吹噴頭設(shè)置在原料油預(yù)熱器內(nèi)壁靠近蛇形列管位置處，與所述掃吹風(fēng)閥通過掃吹管道連接，向所述蛇形列管噴射掃吹風(fēng)；所述清潔組件包括清潔刮板、伸縮桿、固定板和冷卻水管道，所述清潔刮板為中空結(jié)構(gòu)，設(shè)置在原料油預(yù)熱器內(nèi)，清潔刮板上設(shè)置有供所述蛇形列管穿過的通孔，所述固定板設(shè)置在原料油預(yù)熱器外，所述伸縮桿一端與清潔刮板連接，另一端與固定板連接，所述冷卻水管道與所述清潔刮板連通，向所述清潔刮板內(nèi)注入流動的冷卻水。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可減少積碳的炭黑原料油預(yù)熱器，其特征在于，所述通孔邊緣設(shè)置有鋸齒。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可減少積碳的炭黑原料油預(yù)熱器，其特征在于，所述伸縮桿的行程大小小于等于蛇形列管中單個直管段的長度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可減少積碳的炭黑原料油預(yù)熱器，其特征在于，所述伸縮桿與固定板連接的一端還設(shè)置有壓力傳感器，用于檢測伸縮桿對清潔刮板的推力大小。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可減少積碳的炭黑原料油預(yù)熱器，其特征在于，所述壓力傳感器信號連接監(jiān)控裝置，當(dāng)壓力傳感器信號大于設(shè)定閾值時，監(jiān)控裝置發(fā)出令伸縮桿停止工作的報警信號。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可減少積碳的炭黑原料油預(yù)熱器，其特征在于，所述急冷水槍和掃吹噴頭均環(huán)繞所述原料油預(yù)熱器的側(cè)壁間隔均勻地設(shè)置，所述急冷水搶的噴射角度為10~30°，所述掃吹噴頭的噴射角度為15~45°。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種可減少積碳的炭黑原料油預(yù)熱器，其特征在于，所述掃吹噴頭噴射的氣體為氮氣或經(jīng)過過濾的炭黑煙氣，當(dāng)所述掃吹噴頭噴射的氣體為氮氣時，所述掃吹管道上還設(shè)置有加熱器，所述氮氣經(jīng)加熱器加熱后由掃吹噴頭噴入原料油預(yù)熱器內(nèi)。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種可減少積碳的炭黑原料油預(yù)熱器，它包括原料油預(yù)熱器、降溫組件、掃吹組件和清潔組件；降溫組件設(shè)置在所述原料油預(yù)熱器的煙氣入口端，包括至少兩個急冷水槍；掃吹組件包括掃吹風(fēng)閥和至少兩個掃吹噴頭，掃吹噴頭設(shè)置在原料油預(yù)熱器內(nèi)壁靠近蛇形列管位置處，與掃吹風(fēng)閥通過掃吹管道連接；清潔組件包括清潔刮板、伸縮桿、固定板和冷卻水管道，清潔刮板為中空結(jié)構(gòu)，清潔刮板上設(shè)置有供蛇形列管穿過的通孔，伸縮桿一端與清潔刮板連接，另一端與固定板連接，冷卻水管道與所述清潔刮板連通。本發(fā)明能夠提高炭黑煙氣在原料油預(yù)熱器中的流動速度，有效減少蛇形列管上的積碳，并及時對積碳進行清理，提升了炭黑熱煙氣與原料油的換熱效率。

技術(shù)研發(fā)人員：李樹慧,毛永寶,張濤,金劍
受保護的技術(shù)使用者：朝陽黑貓伍興岐炭黑有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19