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一種用于高溫含塵氣體管道的在線除垢設(shè)備的制作方法

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一種用于高溫含塵氣體管道的在線除垢設(shè)備的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及一種用于高溫含塵氣體(如催化裂化煙氣)的管道(或是儀表接口、手孔、采樣口等處)的帶壓在線除垢設(shè)備。



背景技術(shù):

在化工行業(yè)等工業(yè)生產(chǎn)中會(huì)涉及很多高溫含塵氣體的場(chǎng)合,例如催化裂化工藝中沉降器內(nèi)產(chǎn)生的含有催化劑顆粒的高溫?zé)煔庑枰ㄟ^(guò)管道進(jìn)入第三級(jí)旋風(fēng)分離器進(jìn)行高效氣固分離。由于含塵量大,溫度高,催化劑顆粒很容易在管道內(nèi)、煙氣采樣口接管、手孔及儀表接口(如激光氣體成分分析儀)等處沉積并結(jié)垢,這些沉積的垢塊不僅增加了阻力還極大的妨礙了對(duì)煙氣進(jìn)行取樣分析,以及造成了相應(yīng)儀表的失靈。

所以及時(shí)對(duì)此類(lèi)易結(jié)垢的場(chǎng)所進(jìn)行除垢處理十分必要,但是對(duì)于諸如催化裂化這類(lèi)需要不停機(jī)連續(xù)生產(chǎn)的工藝,對(duì)管道等處的除垢操作只能等到全廠停工檢修期間,時(shí)間跨度能到達(dá)三五年,根本做不到對(duì)垢塊的及時(shí)處理;而在生產(chǎn)期間,煙氣管道內(nèi)帶壓高溫、充滿重金屬粉塵的惡劣工況,使得操作人員根本無(wú)法對(duì)其進(jìn)行在線除垢處理。所以現(xiàn)在很多煉廠針對(duì)這種情況都無(wú)法采取有效措施,煙氣管道結(jié)垢嚴(yán)重不僅危害設(shè)備安全更是極大的妨礙了對(duì)煙氣進(jìn)行采樣分析及操作狀態(tài)監(jiān)測(cè)的工作。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的就在于針對(duì)以上情況,提出一種可以不影響生產(chǎn)的帶壓在線除垢設(shè)備,同時(shí)能及時(shí)將垢塊排除以防止其進(jìn)入下游沉積或者對(duì)后續(xù)設(shè)備造成影響。

具體而言,本發(fā)明提供一種用于高溫含塵氣體管道的在線除垢設(shè)備,包括,包括螺旋傘狀刀具,其特征在于:還包括排渣管,轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置,壓力閥,自冷卻高效旋分器,其中,刀具表面具有縫隙、內(nèi)部具有空腔,所述空腔和排渣管連通,排渣管的另一端連接壓力閥進(jìn)口,再用軟管和接頭將壓力閥出口連接自冷卻高效旋分器,所述轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置可驅(qū)動(dòng)排渣管和刀具旋轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步地,其特征在于:所述刀具為錐形空腔結(jié)構(gòu),錐面包含多片螺旋刀齒,優(yōu)選八片刀齒,在刀齒之間開(kāi)設(shè)八處楔形鏤空排渣孔隙。

進(jìn)一步地,其特征在于:還包括保護(hù)套管,設(shè)置在排渣管外側(cè),所述驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在保護(hù)套管上。

進(jìn)一步地,其特征在于:還包括固定法蘭,套設(shè)在保護(hù)套管外側(cè),用于將整個(gè)裝置固定在管道的閥門(mén)上。

進(jìn)一步地,其特征在于:還包括密封裝置,用于實(shí)現(xiàn)固定法蘭和保護(hù)套管之間密封,并保證工作時(shí)的氣密性和保護(hù)套管的旋轉(zhuǎn)活度。優(yōu)選地,所述密封裝置為盤(pán)根密封。

進(jìn)一步地,其特征在于:所述盤(pán)根密封結(jié)構(gòu)包括石棉盤(pán)根、盤(pán)根盒、壓緊端蓋和耐高溫墊片,盤(pán)根盒焊接在固定法蘭上,保護(hù)套桿穿過(guò)盤(pán)根盒,盤(pán)根盒的至少部分位置與保護(hù)套桿之間存在間隙,用于填充石棉盤(pán)根,通過(guò)調(diào)整密封壓緊端蓋和耐高溫墊片的松緊來(lái)改變盤(pán)根的擠壓變形度以調(diào)整氣密性及保護(hù)套桿的旋轉(zhuǎn)活度。

進(jìn)一步地,其特征在于:所述排渣管的另一端連接壓力閥,再通過(guò)活接式軟管接頭以及軟管與自冷卻高效旋分器連接。

進(jìn)一步地,其特征在于:所述軟管接頭包括耐高溫墊片、壓緊螺母及軟管接頭,通過(guò)調(diào)整壓緊螺母來(lái)保證氣密性和軟管接頭的旋轉(zhuǎn)活度,從而防止了在旋轉(zhuǎn)工作時(shí)帶動(dòng)的連接軟管的扭曲變形。

進(jìn)一步地,其特征在于:所述自冷卻高效旋分器包括腔體和腔體內(nèi)設(shè)置的冷卻水池、灰斗,以及設(shè)置在冷卻水池中的卻蛇管,攜帶垢渣的高速高溫氣流通過(guò)旋分器進(jìn)行高效的氣固分離后,垢渣落入灰斗中,凈化后的高溫氣體則通過(guò)冷卻管冷卻后排放。

進(jìn)一步地,其特征在于:所述轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置為手輪,通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)固定在保護(hù)套管外側(cè)。

按照本發(fā)明的方案,具有如下效果:

采用具有孔隙的刀具結(jié)構(gòu),可有效防止被碎渣堵塞。

采用保護(hù)套桿可對(duì)排渣管提供足夠的工作強(qiáng)度和剛度,并可起到高溫操作下的隔熱作用。

采用盤(pán)根密封裝置通過(guò)調(diào)整壓緊端蓋的松緊來(lái)造成盤(pán)根的相應(yīng)變形以保證工作時(shí)的氣密性以及保護(hù)套桿的旋轉(zhuǎn)活度,從而可實(shí)現(xiàn)帶壓在線除垢操作。

采用活接式軟管接頭通過(guò)調(diào)整壓緊螺母的松緊以保證工作時(shí)的氣密性以及軟管接頭的旋轉(zhuǎn)活度,避免了工作時(shí)保護(hù)套桿的旋轉(zhuǎn)造成連接軟管的扭曲變形。

采用緊定螺栓可將手輪固定在對(duì)于不同工況的適宜位置,也方便裝置的拆卸運(yùn)輸,工作人員通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪即可帶動(dòng)刀具做功,從而避免了直接與高溫的保護(hù)套桿接觸。

采用自冷卻高效旋分器收集排出的垢渣并且冷卻凈化后的高溫氣體排除,保證環(huán)保安全。

附圖說(shuō)明:

圖1是本發(fā)明除垢設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明螺旋傘狀刀具的結(jié)構(gòu)示意圖,其中2A側(cè)后方視圖,2B是俯視圖,2C是側(cè)前方視圖,2D是側(cè)視圖。

圖3A是本發(fā)明盤(pán)根密封的結(jié)構(gòu)示意圖,圖3B是AA剖面圖;圖3C是BB剖面圖。

圖4是本發(fā)明活接式軟管接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5A是本發(fā)明自冷卻高效旋分器的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖,圖5B是俯視圖。

圖6A是本發(fā)明活動(dòng)手輪的結(jié)構(gòu)剖面圖,圖6B是主視圖。

圖7和圖8是本發(fā)明分別對(duì)管道內(nèi)和采樣口接管內(nèi)垢塊清除的工作示意圖。

圖中:附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明1-螺旋傘狀刀具;2-排渣管;3-保護(hù)套桿;4-固定法蘭;5-盤(pán)根密封;6-活動(dòng)手輪;7-壓力閥;8-活接式軟管接頭;9-連接軟管;10-自冷卻高效旋分器;11壓緊端蓋;12-耐高溫墊片;13-石棉盤(pán)根;14-盤(pán)根盒;15-耐高溫墊片;16-壓緊螺母;17-軟管接頭;18-旋分器切向入口;19-冷卻水池;20-灰斗;21-冷卻水出口;22-冷卻蛇管;23-緊定螺栓。

具體實(shí)施方式:

如圖1所示,本發(fā)明的用于高溫含塵氣體管道的在線除垢設(shè)備,包括,螺旋傘狀刀具1,排渣管2,保護(hù)套桿3,固定法蘭4,盤(pán)根密封5,活動(dòng)手輪6,壓力閥7,活接式軟管接頭8,連接軟管9,自冷卻高效旋分器10等。

其中,刀具1的空腔和排渣管2連通,保護(hù)套管3設(shè)置在排渣管2外側(cè),且其遠(yuǎn)離刀具的一側(cè)安裝活動(dòng)手輪6,借此,活動(dòng)手輪6可帶動(dòng)保護(hù)套桿3和排渣管2旋轉(zhuǎn)。排渣管2的另一端與壓力閥7進(jìn)口端連接,壓力閥7出口端連接活接式軟管接頭8,活接式軟管接頭8通過(guò)連接軟管9與自冷卻高效旋分器10連接。固定法蘭4套設(shè)在保護(hù)套管3外側(cè),整個(gè)裝置通過(guò)固定法蘭4將設(shè)備固定在煙道接管的閥門(mén)上。使用盤(pán)根密封5將固定法蘭4和保護(hù)套管3之間密封,并保證工作時(shí)的氣密性和裝置的旋轉(zhuǎn)活度。

工作時(shí),通過(guò)旋轉(zhuǎn)調(diào)整好位置的活動(dòng)手輪6帶動(dòng)保護(hù)套桿3和排渣管2旋轉(zhuǎn),從而使螺旋齒輪刀具1旋進(jìn)除垢,通過(guò)壓力閥7調(diào)節(jié)氣流量使得碎渣在管道內(nèi)壓作用下由高速氣流的攜帶通過(guò)螺旋傘狀刀具1、排渣管2和軟管9進(jìn)入自冷卻高效旋分器10完成氣固分離,排渣管2與活接式軟管接頭8連接在壓力閥兩端,軟管9接在接頭8上。

如圖2,所示為本發(fā)明的螺旋齒輪刀具1,其為錐形空腔結(jié)構(gòu),錐面包含多片(例如6片、8片等)螺旋刀齒可有效通過(guò)旋進(jìn)對(duì)垢塊進(jìn)行不斷的破碎作用;在刀齒之間開(kāi)設(shè)鏤空排渣孔隙,優(yōu)選地,孔隙尺寸由小到大變化,例如為楔形,可有效排渣并防止堵塞;刀具具有不同尺寸型號(hào)可根據(jù)不同工作管徑進(jìn)行相應(yīng)選擇,其通過(guò)旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行除垢碎渣,垢渣由楔形鏤空孔隙進(jìn)入排渣管2排出。

排渣管(2)用以將垢渣從管道內(nèi)引出,保護(hù)套桿(3)為空心鋼管可為排渣管(2)提供足夠的工作強(qiáng)度和剛度,二者之間的間隙在應(yīng)對(duì)高溫氣流工況時(shí)具有隔熱降溫作用,從而起到對(duì)工作人員的保護(hù)。排渣管(2)和保護(hù)套桿(3)之間同軸配合,之間有一定間隙。

如圖3所示為本發(fā)明的盤(pán)根密封5的具體結(jié)構(gòu),包括,盤(pán)根盒14、壓緊端蓋11、石棉盤(pán)根13和高壓墊片12。其中盤(pán)根盒14焊接在固定法蘭4上,保護(hù)套桿3穿過(guò)盤(pán)根盒14,盤(pán)根盒14的至少部分位置與保護(hù)套桿3之間存在間隙,用于填充石棉盤(pán)根13,盤(pán)根盒14的一端具有凸緣,其上具有螺栓孔,壓緊端蓋11上開(kāi)設(shè)有通孔并由螺栓固定在盤(pán)根盒14的凸緣上,優(yōu)選地,壓緊端蓋11靠近盤(pán)根盒14的一端具有凸起,用于插入盤(pán)根盒14內(nèi)。通過(guò)調(diào)整耐高壓墊片12和壓緊端蓋11來(lái)造成石棉盤(pán)根13的擠壓變形來(lái)保證工作時(shí)的氣密性和保護(hù)套桿3的旋轉(zhuǎn)活度。優(yōu)選地,通孔的直徑比保護(hù)套桿3的直徑大2到3毫米。

如圖4所示為本發(fā)明的活接式軟管接頭結(jié)構(gòu)8,包括壓緊螺母16、耐高溫墊片15和軟管接頭17,其中軟管接頭17一端卡在壓緊螺母16內(nèi),另一端從壓緊螺母16的通孔伸出用于與軟管連接,軟管接頭17與壓緊螺母16通孔接觸部位為圓柱形,保證軟管接頭17可相對(duì)壓緊螺母16自由轉(zhuǎn)動(dòng),耐高溫墊片15設(shè)置在軟管接頭的一端。壓緊螺母與預(yù)留在壓力閥上的接頭配合(其上車(chē)有與壓緊螺母配合的螺紋),通過(guò)調(diào)整壓緊螺母16對(duì)耐高溫墊片15的擠壓變形來(lái)保證工作時(shí)的氣密性及軟管接頭17的旋轉(zhuǎn)活度,此結(jié)構(gòu)可有效防止旋轉(zhuǎn)工作時(shí),連接軟管9被帶動(dòng)而形成扭曲變形。

如圖5所示為本發(fā)明的自冷卻高效旋分器10,包括旋分器腔體,所述腔體具有旋分器切流入口18,其內(nèi)下方設(shè)置有灰斗20,上方具有冷卻水池19,在冷卻水池內(nèi)設(shè)置有冷卻管22,例如冷卻蛇管,及冷卻水出口。冷卻管22下端為一上小下大的結(jié)構(gòu),例如倒置漏斗形結(jié)構(gòu),高溫氣體可通過(guò)該結(jié)構(gòu)收集并進(jìn)入冷卻管22,并與冷卻管22外面的水進(jìn)行熱交換。

當(dāng)攜帶垢渣的高速氣流通過(guò)旋分器切流入口18時(shí),會(huì)在旋分器腔體內(nèi)部形成高速旋風(fēng),通過(guò)強(qiáng)旋場(chǎng)進(jìn)行氣固兩相額高效分離,分離下來(lái)的垢渣進(jìn)入灰斗20收集,高溫氣流則通過(guò)冷卻蛇管22經(jīng)冷卻后外排。

如圖6所示為本發(fā)明的活動(dòng)手輪結(jié)構(gòu),其通過(guò)鎖定螺栓23固定在保護(hù)套桿3上,對(duì)于不同的工況,裝置進(jìn)入管道的深入量是不同的,可以通過(guò)緊定螺栓23調(diào)整手輪的適宜工作位置,轉(zhuǎn)動(dòng)手輪從而帶動(dòng)設(shè)備做功,此活動(dòng)式結(jié)構(gòu)還能方便設(shè)備的拆卸和運(yùn)輸。手輪上的通孔直徑應(yīng)比保護(hù)套桿3的直徑大4到5毫米。

下面結(jié)合附圖7、8說(shuō)明本發(fā)明的工作過(guò)程:

使用時(shí)首先打開(kāi)煙氣管道接管盲板,將設(shè)備由固定法蘭4固定在接管上,調(diào)整好盤(pán)根密封5的適宜松緊,連接好軟管9和自冷卻高效旋風(fēng)器10,然后打開(kāi)接管閘板閥此時(shí)需調(diào)整盤(pán)根密封5和軟管接頭8兩處的密封結(jié)構(gòu),保證氣密性。將螺旋傘狀刀具1送入管道內(nèi)部碰到垢塊,隨后將固定活動(dòng)手輪6在適宜位置,打開(kāi)壓力閥7檢查裝置通氣后即可進(jìn)行旋轉(zhuǎn)除垢工作。

刀具1破碎垢塊后,碎渣在管道壓力作用下穿過(guò)刀具1上的縫隙進(jìn)入刀具1的內(nèi)部,通過(guò)氣流攜帶進(jìn)入與刀具1連接的排渣管2,并通過(guò)壓力閥7、軟管結(jié)構(gòu)8進(jìn)入軟管9,最后進(jìn)入自冷卻高效旋分器10。

在旋分器10中首先進(jìn)行氣固分離,分離下來(lái)的垢渣進(jìn)入灰斗20收集,高溫氣流則通過(guò)冷卻管22經(jīng)冷卻后外排。

上面方案中,采用了保護(hù)套桿3對(duì)排渣管2進(jìn)行保護(hù),采用固定法蘭4將設(shè)備與煙氣管道接管連接,且采用盤(pán)根密封5。但是應(yīng)當(dāng)知道,保護(hù)套桿3只是個(gè)優(yōu)選的結(jié)構(gòu),而不是必須結(jié)構(gòu)。固定法蘭3也可以用其他的固定結(jié)構(gòu)替代,盤(pán)根密封5也可以采用迷宮等其他密封結(jié)構(gòu)。

最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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