一种能够有效降低热量损失的炭黑反应器金属喉管的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于化工设备技术领域，进一步属于炭黑生产设备技术领域，具体涉及一种结构简单，安装容易，工作可靠，能够有效降低热量损失的炭黑反应器金属喉管。
【背景技术】
[0002]碳黑是以含碳原料(主要为石油)经不完全燃烧而产生的微细粉末。外观为纯黑色的细粒或粉状物。颜色的深浅，粒子的细度，比重的大小，均随所用原料和制造方法的不同而有差异。碳黑不溶于水、酸、碱；能在空气中燃烧变成二氧化碳。碳黑的主要组成物是碳元素，还含有少量的氢、氧、硫、灰分、焦油和水分。碳黑为工业中不可或缺之化工原料，其染色与补强的特性，为多数塑、橡胶制品的改质添加剂，其中轮胎用量占总体之七成最多。
[0003]碳黑的生产是在炭黑反应器中进行的，喉管是炭黑反应器的最敏感的核心部位，喉管在炭黑反应器中起着十分重要的作用。喉管前端与反应器的燃烧室相连接，后端与反应器的反应室相连接，燃料与空气在燃烧室充分燃烧后形成高温烟气，高温烟气到达喉管处，从喉管的油枪孔处喷出的原料油与高温烟气接触，在高速烟气的剪切下进入反应室，边燃烧边裂解并产生炭黑。喉管主要是为高温烟气和原料油提供混合、剪切的高强度空间(其中烟气流速500m/s，原料油喷入压力为2Mpa)。金属喉管是在传统耐火材料喉管的基础上衍化的一种新型材料喉管，其工作原理类似换热器，用水带走热量以保证换热内管不被烧坏，达到长期使用不变形的目的。
[0004]现有技术的炭黑反应器，其喉管存在一些弊端，主要表现在以下几方面:
[0005]1、喉管太长，一般长度为500?900mm，换热面积太大，热量损失大，热损失为反应器总热负荷的5?8%，造成生产效率下降。
[0006]2、水冷却效果不好，喉管寿命短，喉管寿命一般为0.5年。
[0007]为此，研究开发一种结构简单，安装容易，工作可靠，能够有效降低热量损失的炭黑反应器金属喉管是解决这一问题的关键。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的在于提供一种结构简单，安装容易，工作可靠，能够有效降低热量损失的炭黑反应器金属喉管。
[0009]本实用新型的目的是这样实现的，包括法兰、进水管、出水管、外壳、油枪套管、换热内管、排污管，所述的外壳呈圆柱状，其回转中心线处于水平面上；所述的外壳之两端面上分别设置法兰；所述的外壳之顶部设置出水管，底部分别设置进水管、排污管；所述的进水管及出水管靠近外壳的一端；所述的换热内管设置于法兰之中部；所述的法兰与外壳及换热内管构成封闭的冷却室；所述的油枪套管设置于外壳及换热内管上；所述的外壳与换热内管之间设置夹套导流管；所述的夹套导流管上设置出水孔；所述的外壳之长度为150?250mm ;所述的进水管插入夹套导流管上。
[0010]本实用新型采用在外壳与换热内管之间设置夹套导流管的结构，并且夹套导流管尽可能接近换热内管，使得夹套导流管的环形面积减小，水流速度加快，提高了冷却效果；使用夹套导流管后，水流无死区，流速快；外壳的长度为150?250mm，从而减短了金属喉管的长度，降低了换热内管的面积，换走的热量减少，因此反应器的热损失减小。本实用新型的热损失为反应器总热负荷的2?3%，生产效率提高5?10% ;由于水冷却效果好，喉管寿命长，喉管寿命一般为1?2年。
[0011]工作时，冷却水从进水管处进入夹套导流管后，流速得到提高，保护了换热内管；然后冷却水从夹套导流管的出水孔流出，进入外壳与夹套导流管之间的冷却室，再经过出水管流出，如此循环。
[0012]本实用新型结构简单，安装容易，工作可靠，能够有效降低炭黑反应器的热量损失。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型整体结构关系之剖视示意图；
[0014]图2为图1之A-A剖视示意图；
[0015]图3为图1之B-B剖视示意图；
[0016]图4为图1之C-C尚]视不意图；
[0017]图5为本实用新型之工作状态示意图；
[0018]1-法兰，2-进水管，3-出水管，4-外壳，5-油枪套管，6_夹套导流管，7_换热内管，8-排污管，1-金属喉管，I1-反应器之燃烧室，II1-反应器之反应室。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型作进一步说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变换或改进，均落入本实用新型的保护范围。
[0020]如图1?5所示，本实用新型包括法兰1，进水管2，出水管3，外壳4，油枪套管5，换热内管7，排污管8，所述的外壳4呈圆柱状，其回转中心线处于水平面上；所述的外壳4之两端面上分别设置法兰1 ;所述的外壳4之顶部设置出水管3，底部分别设置进水管2、排污管8 ;所述的进水管2及出水管3靠近外壳4的一端；所述的换热内管7设置于法兰1之中部；所述的法兰1与外壳4及换热内管7构成封闭的冷却室；所述的油枪套管5设置于外壳4及换热内管7上；所述的外壳4与换热内管7之间设置夹套导流管6 ;所述的夹套导流管6上设置出水孔；所述的外壳4之长度为150?250mm ;所述的进水管2插入夹套导流管6上。
[0021]所述的夹套导流管6之长度与外壳4之长度一致。
[0022]所述的夹套导流管6之内径比换热内管7之外径大30?50mm。
[0023]所述的夹套导流管6之冷却水进口与出水孔分别处于夹套导流管6的两端。
[0024]所述的夹套导流管6上设置出水孔3?5个，出水孔直径为10?20mm。
[0025]所述的夹套导流管6之出水孔位于夹套导流管6的上半部分。
[0026]所述的夹套导流管6之出水孔处于同一圆周截面上，每相邻两孔之间的夹角为22.5°。
[0027]所述的进水管2与夹套导流管6的连接端设置斜角，斜角的大小为18°?22°。
[0028]所述的进水管2之斜角朝向近端的法兰1。
[0029]所述的进水管2与出水管3在同一截面上，并且垂直于地面。
[0030]本实用新型的工作原理和工作过程:
[0031]本实用新型采用在外壳4与换热内管7之间设置夹套导流管6的结构，并且夹套导流管6尽可能接近换热内管7，使得夹套导流管6的环形面积减小，水流速度加快，提高了冷却效果；使用夹套导流管6后，水流无死区，流速快；外壳4的长度为150?250mm，从而减短了金属喉管的长度，降低了换热内管7的面积，换走的热量减少，因此反应器的热损失减小。本实用新型的热损失为反应器总热负荷的2?3%，生产效率提高5?10% ；由于水冷却效果好，喉管寿命长，喉管寿命一般为1?2年。
[0032]工作时，冷却水从进水管2处进入夹套导流管6后，流速得到提高，保护了换热内管7 ;然后冷却水从夹套导流管6的出水孔流出，进入外壳4与夹套导流管6之间的冷却室，再经过出水管3流出，如此循环。
【主权项】
1.一种能够有效降低热量损失的炭黑反应器金属喉管，包括法兰(1)、进水管(2)、出水管(3)、外壳(4)、油枪套管(5)、换热内管(7)、排污管(8)，所述的外壳(4)呈圆柱状，其回转中心线处于水平面上；所述的外壳(4)之两端面上分别设置法兰(1);所述的外壳(4)之顶部设置出水管(3 )，底部分别设置进水管(2 )、排污管(8 );所述的进水管(2 )及出水管(3)靠近外壳(4)的一端；所述的换热内管(7)设置于法兰(1)之中部；所述的法兰(1)与外壳(4)及换热内管(7)构成封闭的冷却室；所述的油枪套管(5)设置于外壳(4)及换热内管(7)上；其特征是:所述的外壳(4)与换热内管(7)之间设置夹套导流管(6);所述的夹套导流管(6)上设置出水孔；所述的外壳(4)之长度为150?250mm ;所述的进水管(2)插入夹套导流管(6)上。2.根据权利要求1所述的能够有效降低热量损失的炭黑反应器金属喉管，其特征是:所述的夹套导流管(6)之长度与外壳(4)之长度一致。3.根据权利要求1所述的能够有效降低热量损失的炭黑反应器金属喉管，其特征是:所述的夹套导流管(6)之内径比换热内管(7)之外径大30?50mm。4.根据权利要求1所述的能够有效降低热量损失的炭黑反应器金属喉管，其特征是:所述的夹套导流管(6)之冷却水进口与出水孔分别处于夹套导流管(6)的两端。5.根据权利要求1所述的能够有效降低热量损失的炭黑反应器金属喉管，其特征是:所述的夹套导流管(6)上设置出水孔3?5个，出水孔直径为10?20mm。6.根据权利要求1所述的能够有效降低热量损失的炭黑反应器金属喉管，其特征是:所述的夹套导流管(6)之出水孔位于夹套导流管(6)的上半部分。7.根据权利要求1所述的能够有效降低热量损失的炭黑反应器金属喉管，其特征是:所述的夹套导流管(6)之出水孔处于同一圆周截面上，每相邻两孔之间的夹角为22.5°。8.根据权利要求1所述的能够有效降低热量损失的炭黑反应器金属喉管，其特征是:所述的进水管(2)与夹套导流管(6)的连接端设置斜角，斜角的大小为18°?22°。9.根据权利要求1或8所述的能够有效降低热量损失的炭黑反应器金属喉管，其特征是:所述的进水管(2)之斜角朝向近端的法兰(1)。10.根据权利要求1所述的能够有效降低热量损失的炭黑反应器金属喉管，其特征是:所述的进水管(2 )与出水管(3 )在同一截面上，并且垂直于地面。
【专利摘要】本实用新型公开了一种能够有效降低热量损失的炭黑反应器金属喉管，包括法兰、进水管、出水管、外壳、油枪套管、换热内管、排污管，所述外壳呈圆柱状，其回转中心线处于水平面上；所述外壳之两端面上分别设置法兰；所述外壳之顶部设置出水管，底部分别设置进水管、排污管；所述进水管及出水管靠近外壳的一端；所述换热内管设置于法兰之中部；所述法兰与外壳及换热内管构成封闭的冷却室；所述油枪套管设置于外壳及换热内管上；所述外壳与换热内管之间设置夹套导流管；所述夹套导流管上设置出水孔；所述外壳之长度为150～250mm；所述进水管插入夹套导流管上。本实用新型结构简单，安装容易，工作可靠，能够有效降低炭黑反应器的热量损失。
【IPC分类】C09C1/50
【公开号】CN204958782
【申请号】CN201520620230
【发明人】王伟
【申请人】曲靖众一精细化工股份有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年8月18日