一種反應爐火咀夾套組件、炭黑反應爐冷卻裝置及炭黑反應設備的制作方法

本實用新型涉及炭黑生產領域，具體而言，涉及一種反應爐火咀夾套組件、炭黑反應爐冷卻裝置及炭黑反應設備。

背景技術：

在爐法炭黑生產中，高溫燃燒的氣體和原料烴高效混合，原料烴快速高溫化，熱解生成炭黑。為了改善混合效率，常常使用可以發生高流速的具有火咀的反應爐。在實際生產中，火咀因高溫和高溫氣流沖刷而產生嚴重損傷或變形，從而影響炭黑的正常生長，導致炭黑質量和生產效率下降。

技術實現要素：

本實用新型的第一目的在于提供一種反應爐火咀夾套組件，其能夠有效降低火咀的溫度，防止火咀損壞和變形，延長火咀使用壽命。

本實用新型的第二目的在于提供一種炭黑反應爐冷卻裝置，其能夠有效降低火咀的溫度，防止火咀損壞和變形，從而提高炭黑反應設備的穩定性，進而提高產品的質量。

本實用新型的第三目的在于提供一種炭黑反應設備，其火咀使用壽命長，制得的炭黑產品質量好。

本實用新型的實施例是這樣實現的：

一種反應爐火咀夾套組件，其包括用于套設在火咀外側的套殼，套殼與火咀隔開，套殼包括側板、第一端板和第二端板，側板圍繞火咀設置，第一端板和第二端板分別設置在側板的兩端，并且第一端板和第二端板分別連接側板和火咀，側板、第一端板和第二端板在火咀的外側限定出用于儲存冷卻水的換熱腔。

進一步地，在本實用新型較佳的實施例中，上述套殼還包括進水管和出水管，第一端板包括用于設置進水管的進水通孔以及用于設置出水管的出水通孔，進水管和出水管分別與換熱腔連通。

進一步地，在本實用新型較佳的實施例中，上述反應爐火咀夾套組件還包括風室，風室套設在套殼的外側。

進一步地，在本實用新型較佳的實施例中，上述風室包括殼體以及設置在殼體內的風筒，殼體包括本體和排氣管，本體的橫截面大致呈圓形，排氣管沿本體的圓周的切線方向設置，風筒包括多個設置在風筒的表面的葉片。

進一步地，在本實用新型較佳的實施例中，上述反應爐火咀夾套組件還包括法蘭，法蘭套設在套殼的外側，并且法蘭與風室連接。

一種炭黑反應爐冷卻裝置，其設置在炭黑反應爐的火咀的外側，其包括循環水箱以及上述的反應爐火咀夾套組件，循環水箱通過管道與反應爐火咀夾套組件的套殼的內部連通。

進一步地，在本實用新型較佳的實施例中，上述循環水箱包括循環水出口和循環水入口，循環水出口與套殼的進水管連通，循環水入口與套殼的出水管連通。

進一步地，在本實用新型較佳的實施例中，上述炭黑反應爐冷卻裝置還包括溫度傳感器和報警器，溫度傳感器設置在套殼內，溫度傳感器通過電線與報警器連接。

一種炭黑反應設備，其包括反應爐以及上述的炭黑反應爐冷卻裝置，反應爐包括火咀，炭黑反應爐冷卻裝置的套殼套設在火咀的外側。

進一步地，在本實用新型較佳的實施例中，上述炭黑反應設備包括造粒裝置和干燥裝置，反應爐的出料口通過管道連接至造粒裝置的入料口，造粒裝置的出料口通過管道連接至干燥裝置的入料口。

本實用新型實施例與現有技術相比的有益效果是：

本實用新型實施例的反應爐火咀夾套組件包括用于套設在火咀外側的套殼，套殼與火咀隔開。套殼包括側板、第一端板和第二端板，側板圍繞火咀設置，第一端板和第二端板分別設置在側板的兩端，并且第一端板和第二端板分別連接側板和火咀。在使用時，通過向套殼內注入冷卻水使得火咀的溫度降低，從而防止火咀損壞和變形、延長火咀壽命。

本實用新型實施例的炭黑反應爐冷卻裝置包括循環水箱以及本實用新型實施例的反應爐火咀夾套組件，循環水箱通過管道與反應爐火咀夾套組件的套殼的內部連通。循環水箱為反應爐火咀夾套組件提供冷卻水，使得套殼內的冷卻水與火咀進行熱交換，從而帶走火咀的熱量，達到降低火咀溫度的目的。本實用新型實施例的炭黑反應爐冷卻裝置能夠有效降低火咀的溫度，防止火咀損壞和變形，從而提高炭黑反應設備的穩定性，進而提高產品的質量。

本實用新型實施例的炭黑反應設備包括反應爐以及本實用新型實施例的炭黑反應爐冷卻裝置。反應爐包括火咀，炭黑反應爐冷卻裝置的套殼套設在火咀的外側。本實用新型實施例的炭黑反應設備性能穩定，火咀使用壽命長，制得的炭黑產品質量好。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本實用新型的反應爐火咀夾套組件的第一種優選實施方式的結構示意圖；

圖2為本實用新型的反應爐火咀夾套組件的第一種優選實施方式的結構示意圖；

圖3為本實用新型的反應爐火咀夾套組件的第二種優選實施方式的結構示意圖；

圖4為本實用新型的反應爐火咀夾套組件的風室的沿A－A的剖面示意圖；

圖5為本實用新型實施例的炭黑反應爐冷卻裝置的結構示意圖。

圖中：100－反應爐火咀夾套組件；110－套殼；111－側板；112－第一端板；113－第二端板；114－換熱腔；115－進水管；116－出水管；117－進水通孔；118－出水通孔；210－風室；211－殼體；212－風筒；213－本體；214－排氣管；215－葉片；310－法蘭；400－炭黑反應爐冷卻裝置；410－循環水箱；411－循環水出口；412－循環水入口；413－水泵；420－管路；500－火咀。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“上”、“下”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該實用新型產品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“設置”、“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

實施例1

本實施例的目的在于對反應爐火咀夾套組件100進行說明。

請參照圖1所示出的反應爐火咀夾套組件100的結構示意圖，為了便于理解，圖1中示出了火咀500的結構。如圖1所示，反應爐火咀夾套組件100包括套殼110。套殼110套設在火咀500的外側，并且套殼110與火咀500隔開。套殼110包括側板111、第一端板112和第二端板113。側板111圍繞火咀500設置。在本實施例中，側板111的延伸方向與火咀500的軸向相同，是橫截面呈弧形的板材結構。并且側板111的長度與火咀500的長度大致相等。多個側板111彼此連接形成套設在火咀500外側的筒體。作為一種圖中未示出的優選實施方式，側板111也可以是套設在火咀500外側的一個筒體，此時側板111為整體結構。進一步地，作為另一種圖中未示出的優選實施方式，側板111還可以是多個小筒體串聯形成的大筒體，每個筒體之間通過焊接連接。

同時，側板111在火咀500外側形成的形狀也不僅限于上述提及的筒體，也可以空心的棱柱體結構，例如四棱柱體(即長方體)或五棱柱體。總而言之，側板111以圍繞火咀500的方式設置在火咀500的外側，并且側板111與火咀500之間彼此隔開。為了便于生產和制造以及組裝，側板111形成的筒體與火咀500的軸心線相同(或者重合)。

請參照圖1，套殼110的第一端板112和第二端板113分別設置在側板111的兩端。并且第一端板112和第二端板113分別連接側板111和火咀500。請參照圖2，在本實施例中，第一端板112和第二端板113為圓環形板，其分別套設在火咀500的兩端，并且分別連接側板111和火咀500。在本實施例中，第一端板112和第二段板均為一個整體構件，其可以直接套設在火咀500的外側并在與火咀500的連接處進行焊接。本實施例的第一端板112和第二段板安裝方面，避免了套殼110與火咀500焊接次數過多。當然，在本實用新型的其他實施例中，第一端板112和第二端板113也可以是由多塊板子拼接而成。

承上述，套殼110包括用于儲水的換熱腔114，側板111、第一端板112和第二端板113在火咀500的外側限定出密閉的換熱腔114。通過向換熱腔114內注入冷卻水對火咀500進行冷卻。換熱腔114是由側板111、第一端板112和第二端板113在火咀500外側形成的密閉的環形腔體。

進一步地，如圖1所示，套殼110還包括進水管115和出水管116。第一端板112包括用于設置進水管115的進水通孔117以及用于設置出水管116的出水通孔118。進水管115和出水管116分別與換熱腔114連通。通過進水管115向換熱腔114內注入冷卻水，通過出水管116將經過熱交換后的冷卻水排出換熱腔114。優選地，進水管115設置在火咀500的下側，出水管116設置在火咀500的上側，使得從火咀500下側進入的冷卻水能夠充分與火咀500接觸，從而提高換熱效果。優選地，如圖1所示，進水管115伸入套殼110內并且向靠近第二端板113的方向延伸，使得整個管體幾乎全部保持在套殼110內。向靠近第二端板113的方向延伸的進水管115，其將出水口設置在靠近第二端板113的最里端，一方面有利于排出的冷卻水能夠在套殼110內形成回流，與火咀500充分接觸，使得火咀500的整個外壁均能接觸冷卻水，另一方面能夠避免因直接將進水管115的出水口設置在進水通孔117的位置而導致進水管115與第一端板112連接處的壓力過大，造成泄漏。

請參照圖3，進一步地，反應爐火咀夾套組件100還包括風室210，用于對套殼110進行冷卻，以進一步冷卻火咀500。風室210套設在套殼110的外側。請參照圖4，風室210包括殼體211以及設置在殼體211內的風筒212。殼體211包括本體213和排氣管214，本體213的橫截面大致呈圓形，排氣管214沿本體213的圓周的切線方向設置。風筒212包括多個設置在風筒212的表面的葉片215。風筒212為筒體，火咀500以及套設在火咀500外側的套殼110一起設置在風筒212內。風筒212在電機(圖未示)的驅動下轉動，形成氣流與套殼110內的冷卻水進行熱交換。風筒212與電機通過皮帶(圖未示)連接，電機轉動時通過皮帶帶動風筒212轉動。

請參照圖3，進一步地，反應爐火咀夾套組件100還包括法蘭310，法蘭310套設在套殼110的外側，并且法蘭310與風室210通過螺栓連接。法蘭310用于固定套殼110和風室210，使得整個反應爐火咀夾套組件100結構穩固。

實施例2

本實施例的目的在于對炭黑反應爐冷卻裝置400進行說明。

請參照圖5所示的炭黑反應爐冷卻裝置400的結構示意圖。炭黑反應爐冷卻裝置400設置在炭黑反應爐的火咀500的外側。如圖5所示，炭黑反應爐冷卻裝置400包括循環水箱410以及上述的反應爐火咀夾套組件100。循環水箱410通過管道與反應爐火咀夾套組件100的套殼110的內部連通。循環水箱410包括循環水出口411和循環水入口412。循環水出口411與套殼110的進水管115連通，循環水入口412與套殼110的出水管116連通。優選地，循環水箱410的所在的位置的高度高于反應爐火咀夾套組件100的位置。

在工作時，循環水箱410中的冷卻水從循環水出口411流出，經管道從火咀500下側的進水管115流入至套殼110中，冷卻水與火咀500進行熱交換后，從火咀500上側的出水管116排出，再次通過管路420返回至循環水箱410中。在出水管116和循環水箱410之間的管路420上設有水泵413，將位于低位的冷卻水泵413送至位于高位的循環水箱410中，循環水箱410中的冷卻水經冷卻后再次通過進水管115輸送至套殼110中進行熱交換，如此反復循環。優選地，冷卻水為軟水，減少套殼110內水垢的產生。

進一步地，在本實用新型較佳的實施例中，上述炭黑反應爐冷卻裝置400還包括溫度傳感器(圖未示)和報警器(圖未示)。溫度傳感器設置在套殼110內，用于檢測套殼110內冷卻水的溫度。溫度傳感器通過電線與報警器連接。當冷卻水的溫度超過一定值時(該溫度值可以根據實際情況進行具體設置)，報警器發出警報，提醒工作人員增加冷卻水輸送量，必要時進行停機工作，從而避免火咀500因溫度過高而被損壞。

進一步地，作為一種優選的實施方式，循環水箱410內還可以設置換熱管(圖未示)，換熱管內通入來自炭黑制備工程中其他的需進行加熱的工質水，工質水與循環水箱410內的冷卻水進行熱交換，一方面可以獲得所需溫度的工質水，另一方面可以降低冷卻水的溫度，提高冷卻水與火咀500的換熱效率。

實施例3

本實施例的目的在于對炭黑反應設備(圖未示)進行說明。

炭黑反應設備包括反應爐(圖未示)以及上述的炭黑反應爐冷卻裝置400。反應爐用于制備炭黑粉，原料烴在燃料的作用下在反應爐中發生裂解，從而獲得粉狀炭黑。反應爐包括火咀500，火咀500的結構可以參照圖1，其大致為管殼結構，在管殼的一端設有物料通道。或者，火咀500也可以是現有結構。本實施例所指的火咀500也可以稱之為喉管，即，反應爐的喉管段(反應爐包括燃燒段、喉管段和反應段)。如圖1所示，炭黑反應爐冷卻裝置400的套殼110套設在火咀500的外側。

進一步地，本實施例的炭黑反應設備還包括造粒裝置(圖未示)和干燥裝置(圖未示)。反應爐的出料口通過管道連接至造粒裝置的入料口，造粒裝置的出料口通過管道連接至干燥裝置的入料口。

綜上所述，本實用新型反應爐火咀夾套組件100通過在火咀500外側設置套殼110，并通過向套殼110中注入冷卻水，與火咀500進行熱交換，從而對火咀500進行降溫，進而防止火咀500損壞和變形，延長火咀500使用壽命。

以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。