一种燃油预热设备及炭黑工艺反应系统的制作方法

本实用新型涉及炭黑生产领域，具体而言，涉及一种燃油预热设备及反应系统。

背景技术：

换热器(亦称为热交换器或热交换设备)是用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的工艺要求的装置，是对流传热及热传导的一种工业应用。换热器可以按不同的方式分类。按其操作过程可分为间壁式、混合式、蓄热式(或称回热式)三大类；按用途可分为加热器、预热器、过热器、蒸发器四类；按结构可分为浮头式换热器、固定管板式换热器、U形管板换热器、板式换热器等。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。

管壳式(又称列管式)换热器作为最为常用的一种换热器，在其内进行换热有两种流体，一种在管内流动，其行程称为管程；一种在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。管程、壳程、管子型号、管壁厚度等均会影响其换热效率。

现有技术中，换热器中的管程和壳程往往是固定不变的，换热时间不变，常常会造成能源浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种燃油预热设备，该燃油预热设备可根据实际生产需要改变自身的管程，增减换热时间，从而最大程度地利用能源、提高热交换效率。

本实用新型的另一目的在于提供一种炭黑工艺反应系统，该反应工艺设计科学合理，生产效率高。

本实用新型是这样实现的：

一种燃油预热设备，包括换热装置、滑动支架和壳体，滑动支架分别与壳体和换热装置连接，换热装置包括层叠设置的多层换热组件，相邻两层换热组件之间相互连接并连通，每层换热组件包括多根平行设置的换热直管，每层相邻两根换热直管通过第一弯头连接并连通，上层换热直管远离第一弯头的一端与下层换热直管远离第一弯头的一端通过第二弯头连接并连通，每根换热直管包括第一换热管和第二换热管，第一换热管套接于相对应的第二换热管且相对于第二换热管可滑动。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，第一换热管靠近第二换热管的一端设置有连接件，第二换热管的内壁设置有与连接件配合的配合件。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，连接件为卡扣，配合件为圆环，圆环凸设于内壁，卡扣与圆环卡嵌式连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，滑动支架包括固定架和滑动架，固定架固定于换热直管，滑动架包括滑块、支撑件、手柄以及密封件，支撑件的相对两端分别与滑块和固定架连接，手柄的一端与固定架连接，密封件套设于手柄远离固定架的一端。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，固定架包括多根连接筋，每根连接筋相对应的两端分别与相邻两根换热直管连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，连接筋在垂直于换热直管的轴心线的垂直面上的投影的轴心线的夹角相同。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，壳体的内壁与滑块相对应的位置设置有滑槽，滑槽与滑块配合。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，滑槽沿滑块滑动方向的相对两端设置有阻挡件。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，壳体开设有通孔，手柄远离与固定架的一端穿过通孔，密封件设置于壳体外壁以遮盖通孔。

一种炭黑工艺反应系统，包括上述燃油预热设备和炭黑反应炉，燃油预热设备与炭黑反应炉连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的燃油预热设备，包括换热装置、滑动支架和壳体，滑动支架分别与壳体和换热装置连接；其中，滑动支架的设置有利于换热装置与壳体的固定，以及带动换热装置进行收缩。换热装置包括层叠设置的多层换热组件；换热组件层叠设置有利于减小占用空间，增加换热时间。相邻两层换热组件之间相互连接并连通，每层换热组件包括多根平行设置的换热直管，每层相邻两根换热直管通过第一弯头连接并连通，上层换热直管远离第一弯头的一端与下层换热直管远离第一弯头的一端通过第二弯头连接并连通；以上设计避免了多根管道开设流体入口，在本设计中，只需开设一个流体进口和出口即可，该设计增加了热交换时间，提高了热交换效率。每根换热直管包括第一换热管和第二换热管，第一换热管套接于相对应的第二换热管且相对于第二换热管可滑动；该设计有利于燃油预热设备可根据实际生产需要改变自身的管程，增减换热时间，从而最大程度地利用能源、提高热交换效率。

本实用新型提供的炭黑工艺反应系统，包括本实用新型提供的燃油预热设备和炭黑反应炉，燃油预热设备与炭黑反应炉连接。该反应工艺设计科学合理，生产效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施例提供的燃油预热设备的局部结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的换热直管在第一状态的局部示意图；

图3是本实用新型实施例提供的换热直管在第二状态的局部示意图；

图4是本实用新型实施例提供的图1中A区域的放大示意图；

图5是本实用新型实施例提供的固定架与换热直管连接示意图。

图标：100-燃油预热设备；110-换热装置；120-滑动支架；130-壳体；111-换热组件；114-流体入口；115-流体出口；112-换热直管；113-第一弯头；116-第二弯头；117-第一换热管；118-第二换热管；140-连接件；150-配合件；121-固定架；122-滑动架；123-滑块；124-支撑件；125-手柄；126-密封件；127-连接筋；131-滑槽。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例，参阅图1至图5所示，

请参阅图1，本实施例提供了一种燃油预热设备100，包括换热装置110、滑动支架120和壳体130，滑动支架120分别与壳体130和换热装置110连接。

请参阅图1，换热装置110包括多个换热组件111。多个换热组件111的设置方式不做具体限制，在本实施例中，考虑到最大程度节省空间的同时又能增加换热时间，优选地，多个换热组件111层叠设置。

需要说明的是，在本实施例中，考虑到增加换热管程，在顶层的换热组件111设置有一个流体入口114，在底层的换热组件111设置有一个流体出口115，需要进行换热的流体从流体入口114流入经换热装置110换热后从流体出口115流出。

具体地，在本实施例中，每层换热组件111包括多根平行设置的换热直管112，相邻两层换热组件111之间相互连接并连通，每层相邻两根换热直管112通过第一弯头113连接并连通，上层换热直管112远离第一弯头113的一端与下层换热直管112远离第一弯头113的一端通过第二弯头116连接并连通。这样设计的目的，能够增加换热的管程，曾教换热时间，提高换热效率。

需要说明的是，在本实施例中，第一弯头113与第二弯头116的各自角度均为180°。在本实施例中，考虑到减缓流体流速，增大换热时间，且稳固连接各层换热组件111，优选地，第二弯头116在垂直于换热直管112的轴心线的垂直面上的投影的轴心线与第一弯头113在垂直于换热直管112的轴心线的垂直面上的投影的轴心线的夹角为60°或120°。考虑到最大程度节省空间，多个第二弯头116在垂直于换热直管112的轴心线的垂直面上的投影与多个第一弯头113在垂直于换热直管112的轴心线的垂直面上的投影呈蛇型。

需要说明的是，考虑到换热直管112各个方向换热的均匀性，在本实施例中，优选地，相邻两根换热直管112之间的间距相同。

请参阅图2和图3，每根换热直管112包括第一换热管117和第二换热管118，第一换热管117套接于相对应的第二换热管118且相对于第二换热管118可滑动，从而使得换热直管112伸长或缩短。

具体地，第一换热管117靠近第二换热管118的一端设置有连接件140，第二换热管118的内壁设置有与连接件140配合的配合件150。连接件140与配合件150的设置是为了控制第一换热管117与第二换热管118的相对滑动位移，从而控制换热直管112的长短。

需要说明的是，在本实施例中，为了使连接件140与配合件150的连接更加牢固，优选地，连接件140为卡扣，配合件150为圆环。卡扣和圆环的设置位置均不作具体限制，为了使操作更加便捷，优选地，卡扣设置在第一换热管117的端口朝向第二换热管118的一面，圆环凸设于第二换热管118的内壁，当第一换热管117朝向第二换热管118发生滑动时，圆环嵌入卡扣以实现阻止第一换热管117继续滑动。

请参阅图4，滑动支架120包括固定架121和滑动架122。在本实施例中，固定架121有两个作用，一是为了稳固各个换热直管112，加强各个支架之间的牢固性，而是用于滑动支架120带动换热直管112进行运动。

请参阅图5，在本实施例中，固定架121的结构不做具体限制，优选地，固定架121包括多根连接筋127。连接筋127与换热直管112的连接方式不作具体限制，优选地，每根连接筋127相对应的两端分别于相邻两根换热直管112连接。连接筋127与换热直管112的连接方式不做具体限制，优选地，考虑到固定架121要与换热直管112稳固连接，在本实施例中，连接筋127与换热直管112焊接。

进一步地，考虑到换热直管112受力的一致性，优选地，连接筋127在垂直于换热直管112的轴心线的垂直面上的投影的轴心线的夹角相同。另外，考虑到滑动架122带动换热直管112运动时便于操作，优选地，多根连接筋127位于同一平面。

请参阅图4，滑动架122包括滑块123、支撑件124、手柄125、以及密封件126。在本实施例中，支撑件124用于连接滑块123和固定架121。支撑件124的结构不作具体限制，在本实施例中，优选为钢筋条具体限制。钢筋条的相对两端分别连接滑块123和固定架121连接。连接方式不作具体限制，优选地，采用焊接。滑块123的结构不做具体限制，在本实施例中，滑块123为长条结构。滑块123用于与壳体130作相对滑动。在本实施例中，手柄125的设置位置不做具体限制，优选地，手柄125设置在与支撑件124相对的位置并与固定架121连接。手柄125的结构不做具体限制，在本实施例中，考虑到操作的便利性，优选地，手柄125的形状为条形。手柄125的相对两端分别于固定架121和密封件126连接。优选地，手柄125与固定架121焊机，密封件126套设于手柄125远离固定架121一端。

需要说明的是，密封件126的结构不做具体限制，优选地，密封件126为条形中空结构。密封件126用于与壳体130进行密封。

请参阅图4，考虑到滑块123能够在壳体130进行滑动，在本实施例中，壳体130的内壁与滑块123相对应的位置设置有滑槽131。滑槽131的结构不作具体限制，在本实施例中，优选地，滑槽131为条形槽，具体地以能与滑块123配合为准。滑槽131与壳体130的连接方式不做具体限制，包括可拆卸连接盒固定连接，在本实施例中，考虑到滑动支架120与壳体130整体连接的稳固性，优选地，滑槽131与壳体130固定连接。固定连接的方式不作具体限制，考虑到安装的便捷，优选地，滑槽131远离滑块123的一面与壳体130焊接。

在本实施例中，为了避免出现滑块123从滑槽131中脱落的情况，优选地，在滑槽131沿滑块123滑动的方向的相对两端设置有阻挡件(图未示)。阻挡件的数量不做具体限制，在本实施例中为2个。阻挡件的结构不作具体限制，在本实施例中，优选地，阻挡件为片状结构。阻挡件的设置方式不做具体限制，在本实施例中，优选地，阻挡件嵌设于滑槽131。

请参阅图4，为了方便手柄125的操作，在本实施例中，优选地，在壳体130上与手柄125相对应的位置开设有通孔(图未示)。在本实施例中，通孔为手柄125的运动提供了运动路径，因此，优选地，通孔的形状为长条形，以方便手柄125运动。手柄125远离固定架121的一端穿过通孔后再与密封件126连接。

需要说明的是，设置密封件126的作用是为了实现壳体130的密封，避免出现壳体130内流体泄露。具体地，密封件126设置在壳体130的外壁并与壳体130的外壁贴紧，贴紧的程度不做具体限制，具体以不会泄露流体为准。在本实施例中，密封件126主要是用于遮盖通孔，当扳动手柄125时，密封件126相对通孔移动，始终遮盖住通孔。

本实用新型提供的燃油预热设备100的操作如下：需要改变该燃油预热设备100的流体壳程时，扳动手柄125，手柄125带动固定架121运动，手柄125作用于固定架121的作用力分为两个部分，一部分作用力带动第一换热管117靠近/远离第二换热管118做运动，从而达到根据实际工艺需要促使换热直管112缩短或增长，改变壳程、换热时间，从而提高换热效率。另一部分作用力作用于支撑件124，支撑件124回带动滑块123相对于滑槽131做相对运动，从而实现滑动架122相对于壳体130运动。

本实施例还提供了一种炭黑工艺反应系统，该反应系统包括本实施例提供的燃油预热设备100和炭黑反应炉。燃油预热设备100在本炭黑工艺反应系统中多处均可使用。例如可作为换热器对原料气进行预处理后，原料气送入炭黑反应力进行反应；也可以作为换热器对炭黑的尾气进行处理。

综上所述，本实施例提供的燃油预热设备100，设计科学合理，不仅能够最大程度地利用空间，减少空间占用面积，而且在有限的空间内能够增大壳程和换热时间，另外，还燃油预热设备100能够对自身换热直管112的长度根据不同工艺要求进行改变，最大程度地节约能源，提高换热效率。本实施例提供的炭黑工艺反应系统，因采用本实施例提供的燃油预热设备100而能够提高其多项生产能力，起到提高生产效率的作用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本声明的精神和原则之内。