一种炭黑气化过程防局部过热金属夹套喉管的制作方法

本实用新型涉及碳素材料生产领域，尤其涉及一种炭黑气化过程防局部过热金属夹套喉管。

背景技术：

在碳素材料生产过程中，需要使用炭黑烟气进行反应，而炭黑烟气需要使用金属夹套喉管对原料油进行雾化气化得到。生产时，从金属夹套喉管管层入口通入燃料油与气烃在反应炉燃烧室完全燃烧后产生的高温高速燃余气(温度约1900℃，流速约500m/s)，在金属夹套喉管段径向喷入的原料油，在燃料油燃余气的热动能的作用下，原料油被迅速雾化汽化，形成炭黑烟气后进入反应段。从金属夹套喉管壳层通入软水，软水流量约为10t/h，软水从软水罐抽出，经软水泵加压至0.6MPa后，从金属夹套喉管底部进入，软水进口温度约为30℃，经换热后从顶部流出，软水出口温度约为50℃，然后软水经板式换热器冷却至约30℃后，回流至软水罐。

在金属夹套喉管的使用过程中，经常出现因局部过热导致开裂漏水，漏水部位多为喉管进出口两端面或原料油枪咀卡套焊接处。分析主要原因为软水进入壳层后冷却不均匀导致。为解决此问题，特提出本技改方案。

技术实现要素：

本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种金属喉管两端或喷油管入口局部过热导致开裂漏水的金属夹套喉管，解决了现有金属夹套喉管内冷却不均匀导致局部过热开裂的问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种炭黑气化过程防局部过热金属夹套喉管，包括金属喉管，金属喉管的两端分别为燃余气进口和炭黑烟气出口，金属喉管的两端均固定有法兰盘，金属喉管外套设有壳管，金属喉管、法兰盘、壳管围成冷却腔，金属喉管与壳管之间连接有若干径向设置的喷油管，喷油管与金属喉管连通；冷却腔内设置有夹套，夹套将冷却腔隔成内腔和外腔，夹套靠近燃余气进口的一端设置有若干排水孔，夹套靠近炭黑烟气出口的一端与冷却腔侧壁之间留有排水缝；壳管径向上分别连接有进水管和出水管，进水管与内腔连通，出水管与外腔连通。

作为本实用新型的优选方案，所述进水管位于内腔内的一端分别连接有第一喷管和第二喷管，第一喷管朝向燃余气进口方向，第二喷管朝向炭黑烟气出口方向，第二喷管的另一端连接有喷油管冷却机构。

作为本实用新型的优选方案，所述喷油管冷却机构包括环形管，环形管与第二喷管连通，环形管上连接有若干喷头，喷头的出口朝向喷油管与金属喉管的连接处。

作为本实用新型的优选方案，所述喷油管为六根，喷头为六个，一个喷头靠近一个喷油管设置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的冷却水从进水管进入内腔后，冷却水分别从排水孔和排水缝进入外腔。由于排水孔靠近金属喉管的燃余气进口，排水缝靠近炭黑烟气出口，从而冷却水必定经过金属喉管的两端。金属喉管的两端能被充分冷却，避免冷却水进入冷却腔后直接被排出时冷却水不能充分冷却金属喉管两端的问题，提高了冷却均匀性，保证了冷却效果，避免了金属喉管因为局部过热导致开裂漏水的情况。

2、第一喷管朝向燃余气进口，因此第一喷管喷出的水可充分冷却金属喉管的燃余气进口端。喷油管冷却机构可对各喷油管进行针对性的喷水，避免喷油管与金属喉管连接部位水流不畅时发生局部过热的情况。喷油管冷却机构喷出的水对喷油管进行冷却后流向金属喉管的炭黑烟气出口端，并从排水缝进入外腔，从而保证金属喉管的炭黑烟气出口端被充分冷却。

3、冷却水从第二喷管进入环形管，再从环形管上的喷头喷向喷油管与金属喉管的连接处，促进喷油管周围的冷却水流动，提高喷油管的充分冷却，避免喷油管过热开裂。

4、每个喷油管周围均设置有一个喷头，从而每个喷油管都能被针对性的充分冷却，保证冷却效果。

附图说明

图1是本实用新型的左视图；

图2是本实用新型的主视图；

图3是图1中A处的局部结构图；

图4是喷油管冷却机构的结构示意图；

图5是金属喉管的结构示意图。

图中，1-金属喉管，2-法兰盘，3-壳管，4-喷油管，5-夹套，6-进水管，7-出水管，8-喷油管冷却机构，61-第一喷管，62-第二喷管，81-环形管，82-喷头。具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一

如图1、图2、图5所示，本实用新型包括金属喉管1，金属喉管1的两端分别为燃余气进口和炭黑烟气出口，金属喉管1的两端均固定有法兰盘2，金属喉管1外套设有壳管3，金属喉管1、法兰盘2、壳管3围成冷却腔，金属喉管1与壳管3之间连接有若干径向设置的喷油管4，喷油管4与金属喉管1连通；冷却腔内设置有夹套5，夹套5将冷却腔隔成内腔和外腔，夹套5靠近燃余气进口的一端设置有若干排水孔，夹套5靠近炭黑烟气出口的一端与冷却腔侧壁之间留有排水缝；壳管3径向上分别连接有进水管6和出水管7，进水管6与内腔连通，出水管7与外腔连通。

本实用新型的冷却水从进水管6进入内腔后，冷却水分别从排水孔和排水缝进入外腔。由于排水孔靠近金属喉管1的燃余气进口，排水缝靠近炭黑烟气出口，从而冷却水必定经过金属喉管1的两端。金属喉管1的两端能被充分冷却，避免冷却水进入冷却腔后直接被排出时冷却水不能充分冷却金属喉管1两端的问题，提高了冷却均匀性，保证了冷却效果，避免了金属喉管1因为局部过热导致开裂漏水的情况。

实施例二

在实施例一的基础上，如图3所示，所述进水管6位于内腔内的一端分别连接有第一喷管61和第二喷管62，第一喷管61朝向燃余气进口方向，第二喷管62的另一端连接有喷油管冷却机构8。

第一喷管61朝向燃余气进口，因此第一喷管61喷出的水可充分冷却金属喉管1的燃余气进口端。喷油管冷却机构8可对各喷油管4进行针对性的喷水，避免喷油管4与金属喉管1连接部位水流不畅时发生局部过热的情况。喷油管冷却机构8喷出的水对喷油管4进行冷却后流向金属喉管1的炭黑烟气出口端，并从排水缝进入外腔，从而保证金属喉管1的炭黑烟气出口端被充分冷却。

实施例三

在实施例一或实施例二的基础上，如图4所示，所述喷油管冷却机构8包括环形管81，环形管81与第二喷管62连通，环形管81上连接有若干喷头82，喷头82的出口朝向喷油管4与金属喉管1的连接处。

冷却水从第二喷管62进入环形管81，再从环形管81上的喷头82喷向喷油管4与金属喉管1的连接处，促进喷油管4周围的冷却水流动，提高喷油管4的充分冷却，避免喷油管4过热开裂。

实施例四

在上述任意一项实施例的基础上，所述喷油管4为六根，喷头82为六个，一个喷头82靠近一个喷油管4设置。每个喷油管4周围均设置有一个喷头82，从而每个喷油管4都能被针对性的充分冷却，保证冷却效果。