一种改质沥青管式加热炉炉管出口管道缓冲装置的制作方法

1.本实用新型涉及煤焦油加工技术领域，具体为一种改质沥青管式加热炉炉管出口管道缓冲装置。


背景技术：

2.管式加热炉是一种直接受热式加热设备，主要用于加热液体或气体化工原料，是石油炼制、石油化工、煤化工、焦油加工、原油输送等工业中广泛使用的工艺加热炉。为保证管式加热炉的安全运转，防止炉管热量聚集导致炉管结焦和烧穿，管式加热炉进料一般为高速的液体单相流，在加热过程中，炉管内液体逐渐汽化，在加热炉的出口处为高速的气液两相流，在这种情况下，加热炉出口的炉管内存在高速气液两相流动，为减缓后续气液混合物流速对改质塔等塔件的冲击，一般会对管式加热炉炉管出口到改质塔入口的管道做扩径处理，即图1中所示：在炉管出料口2和改质塔入料口4之间增加变径法兰3，这种技术手段虽然解决了气液两相流体对改质塔等塔件的冲击，却导致气液两相流在管式加热炉的炉管出料口2端流速突增，使气液两相流对管式加热炉的炉管出料2端管道的冲刷腐蚀加剧，进而导致炉管突然开裂，最终酿成安全事故。
3.传统装置的管式加热炉炉管出口一旦发生开裂，就需要进入管式炉内拆除耐火材料再更换炉管，整个过程复杂且有安全隐患。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种解决管式加热炉出口管道扩径后流体冲刷腐蚀导致的管道开裂等安全隐患问题的改质沥青管式加热炉炉管出口管道缓冲装置。
5.为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：
6.一种改质沥青管式加热炉炉管出口管道缓冲装置，其包括：同心且间隔设置的外层管道和内层管道，所述外层管道两端分别设置有出口连接法兰和入口连接法兰，所述内层管道一端设置在所述出口连接法兰上，所述内层管道另一端与所述入口连接法兰连接设置并突出所述入口连接法兰形成内层管道延伸部；
7.所述出口连接法兰用于与管式加热炉的出料口连接，所述入口连接法兰用于与沥青改质塔的入料口连接，所述内层管道延伸部用于延长气液两相流体在内层管道内停留的时间以保护所述沥青改质塔的入料口。
8.作为本实用新型的进一步改进，所述外层管道、内层管道、出口连接法兰和入口连接法兰之间形成管状的夹层空腔，用于所述内层管道破裂后暂存所述气液两相流体。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述外层管道上设置有与所述夹层空腔连通的泄压导流装置，用于将暂存的所述气液两相流体排出。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述泄压导流装置包括与所述外层管道连接的泄压管、设置在所述泄压管上的传感器安装管、设置在传感器安装管上的传感器、连接设置在
所述泄压管端部的电磁阀和主控模块；
11.所述传感器与所述主控模块连接，所述电磁阀与所述主控模块连接。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述传感器采用耐高温的气压传感器，所述气压传感器用于在采集到所述夹层空腔内的气压上升到预设阈值时，向所述主控模块发送电磁阀开启信号。
13.采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
14.本实用新型通过内层管道延伸到沥青改质塔的入料口内的内层管道延伸部，加长了管式加热炉内产生的气液两相流体在内层管道内停留的时间，使得气液两相流体在内层管道消耗掉大部分动能再进入沥青改质塔的入料口内，达到了缓冲气液两相流体以保护沥青改质塔管件的目的。
15.本实用新型中，气液两相流体流速突变位置位于沥青改质塔的入料口内，入口连接法兰通过转接法兰与管式加热炉炉管出料口连接，转接法兰内的管路通道不变径，使得管式加热炉炉管出料口一端不会产生气液两相流体流速突变的现象，从而保护了管式加热炉炉管出料口。
16.本实用新型的内层管道和外层管道之间设置有夹层空腔用于暂存气液两相流体，避免内层管道破裂时，因高速高温的气液两相流体飞溅而造成的安全隐患。
17.本实用新型的外层管道上设置有与夹层空腔相连通的泄压导流装置，用于将暂存的气液两相流体自动导出，为缓冲装置的检修更换争取时间。
18.本实施例的缓冲装置与沥青改质塔的入料口和管式加热炉的炉管出料口局通过法兰连接的方式安装，方便拆卸安装，节省了更换缓冲装置的时间。
附图说明
19.图1是传统的施加变径法兰的示意图。
20.图2是实施例的内部示意图。
21.图3是实施例的立体示意图。
22.图4是实施例的控制原理框图。
23.其中：1 管式加热炉；2 炉管出料口；3 变径法兰；4 改质塔入料口；5 改质塔；6 缓冲装置；6-1 出口连接法兰；6-2 入口连接法兰；6-3 外层管道；6-4 内层管道；6-41 内层管道延伸部；6-5 泄压管；6-6 传感器安装管；7 夹层空腔；8 气压传感器；9 电磁阀；10 主控模块；11 报警器；12 转接法兰。
具体实施方式
24.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对实用新型进行清楚、完整的描述。
25.如图2和图3所示的一种改质沥青管式加热炉炉管出口管道缓冲装置，其包括：同心且间隔设置的外层管道6-3和内层管道6-4，外层管道6-3和内层管道6-4均采用耐冲刷俯视的304不锈钢材质，所述外层管道6-3两端分别设置有出口连接法兰6-1和入口连接法兰6-2，所述内层管道6-4一端设置在所述出口连接法兰6-1上，所述内层管道6-4另一端与所述入口连接法兰6-2连接设置并突出所述入口连接法兰6-2形成内层管道延伸部6-41。
26.如图2所示，所述出口连接法兰6-1通过内径与炉管出料口2一致的转接法兰12和管式加热炉1的炉管出料口2连接，所述入口连接法兰6-2与沥青改质塔入料口4法兰连接，所述内层管道延伸部6-41用于延长气液两相流体在内层管道6-4内停留的时间以保护所述沥青改质塔入料口4。此设计使得高速的气液两相流体在内层管道6-4内实现动能损耗，之后进入沥青改质塔入料口4中，气液两相流体减速后在沥青改质塔入料口4中实现直径突变，既保护了炉管出料口2又保护了沥青改质塔入料口4。
27.如图2所示，所述外层管道6-3、内层管道6-4、出口连接法兰6-1和入口连接法兰6-2之间形成管状的夹层空腔7，用于所述内层管道6-4破裂后暂存所述气液两相流体，防止气液两相流体飞溅。所述外层管道6-3上设置有与所述夹层空腔7连通的泄压导流装置，用于将暂存的所述气液两相流体排出。
28.如图2和图4所示，所述泄压导流装置包括与所述外层管道连接的泄压管6-5、设置在所述泄压管6-5上的传感器安装管6-6、通过螺纹可拆卸设置在传感器安装管6-6上的气压传感器、法兰连接设置在所述泄压管6-5端部的电磁阀9和主控模块10。所述气压传感器8与所述主控模块10连接，所述电磁阀9与所述主控模块10连接。本实施例中主控模块10还与报警器11连接。所述气压传感器8采集到所述夹层空腔7内的气压上升到预设阈值时，向所述主控模块发送电磁阀开启信号，所述主控模块10控制所述电磁阀9开启，气液两相流体通过电磁阀9进入流体储存装置中，同时启动报警器11通知人员检修，在消除管道因冲刷腐蚀导致的安全隐患的同时，回收了泄露的气液两相流体。优选的，传感器采用水位传感器，当水位传感器监测到泄压管6-5内的水位上升时主控模块10控制电磁阀9开启。
29.本实施例中，缓冲装置6通过法兰连接的方式分别与炉管出料口2、改质塔入料口4和电磁阀9连接，当内层通道6-4破裂后，只需更换缓冲装置6即可，使得本实施例的更换简单快捷，节省更换时间。
30.本实施例适用于多种类型的管式加热炉，如减压炉、减粘炉、延迟焦化炉等，通过该装置，炉管出口的高速气液两相流体对炉管的冲刷腐蚀位置被转移到了缓冲装置6内，避免了炉管突然开裂所带来的不可控风险，同时也大大简化了炉管开裂更换炉管所带来的繁琐问题，本缓冲装置6即使内层管道6-4被腐蚀开裂了，外层管道6-3依然可以确认生产不停止，为更换炉管争取宝贵的时间。
31.尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域技术人员依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。