筒体防护结构和煤化工气化装置的制作方法

1.本实用新型涉及煤化工领域，具体地涉及一种筒体防护结构和一种煤化工气化装置。


背景技术：

2.煤化工领域的生产过程中，普遍存在含有水煤浆气化工艺的黑水、灰水介质，以及干煤粉气化工艺的粉末介质，涉及这些介质的运行工况中均有安装黑水角阀的场所，由于黑水角阀本身的特性，黑水角阀的出口压力小于黑水角阀的入口压力，当这些介质流经黑水角阀后，从黑水角阀的出口流出后，因为压力的突然降低，导致黑水大量汽化，产生了同时存在气、液、固三相流的介质，这些高速介质频繁冲刷和损坏与黑水角阀出口连接的筒体内壁及筒体的三通部位，导致筒体极易发生泄露。
3.例如：煤焦制氢装置气化系统的气化炉、旋风分离器和洗涤塔的高压黑水中经过高压闪蒸角阀后，由于其阀后压力突然降低，黑水大量汽化，黑水角阀出口之后的筒体长期工作于高温、高压以及气、液、固三相流的介质中，角阀筒体内壁及三通部位频繁受到高速介质冲刷和损坏，导致筒体极易发生磨损及进而发生泄露，一旦泄露则必须停工停产进行更换，影响了生产效率。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的筒体极易发生磨损及进而发生泄漏，以及泄露后必停工停产才可进行更换，影响了生产效率的问题，提供了一种筒体防护结构和一种煤化工气化装置，该筒体防护结构延长了筒体的使用寿命，减轻了所流经的高压介质冲蚀筒体内壁和造成管线震动，防止了对筒体底部的磨损。
5.为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种筒体防护结构，包括具有三通结构的筒体，所述筒体设有用于介质流入的第一端口，用于介质流出的第二端口，以及用于封闭结构的第三端口，所述第一端口通过安装法兰与角阀的出口相连接，且所述第二端口与所述第一端口互相垂直，所述筒体防护结构还包括筒体内防护件，所述筒体内防护件内衬于靠近所述第一端口的所述筒体的内部，且所述筒体内防护件的一端与所述安装法兰连接。
6.可选地，所述筒体防护结构包括筒体外防护件，所述筒体外防护件位于所述筒体的外部并和所述筒体的外壁连接，且至少将所述筒体的所述三通结构包敷。
7.可选地，所述筒体外防护件和所述筒体的三通结构的外部轮廓形状相匹配，所述筒体的外壁和所述筒体外防护件之间形成封闭腔体。
8.可选地，所述筒体防护结构包括用于监测所述筒体泄露状态并防泄露的监测件，所述监测件位于所述筒体外防护件上。
9.可选地，所述筒体内防护件具有筒体结构，所述筒体内防护件的轴线与所述筒体的轴线同轴，所述筒体内防护件包括内防护件筒壁，所述内防护件筒壁设有多个孔。
10.可选地，所述筒体内防护件包括内防护件筒底，所述内防护件筒底位于所述筒体内防护件远离所述第一端口的一端，所述内防护件筒底设有网状栅格。
11.可选地，所述筒体内防护件至少包括第一筒体内防护件第一筒体内防护件和第二筒体内防护件两层所述筒体内防护件，所述第一筒体内防护件第一筒体内防护件位于所述第二筒体内防护件的外部，且两者均位于所述筒体的内部，并且均和所述安装法兰相连接。
12.可选地，所述筒体防护结构包括防磨损件，所述防磨损件位于所述筒体内，并且贴设于所述第三端口处，所述防磨损件的横截面形状与所述第三端口的形状相一致。
13.可选地，所述筒体包括包覆了所述筒体外防护件的前段筒体和未包覆所述筒体外防护件的后段筒体，所述前段筒体和所述后段筒体通过连接件连接相通，所述连接件位于所述后段筒体上，且靠近所述前段筒体的位置。
14.本实用新型另一方面提供一种煤化工气化装置，包括上述所述的筒体防护结构。
15.通过上述技术方案，本实用新型的筒体防护结构减缓了黑水角阀筒体的腐蚀及磨损、提高角阀筒体使用寿命、在线观察设备的磨损泄露情况，正常运行时，将监测件打开，若发现监测件位置存在介质泄露，说明角阀筒体已发生磨损泄露，需将此监测件关闭，同时依靠筒体外防护件可保证设备继续运行，避免装置停工停产，提高生产效率。
附图说明
16.图1是本实用新型一种实施方式的筒体防护结构的俯视结构示意图；
17.图2是本实用新型一种实施方式的筒体内防护件的剖面结构示意图；
18.图3是本实用新型的安装法兰和角阀的安装位置结构示意图。
19.附图标记说明
20.1筒体
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11第一端口
21.12第二端口
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13第三端口
22.111前段筒体
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112后段筒体
23.2筒体内防护件
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21内防护件筒壁
24.22内防护件筒底
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23孔
25.2a第一筒体内防护件
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2b第二筒体内防护件
26.3筒体外防护件
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4监测件
27.5防磨损件
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6连接件
28.7安装法兰
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8支撑件
29.9角阀
具体实施方式
30.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
31.在本实用新型中，需要说明的是，在未作相反说明的情况下，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，“上”“下”通常指参考附图所示的上、下；“内”、“外”通常指相对于各部件本身的轮廓的内、外；当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变。第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操
作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。因此不能理解为对本实用新型的限制。
32.本实用新型提供一种筒体防护结构，包括具有三通结构的筒体1，见附图1，筒体1设有用于介质流入的第一端口11，用于介质流出的第二端口12，以及用于封闭结构的第三端口13，第一端口11通过安装法兰7与角阀9的出口相连接，且第二端口12与第一端口11互相垂直，所述筒体防护结构还包括筒体内防护件2，筒体内防护件2内衬于靠近第一端口11的筒体1的内部，且筒体内防护件2的一端与安装法兰7连接。
33.具体地，筒体1的第一端口11通过安装法兰7与角阀9的出口相连接，即黑水从角阀9(一种实施例指的是用于流经黑水的黑水角阀，以下简称角阀(见附图3))的出口流出，经过与角阀9出口连接的安装法兰7，流入筒体1的第一端口11，由于角阀9本身出口压力低于进口压力的特性，使得高温高压的黑水从角阀9流经后，压力降低，根据流体的基本特性，流体的压力降低后，同一介质的饱和温度也会降低，即流体所处的压力降低后，液化、气化所需达到的温度也降低了，当来自气化炉、旋风分离器、水洗塔的高压黑水经过角阀9时，由于其阀后压力突然降低，各组分在气相中的分压迅速降低，黑水大量汽化，同时黑水中的原有的大量固体颗粒共同通过第一端口11进入筒体1内，这些高速流体层进入筒体1后呈发散状先与筒体内防护件2接触，筒体内防护件2对这些高速流体进行了降压阻隔，直接作用于筒体1内壁的固体介质大大减少，降低了这些高速流体层对筒体1的筒体内壁的冲蚀，随后这些高速流体层从第二端口12流出；又因为进入筒体1内的高速流体层有固、液、气三相成分，而且这些高速流体层进入筒体1时具有高速以及高压，这些高速高压的流体层会有一定的惯性，所以这些介质中的气体会在筒体1内再前行一段距离，最后经第二端口12流出，还有部分流体仍有一定的高速度，第二端口12与第三端口13之间的筒体便于这些高速流体再进一步的运行一段距离，降速后再通过后续流入的高速流体的挤压作用，将位于第二端口12和第三端口13之间降速后的流体挤至第二端口12并流出；支撑件8用于支撑筒体1，因为筒体1通常较长，通过支撑件8的支撑或者弹簧吊架进行支撑，保证筒体1的稳固性。
34.优选地，筒体内防护件2焊接于安装法兰7上，也可选用其他连接方式和安装法兰7相固定连接，保证连接稳固可靠即可。
35.具体地，所述筒体防护结构包括筒体外防护件3，筒体外防护件3位于筒体1的外部并和筒体1的外壁连接，且至少将筒体1的所述三通结构包覆，因为筒体1的所述三通结构频繁受到从角阀流出的高速流体介质的冲刷和损坏，通过此筒体外防护件3至少对筒体1的所述三通结构进行包覆，防止了筒体1的泄露。
36.优选地，筒体外防护件3焊接于筒体1的外壁上，也可选用其他连接方式和筒体1的外壁固定连接，保证连接稳固可靠即可。
37.具体地，筒体外防护件3和筒体1的所述三通结构的外部轮廓形状相匹配，筒体1的外壁和筒体外防护件3之间形成封闭腔体，这样当筒体1未磨损至破损泄露高速流体介质时，所有的介质均在筒体1的内部，从第一端口11进入筒体1，从第二端口12流出筒体1；当筒体1发生磨损造成泄露时，筒体1内的高速流体介质便会从筒体1的破损处流至筒体外防护件3和筒体1形成的封闭腔体内，进而在筒体外防护件3的防护下，仍能继续从第二端口2排出，保证了黑水高速流体介质不会从破损处泄露至外界，保证设备继续运行，避免装置停工。
38.具体地，所述筒体防护结构包括用于监测筒体1泄露状态并防泄露的监测件4，监测件4位于筒体外防护件3上；因为监测件4位于筒体外防护件3上，并且筒体外防护件3和筒体1的外壁之间具有封闭腔体，当正常运行时，将监测件4处于开启状态，监测筒体1的泄露状态，当筒体1磨损泄露时，筒体1内的高速流体介质便从筒体1流至封闭内腔中，而监测件4处于开启状态，并且开启一定的旋度，则监测件4处会有流体流出，通过监测件4处流出流体，可知筒体1已经被磨损破漏，监测件4的开启起到了监测筒体1泄露与否的作用；此时，当监测到筒体1已经磨损破漏时，将监测件4关闭，监测件4处则不会有流体流出，所有的从筒体1内的流体，以及从筒体1破损处泄露至封闭腔体内的流体均从筒体1的第二端口12流出，起到了即使筒体1破损，也能保证高速流体正常从第二端口12流出；既起到监测观察筒体1磨损泄露与否，又保证了设备继续运行，避免装置停工。
39.优选地，监测件4为阀元件，可为dn50阀门。日常运行过程中阀门保持微小开度，筒体1发生泄露后会第一时间通过阀门泄露至环境中，这时需要将阀门关闭，通过筒体外防护件3继续保证装置运行。
40.具体地，筒体内防护件2具有筒体结构，筒体内防护件2的轴线和筒体1的轴线同轴，筒体内防护件2包括内防护件筒壁21(见附图2)，内防护件筒壁21设有多个孔23，设置孔23给进入筒体1内的高速流体提供了发散状流动的空间，通过多个孔23，对高速流体进行了降压及降速的阻隔，减少了对筒体1内壁的磨损。
41.可选地，孔23的直径为40-60mm，优选为50mm，选择50mm的孔可以保证黑水高速流体介质中固体颗粒能够通过孔23，而不会对孔23造成堵塞。
42.具体地，筒体内防护件2包括内防护件筒底22(见附图2)，内防护件筒底22位于筒体内防护件2远离第一端口11的一端，内防护件筒底22设有网状栅格，同样起阻隔作用的所述网状栅格可以降压降速黑水高速流体介质，防止其对筒体1造成磨损；除此之外，所述网状栅格能够过滤大于栅格尺寸的大颗粒固体物，将大颗粒固体物过滤在筒内内防护件2内，避免大颗粒固体物对筒体1造成大的磨损；当源源不断进入筒体1内的高速流体流经筒内内防护件2时，这些高速流体对过滤出的大颗粒固体物不断地冲击和撞击，从而将大颗粒固体颗粒物分化成小的固体颗粒物，这些小的固体颗粒物能够通过网状栅格进入筒体1内，小的固体颗粒物对筒体1的磨损作用大大降低了，通过网状栅格降低了高速流体介质对筒体1的磨损，直接冲刷筒体1的作用也大大减弱。
43.优选地，网状栅格为固定尺寸的方形栅格，也可为圆形栅格。
44.具体地，筒体内防护件2至少包括第一筒体内防护件2a和第二筒体内防护件2b两层筒体内防护件2，第一筒体内防护件2a位于第二筒体内防护件2b的外部，且两者均位于筒体1的内部，并且均和安装法兰7相连接，通过内、外两层不同尺寸的筒内内防护件2固定安装在安装法兰7上，设置了两级防磨损防冲击的设置，可大大减少流过的高压高速流体介质冲蚀筒体1内壁和造成管线震动，极大的延长了筒体1的使用寿命。
45.具体地，所述筒体防护结构包括防磨损件5，防磨损件5位于筒体1内，并且贴设于第三端口13处，防磨损件5的横截面形状与第三端口13的形状相匹配，防磨损件5防止高压高速流体介质中的气体对筒体1的底部的磨损。
46.优选地，防磨损件5为防磨损板。
47.具体地，筒体1包括包覆了筒体外防护件3的前段筒体111和未包覆筒体外防护件3
的后段筒体112，前段筒体111和后段筒体112通过连接件6连接相通，连接件6位于后段筒体112上，且靠近前段筒体111的位置。
48.优选地，连接件6为可拆卸连接法兰，通过拆卸可拆卸法兰，可以将筒体1打开，观察筒体1的内壁的磨损情况以及筒体内防护件2的磨损情况，便于更加详细的了解筒体1和筒体内防护件2的磨损情况，同时能够对筒体1泄露情况进行预防判断，为设备检修更换提供依据；可拆式结构用于日常检维修时观察筒体1内壁与筒体内防护件2的磨损情况，也同时提高了检修的便利性，可满足石油、煤化工等领域的使用需求。
49.本实用新型另一方面提供了一种煤化工气化装置，包括上述所述的筒体防护结构。由于根据本实用新型上述实施例的筒体防护结构具有上述技术效果，因此，根据本实用新型实施例的煤化工气化装置也具有相应的技术效果，即不仅延长了筒体1的使用寿命，减轻了流过的高压介质冲蚀筒体1内壁和造成管线震动，防止对筒体1底部的磨损；保证设备继续运行，避免装置停工。
50.本实用新型非常适合在煤化工系统中黑水、渣水的输送中使用；本实用新型的可用于煤化工装置黑水闪蒸系统，即能有效避免装置运行过程中角阀筒体泄露造成的气化炉停车，同时大大提高了黑水角阀筒体的使用寿命，保障了设备的本质安全，对装置运行的本质安全性有明显提高。
51.以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。