一种炭黑用干燥机废气排出温度调节装置的制作方法

1.本实用新型涉及炭黑用干燥机废气排出技术领域，具体涉及一种炭黑用干燥机废气排出温度调节装置。


背景技术：

2.本实用新型背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本实用新的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
3.炭黑用干燥机多采用尾气炉烟气直接加热的方式对湿炭黑粒子进行干燥，应用中发现干燥机湿炭黑粒子入口部位的设备有腐蚀问题，且有出现干燥机废气排出温度偏低问题，干燥机废气排出温度偏低会进一步引发废气收集过滤系统的腐蚀。通过对干燥机前部的工艺状况分析，发现该问题的产生是由于干燥机的干燥调整能力与炭黑生产工艺波动不匹配引起的。炭黑生产装置可生产多个产品品种，转换时湿炭黑粒子的含水量波动极大；在生产低结构炭黑品种时，干燥机干燥能力过剩，在尾气炉烟气全部用于直接加热时必将大幅度减少尾气炉烟气的总量，最终造成干燥机废气排出温度下降。炭黑干燥用的尾气炉烟气一般含有微量的二氧化硫与氮氧化物，烟气露点多在140~160℃，低于露点时废气对设备具有明显的腐蚀性。
4.现有技术中，当干燥机采用尾气炉烟气直接加热的方式时，常利用废气输送风机入口旁路抽吸部分干燥机间接加热用的高温气体掺混到废气中以提高废气输送风机入口的烟气温度，来解决露点腐蚀问题。
5.然而，干燥机前部的湿炭黑粒子入口部位由于加入了温度在60~90℃的炭黑湿粒子，局部温度会更低。即使此时的干燥机废气排出温度高于露点，炭黑粒子入口附近这个局部也存在低于露点的环境。有时还会出现因此处结露引起的炭黑产品ph下降问题。常规使用的高温旁路烟气的方案只可以解决废气收集过滤系统的腐蚀问题，而对干燥机前部的设备腐蚀和露点引发的炭黑产品的ph下降问题无能为力。


技术实现要素：

6.针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种炭黑用干燥机废气排出温度调节装置，利用炭黑用干燥机间接加热使用的高温气体，经过加压装置加压后，以切向旋转的方式经过分配，自干燥机废气排出口的外夹层空间经导向分布进入干燥机内部，用来调整干燥机废气排出温度，同时解决干燥机湿炭黑粒子入口部位的设备腐蚀问题。
7.为了达到以上目的，本实用新型采取以下技术方案：
8.一种炭黑用干燥机废气排出温度调节装置，包括回转干燥机，所述回转干燥机设置炭黑粒子入口和废气排出管，所述废气排出管外侧设置旋转分布器，所述旋转分布器的出风口端伸入回转干燥机内，所述旋转分布器的入口设置增压风机，所述增压风机内通入加热气体；所述旋转分布器使得经增压风机加压后的加热气体沿着回转干燥机的内壁向炭
黑粒子入口处扩散。
9.作为优选，所述旋转分布器包括第一螺旋导向片和第二螺旋导向片；所述第一螺旋导向片从起点到终点径向旋转角度为300
°
~360
°
，所述第二螺旋导向片从起点到终点径向旋转角度为200
°
~225
°
。
10.作为优选，所述增压风机的出风管与旋转分布器相切设置，使得增压风机的出风以切向角度进入旋转分布器。
11.作为优选，所述加热气体包括加压气体和高温气体混合，所述高温气体经加热腔加热，所述加热腔由回转干燥机的外壳体和火箱构成。
12.作为优选，所述增压风机设置有通入加压气体的高压气体入口和通入高温气体的高温气体入口，所述高温气体温度为400~900℃。
13.作为优选，所述加热腔沿着回转干燥机轴线方向设置有若干个热气出口，通过导通不同位置的热气出口来调节加热气体的温度。
14.作为优选，所述增压风机为文丘里喷射器。
15.有益效果：本实用新型设备是针对炭黑干燥工艺现存的使用性缺陷进行设计的，具有良好的工艺调整性能与操作灵活性；
16.采用本实用新型的装置除了可以正常的调整干燥机废气排出温度外，还可以解决干燥机入口处的设备腐蚀，以及因此处结露引起的炭黑产品ph下降的问题；
17.本实用新型避免了使用需要检修的运动元件，具备长期运行的可靠性。
附图说明
18.图1为本实用新型的正面结构示意图；
19.图2为本实用新型的侧面结构示意图；
20.图3为旋转分布器的内部结构示意图；
21.图中，高温气体入口1，高压气体入口2，文丘里喷射器3，旋转分布器4，螺旋导向片5，第一螺旋导向片51，第二螺旋导向片52，废气排出管6，回转干燥机7，出风口8，加热腔9，火箱10。
具体实施方式
22.下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明。
23.图1至图3出示了一种炭黑用干燥机废气排出温度调节装置，包括回转干燥机7，所述回转干燥机7设置炭黑粒子入口和废气排出管6，所述废气排出管6外侧设置旋转分布器4，所述旋转分布器4的出风口8端伸入回转干燥机7内（如图2所示），所述旋转分布器4的入口设置增压风机，所述增压风机内通入加热气体；所述旋转分布器4使得经增压风机加压后的加热气体沿着回转干燥机7的内壁向炭黑粒子入口处扩散。
24.作为优选的另一实施例中，所述旋转分布器4包括第一螺旋导向片51和第二螺旋导向片52；
25.增压后的气体以切向角度进入旋转分布器4，为的是输出的气体具有进入回转干燥机7内部后受离心力作用向回转干燥机7的内壁扩散，避免出现其他不受控制的扩散。而螺旋导向片5（包括第一螺旋导向片51和第二螺旋导向片52）的作用是将输出气体的排出角
度由原始的中心夹角全角360
°
改变为回转干燥机7内部仅存在湿炭黑粒子范围的角度。根据湿炭黑粒子在回转干燥机7前部的运行轨迹，湿炭黑粒子仅分布在回转干燥机7的底部约135
°
左右的范围内，更具体的范围可为125
°
~140
°
，并由此确定旋转分布器4的出口角度，即如图3所示，所述第一螺旋导向片51从起点到终点径向旋转角度为350
°
~360
°
，所述第二螺旋导向片52从起点到终点径向旋转角度为220
°
~225
°
；以确保输出的高温气体位于湿炭黑粒子上部，这样会有更好的干燥效率。
26.作为优选的另一实施例中，所述增压风机的出风管与旋转分布器4相切设置，使得增压风机的出风以切向角度进入旋转分布器4。
27.作为优选的另一实施例中，所述加热气体包括加压气体和高温气体混合，利用高速的加压气体产生一个相当于本身体积5-7倍的诱导气流，诱导加热气体进入增压风机内，经增压风机加压成可利用的高温混合热气源；所述高温气体经加热腔9加热，所述加热腔9由回转干燥机7的外壳体和火箱10构成。
28.作为优选的另一实施例中，所述增压风机设置有通入加压气体的高压气体入口2和通入高温气体的高温气体入口1，所述高温气体温度为400~900℃，温度足够高，是合适的加热热源；所述加压气体的压力具体可根据实际操作中调节。
29.作为优选的另一实施例中，所述加热腔9沿着回转干燥机7轴线方向设置有若干个热气出口，通过导通不同位置的热气出口来调节加热气体的温度。
30.作为优选的另一实施例中，所述增压风机可利用电机调频控制高温气体流量，可采用文丘里喷射器3。采用文氏增压器的优点是运行时可以通过调节高压气体的流量来控制用于加热的高温气体的流量，而且装置中没有需检修的运动元件以确保其具备长期运行的可靠性，但其他的加压方式也可以采用。
31.工作原理及流程如下：低压的高温气体通过高温气体入口1进入文丘里喷射器3内部，高压气体也通过高压气体入口2在文丘里喷射器3内部高速喷出，以射流效应产生相当于本身体积5-7倍的高温诱导气流以切向方式进入旋转分布器4，利用旋转分布器4内置的两个不同螺距的螺旋导向片5在离心力与导流片对方向的限制下，进入干燥机内部湿炭黑粒子所处的位置区域（即炭黑粒子入口）的上部，对湿炭黑粒子直接接触加热，同时隔离了湿炭黑粒子与来自回转干燥机7温度较低的加热废气之间的接触，保障局部温度高于烟气露点，以此避免了回转干燥机7前部的设备腐蚀和在炭黑产品表面发生露点凝结引发产品ph下降的问题。之后，这部分气体完成换热之后与来自干燥机自后部温度较低的直接加热废气混合，一同通过回转干燥机7废气出口排出。
32.本实用新型的另一个实施例中：在炭黑生产中利用本设备对回转干燥机7的废气排出温度仅有150℃的工艺状况进行调整，使用压力为0.6mpa的过热蒸汽为动力源，自回转干燥机7的外壳体与火箱10夹层间抽取500℃高温气体作为热源，经文丘里喷射器3增压后，压力由原先的0.2kpa增加至3kpa，废气排出管6处温度提高到190℃，运行安全稳定。运行3个月后，进入回转干燥机7内部观察干燥机前部的状况，发现无明显腐蚀现象。
33.综上所述，本实用新型设备是针对炭黑干燥工艺现存的使用性缺陷进行设计的，具有良好的工艺调整性能与操作灵活性；
34.采用本实用新型的装置除了可以正常的调整回转干燥机7废气排出温度外，还可以解决干燥机入口处的设备腐蚀，以及因此处结露引起的炭黑产品ph下降的问题；
35.本实用新型避免了使用需要检修的运动元件，具备长期运行的可靠性。
36.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各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各实施例技术方案的范围。