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蓄热式热 氧化炉热旁通安全泄放系统

阅读：0发布：2020-06-06

专利汇可以提供蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统，属于安全泄放系统设计领域；包括雾化喷枪、热旁通阀盖板、热旁通阀内衬、阀板方轴、滚动滑动副、钢丝绳、阀板衬里、热旁通阀仓、气缸垫板、2个定滑轮和气缸；其中，热旁通阀内衬固定设置在外部RTO炉的顶部；且热旁通阀内衬设置有倒置U形通路；U形通路底部的A端口与外部RTO炉的烟气管线连通；U形通路底部的B端口与外部大气连通；钢丝绳通过滚动滑动副与气缸和阀板衬里连通；本发明当炉膛超温或者压力突然达到上限值时，热旁通阀能够及时打开，将高温气体快速释放出炉膛，避免造成安全隐患。，下面是蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统，其特征在于：包括雾化喷枪(1)、热旁通阀盖板(2)、热旁通阀内衬(3)、阀板方轴(5)、滚动滑动副(6)、钢丝绳(7)、阀板衬里(9)、热旁通阀仓(10)、气缸垫板(11)、2个定滑轮(12)和气缸(13)；其中，热旁通阀内衬(3)固定设置在外部RTO炉的顶部；且热旁通阀内衬(3)设置有倒置U形通路；U形通路底部的A端口与外部RTO炉的烟气管线连通；U形通路底部的B端口与外部大气连通；热旁通阀盖板(2)为板状结构；热旁通阀盖板(2)设置在热旁通阀内衬(3)顶端的上表面；热旁通阀仓(10)设置在热旁通阀内衬(3)的外壁的侧壁；阀板衬里(9)为块状结构；阀板衬里(9)设置在热旁通阀内衬(3)内部，且阀板衬里(9)位于A端口对应的通路处；阀板方轴(5)轴向竖直固定安装在阀板衬里(9)的顶部；滚动滑动副(6)设置在阀板方轴(5)的顶端侧壁处；气缸垫板(11)竖直固定设置在热旁通阀内衬(3)的外侧；气缸(13)与气缸垫板(11)固定连接；且气缸(13)的伸缩端竖直向上放置；2个定滑轮(12)水平设置在热旁通阀内衬(3)的外侧；钢丝绳(7)绕过2个定滑轮(12)；且钢丝绳(7)的一端与阀板方轴(5)固定连接；钢丝绳(7)的另一端与气缸(13)的伸缩端固定连接；雾化喷枪(1)轴向竖直穿过热旁通阀内衬(3)；且雾化喷枪(1)的枪头对应热旁通阀内衬(3)B端口对应的通路。
2.根据权利要求1所述的一种蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统，其特征在于：所述阀板衬里(9)在重力作用下压在热旁通阀内衬(3)U形通路底部的A端口的顶端，实现对A端口的封闭或打开。
3.根据权利要求2所述的一种蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统，其特征在于：所述安全泄放系统还包括真空成型块(4)；真空成型块(4)为板状结构；真空成型块(4)固定安装在阀板衬里(9)的下表面；且热旁通阀内衬(3)中A端口对应通路顶端上表面设置有真空成型块(4)；与阀板衬里(9)之间通过真空成型块(4)接触；实现对A端口对应通路的密封。
4.根据权利要求3所述的一种蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统，其特征在于：所述安全泄放系统还包括阀板(8)；阀板(8)为板状结构；阀板(8)固定安装在阀板衬里(9)的顶部。
5.根据权利要求4所述的一种蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统，其特征在于：所述安全泄放系统的工作过程为：
当燃烧废气排入外部RTO炉时，燃烧废气出现爆燃或爆轰现象；外部RTO炉内部的废气的压力大于阀板衬里(9)在重力；废气将阀板衬里(9)顶起；阀板衬里(9)带动阀板方轴(5)向上运动；热旁通阀内衬(3)内部的倒置U形通路连通；废气从A端口进入，从B端口排出；实现将废气从外部RTO炉排出。
6.根据权利要求5所述的一种蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统，其特征在于：当废气沿热旁通阀内衬(3)倒置U形通路排出时，雾化喷枪(1)实时喷出降温介质，实现对废气进行降温。
7.根据权利要求6所述的一种蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统，其特征在于：阀板衬里(9)被废气顶起时；气缸(13)的伸缩端缩回气缸(13)，为阀板衬里(9)提供拉力助力。
8.根据权利要求7所述的一种蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统，其特征在于：随着废气从B端口排出后，外部RTO内部的废气的压力变小；阀板衬里(9)的重力大于RTO炉内部的废气的压力；阀板衬里(9)落下，此时气缸(13)的伸缩端缓慢伸出气缸(13)，提供拉力实现对阀板衬里(9)的缓慢释放，直至阀板衬里(9)将A端口通路堵死。
9.根据权利要求8所述的一种蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统，其特征在于：所述热旁通阀仓(10)的厚度为200～350mm。
10.根据权利要求9所述的一种蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统，其特征在于：所述热旁通阀仓(10)外壁的温度小于60℃。

说明书全文

蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统

技术领域

[0001] 本发明属于安全泄放系统设计领域，涉及一种蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统。

背景技术

[0002] 蓄热式热氧化器(RTO，俗称“蓄热氧化炉”)适用于低浓度、大流量VOCs 废气分解净化处理，因其具有高分解效率、负荷波动适应性强等特点，近年来获得大量推广。随着RTO的普及，由于不恰当的使用RTO而造成的事故也开始大幅度增加，其中危害性较大的是炉膛严重超温、以及由于入RTO废气浓度过高造成的炉膛爆燃。

[0003] 对于炉膛超温，常用的方式是热旁通联锁方式处理，即设置一个“短路”烟道，让部分RTO炉膛烟气不经过蓄热体而直接排出，从而降低RTO蓄热系统总体热量，起到控制炉温作用。

[0004] 对于炉膛爆燃或爆轰，常用的预防方式是通过LEL(爆炸下限监测仪)联锁控制入炉废气浓度，但是大量业主存在LEL使用不规范问题、甚至为了尽量维持废气处理的连续性而采用各种方式屏蔽LEL联锁作用，在这种情况下，为 RTO设置泄爆门就是最后一道安全防线。

[0005] 专利CN 109780866A提出了一种管式加热炉泄压门，门盖与主体密封磁条吸合进行密封，当炉膛发生爆燃事故时，内部压力和泄压门盖重力分力大于吸合力时门盖被瞬时打开泄压的装置。专利CN 208456422 U提出了一种防爆人防门，防爆人防门设有内门扇和外门扇，外门扇中部开有泄压门，当压力超过预定值后爆破片破碎泄压，同时泄压门开启释放压力，防止爆炸。

[0006] 对于现有的泄爆门，基本都是直接泄放到环境中，一来存在着未完全分解炉膛烟气直接进入大气的污染问题，二来泄爆过程中高温烟气突然喷出，可能对运维人员造成危险、以及对周围设施造成烘烤或引燃作用，造成衍生事故。

发明内容

[0007] 本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统，当炉膛超温或者压力突然达到上限值时，热旁通阀能够及时打开，将高温气体快速释放出炉膛，避免造成安全隐患。

[0008] 本发明解决技术的方案是：

[0009] 一种蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统，包括雾化喷枪、热旁通阀盖板、热旁通阀内衬、阀板方轴、滚动滑动副、钢丝绳、阀板衬里、热旁通阀仓、气缸垫板、2个定滑轮和气缸；其中，热旁通阀内衬固定设置在外部RTO炉的顶部；且热旁通阀内衬设置有倒置U形通路；U形通路底部的A端口与外部RTO 炉的烟气管线连通；U形通路底部的B端口与外部大气连通；热旁通阀盖板为板状结构；热旁通阀盖板设置在热旁通阀内衬顶端的上表面；热旁通阀仓设置在热旁通阀内衬的外壁的侧壁；阀板衬里为块状结构；阀板衬里设置在热旁通阀内衬内部，且阀板衬里位于A端口对应的通路处；阀板方轴轴向竖直固定安装在阀板衬里的顶部；滚动滑动副设置在阀板方轴的顶端侧壁处；气缸垫板竖直固定设置在热旁通阀内衬的外侧；气缸与气缸垫板固定连接；且气缸的伸缩端竖直向上放置；2个定滑轮水平设置在热旁通阀内衬的外侧；钢丝绳绕过2 个定滑轮；且钢丝绳的一端与阀板方轴固定连接；钢丝绳的另一端与气缸的伸缩端固定连接；雾化喷枪轴向竖直穿过热旁通阀内衬；且雾化喷枪的枪头对应热旁通阀内衬B端口对应的通路。

[0010] 在上述的一种蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统，所述阀板衬里在重力作用下压在热旁通阀内衬U形通路底部的A端口的顶端，实现对A端口的封闭或打开。

[0011] 在上述的一种蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统，所述安全泄放系统还包括真空成型块；真空成型块为板状结构；真空成型块固定安装在阀板衬里的下表面；且热旁通阀内衬中A端口对应通路顶端上表面设置有真空成型块；与阀板衬里之间通过真空成型块接触；实现对A端口对应通路的密封。

[0012] 在上述的一种蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统，所述安全泄放系统还包括阀板；阀板为板状结构；阀板固定安装在阀板衬里的顶部。

[0013] 在上述的一种蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统，所述安全泄放系统的工作过程为：

[0014] 当燃烧废气排入外部RTO炉时，燃烧废气出现爆燃或爆轰现象；外部RTO 炉内部的废气的压力大于阀板衬里在重力；废气将阀板衬里顶起；阀板衬里带动阀板方轴向上运动；热旁通阀内衬内部的倒置U形通路连通；废气从A端口进入，从B端口排出；实现将废气从外部RTO炉排出。

[0015] 在上述的一种蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统，当废气沿热旁通阀内衬倒置U形通路排出时，雾化喷枪实时喷出降温介质，实现对废气进行降温。

[0016] 在上述的一种蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统，阀板衬里被废气顶起时；气缸的伸缩端缩回气缸，为阀板衬里提供拉力助力。

[0017] 在上述的一种蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统，随着废气从B端口排出后，外部RTO内部的废气的压力变小；阀板衬里的重力大于RTO炉内部的废气的压力；阀板衬里落下，此时气缸的伸缩端缓慢伸出气缸，提供拉力实现对阀板衬里的缓慢释放，直至阀板衬里将A端口通路堵死。

[0018] 在上述的一种蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统，所述热旁通阀仓的厚度为200～350mm。

[0019] 在上述的一种蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统，所述热旁通阀仓外壁的温度小于60℃。

[0020] 本发明与现有技术相比的有益效果是：

[0021] (1)本发明作为RTO炉安全焚烧提供最后一道安全保障，是由热旁通阀体、提升阀系统和热旁通阀开启时烟(废)气急冷及保温系统组成。各系统协同配合，保障了RTO炉安全运行、烟(废)气快速泄放时排入下一步工艺系统满足要求和保护运维人员人身安全；

[0022] (2)本发明设计有气缸，气缸的伸缩端通过钢丝绳与阀板方轴固连，实现在伸缩端的作用下，对阀板衬里的缓慢释放；放置阀板衬里自由落体对热旁通阀内衬的损坏；

[0023] (3)本发明设计有雾化喷枪；在废气排出的同时，通过雾化喷枪实现对废弃的降温，满足排放标准。附图说明

[0024] 图1为本发明安全释放系统结构示意图；

[0025] 图2为本发明安全释放系统排气过程示意图。

具体实施方式

[0026] 下面结合实施例对本发明作进一步阐述。

[0027] 本发明提供一种蓄热式热氧化炉热旁通安全泄放系统，保障RTO炉安全运行，当炉膛超温或者压力突然达到上限值时，热旁通阀能够及时打开，将高温气体快速释放出炉膛，避免造成安全隐患。

[0028] 如图1所示，安全泄放系统主要包括雾化喷枪1、热旁通阀盖板2、热旁通阀内衬3、真空成型块4、阀板方轴5、滚动滑动副6、钢丝绳7、阀板8、阀板衬里9、热旁通阀仓10、气缸垫板11、2个定滑轮12和气缸13；其中，热旁通阀内衬3固定设置在外部RTO炉的顶部；且热旁通阀内衬3设置有倒置U形通路；U形通路底部的A端口与外部RTO炉的烟气管线连通；U形通路底部的B端口与外部大气连通；热旁通阀盖板2为板状结构；热旁通阀盖板 2设置在热旁通阀内衬3顶端的上表面；热旁通阀仓10设置在热旁通阀内衬3 的外壁的侧壁；阀板衬里9为块状结构；阀板衬里9设置在热旁通阀内衬3内部，且阀板衬里9位于A端口对应的通路处；阀板方轴5轴向竖直固定安装在阀板衬里9的顶部；滚动滑动副6设置在阀板方轴5的顶端侧壁处；气缸垫板 11竖直固定设置在热旁通阀内衬3的外侧；气缸13与气缸垫板11固定连接；且气缸13的伸缩端竖直向上放置；2个定滑轮12水平设置在热旁通阀内衬3 的外侧；钢丝绳7绕过2个定滑轮12；且钢丝绳7的一端与阀板方轴5固定连接；钢丝绳7的另一端与气缸13的伸缩端固定连接；雾化喷枪1轴向竖直穿过热旁通阀内衬3；且雾化喷枪1的枪头对应热旁通阀内衬3B端口对应的通路。真空成型块4为板状结构；真空成型块4固定安装在阀板衬里9的下表面；且热旁通阀内衬3中A端口对应通路顶端上表面设置有真空成型块4；与阀板衬里9之间通过真空成型块4接触；实现对A端口对应通路的密封。阀板8为板状结构；阀板8固定安装在阀板衬里9的顶部。

[0029] 阀板衬里9在重力作用下压在热旁通阀内衬3U形通路底部的A端口的顶端，实现对A端口的封闭或打开。

[0030] 安全泄放系统的工作过程为：

[0031] 如图2所示，当燃烧废气排入外部RTO炉时，燃烧废气出现爆燃或爆轰现象；外部RTO炉内部的废气的压力大于阀板衬里9在重力；废气将阀板衬里9 顶起；滚动滑动副6一方面与阀板方轴5配合实现阀板方轴5和阀板衬里9竖直上移；另一方面滚动滑动副6与钢丝绳7滚动配合，实现钢丝绳7的传动。阀板衬里9带动阀板方轴5向上运动；热旁通阀内衬3内部的倒置U形通路连通；废气从A端口进入，从B端口排出；实现将废气从外部RTO炉排出。当废气沿热旁通阀内衬3倒置U形通路排出时，雾化喷枪1实时喷出降温介质，实现对废气进行降温。雾化喷枪雾化后喷出的降温介质能快速冷却烟废气，保证烟废气进入下一步工艺时温度满足要求。

[0032] 阀板衬里9被废气顶起时；气缸13的伸缩端缩回气缸13，为阀板衬里9 提供拉力助力。当炉膛超温或者压力突然达到上限值时，热旁通阀板被快速冲击开，钢丝绳7具有软连接缓冲的特性，既避免泄爆时阻碍旁通阀杆的自由升起，又可以实现气缸对旁通阀杆的提拉。可拆卸式的滚动滑轮副，其特征在于可拆卸式的便于后期维护。

[0033] 随着废气从B端口排出后，外部RTO内部的废气的压力变小；阀板衬里9 的重力大于RTO炉内部的废气的压力；阀板衬里9落下，此时气缸13的伸缩端缓慢伸出气缸13，提供拉力实现对阀板衬里9的缓慢释放，直至阀板衬里9 将A端口通路堵死。阀板衬里9靠自身重力作用压在热旁通阀A口通道出口处真空成型块上，其特征在于提升系统起到了非常好的隔热密封作用，当阀板打开后可依靠自身重力回归原位，继续密封炉膛，阻止废气直接排入大气。热旁通阀仓10的厚度为200～350mm。保证炉体运行时热旁通阀10外壁温度低于 60℃，保护操作工靠近不被烫伤。

[0034] 本发明实现了当炉膛超温或者压力突然达到上限值时，热旁通阀能够及时打开泄放高温气体，具有泄放、泄爆的作用，为RTO系统安全运行提供非常重要的保障。

[0035] 本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

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