一种用于加热炉的烟气处理设备

摘要

本发明涉及烟气处理技术领域，尤其涉及一种用于加热炉的烟气处理设备。一种用于加热炉的烟气处理设备，包括有安装架，安装架固接有固定壳体，固定壳体连通有对称分布的输气管，固定壳体内固接有热交换管，热交换管和固定壳体配合形成热交换空腔，固定壳体设置有与热交换空腔连通的进水口和出水口，向进水口通入水，热交换空腔内通入水通过热交换管将烟气中的热量吸收，吸收完热量的水从出水口排出，固定壳体设置有用于刮除热交换管内壁杂质的清理机构。本发明通过回收烟气中的热量，避免高温烟气污染空气的同时，将烟气中的热量回收，避免资源浪费。

权利要求

1.一种用于加热炉的烟气处理设备，其特征在于：包括有安装架（1），安装架（1）固接有固定壳体（2），固定壳体（2）连通有对称分布的输气管（3），固定壳体（2）内固接有热交换管（4），热交换管（4）和固定壳体（2）配合形成热交换空腔（201），固定壳体（2）设置有与热交换空腔（201）连通的进水口和出水口，固定壳体（2）设置有用于刮除热交换管（4）内壁杂质的清理机构；

清理机构包括有电动推杆（5），电动推杆（5）固接于固定壳体（2）靠近安装架（1）的一侧，电动推杆（5）的伸缩端通过支撑板固接有与下侧输气管（3）滑动连接的套管（6），热交换管（4）两侧的直径大于中部的直径，套管（6）固接有与热交换管（4）中部内壁配合的漏斗形刮盘（7），漏斗形刮盘（7）设置有通孔，套管（6）设置有密封部件，密封部件用于密封套管（6）；

还包括有导热组件，导热组件设置于热交换管（4），导热组件用于传导热交换管（4）内烟气中的热量，导热组件包括有周向等间距分布的转杆（26），周向等间距分布的转杆（26）均转动连接于热交换管（4），热交换管（4）设置有周向等间距分布的矩形槽（401），转杆（26）与热交换管（4）之间固接有扭簧，转杆（26）固接有与相邻矩形槽（401）配合的扇形壳体（27），漏斗形刮盘（7）固接有周向等间距分布的挤压板（28），挤压板（28）与其竖直方向对应的扇形壳体（27）配合；

导热组件至少设置有两组，相邻每组导热组件内的扇形壳体（27）交错分布，扇形壳体（27）内固接有导流板（29）；

密封部件包括有固定板（8），固定板（8）固接于套管（6）内靠近漏斗形刮盘（7）的一侧，套管（6）设置有圆台形孔，套管（6）的圆台形孔设置有第一密封塞（9），第一密封塞（9）与固定板（8）之间固接有第一弹簧（10），固定壳体（2）设置有用于吸收烟气中灰尘和硫化物的吸收机构；

吸收机构包括有过滤盘（11），过滤盘（11）固接于固定壳体（2）内且位于热交换管（4）的上侧，过滤盘（11）设置有凹槽（1101），过滤盘（11）固接有周向等间距分布的U形管（12），过滤盘（11）的凹槽（1101）内盛放有石灰水，过滤盘（11）设置有用于刮除漏斗形刮盘（7）上杂质的刮除部件；

刮除部件包括有套筒（13），套筒（13）固接于过滤盘（11），套筒（13）滑动连接有转环（14），转环（14）设置有限位球，套筒（13）设置有与转环（14）的限位球配合的滑槽（1301），转环（14）转动连接有固定环（15），固定环（15）与过滤盘（11）之间固接有第二弹簧（16），转环（14）固接有周向等间距分布的L形板，L形板固接有与漏斗形刮盘（7）配合的弧形板（17），套筒（13）设置有用于密封漏斗形刮盘（7）的封堵组件，套筒（13）设置有用于排出凹槽（1101）内石灰水的排水组件；

封堵组件包括有密封筒（18），密封筒（18）滑动连接于套筒（13），密封筒（18）与套筒（13）之间固接有第三弹簧（19），密封筒（18）的下侧与漏斗形刮盘（7）密封配合；

排水组件包括有连接板（20），连接板（20）固接于套筒（13）内，连接板（20）滑动连接有与第一密封塞（9）配合的滑杆（21），滑杆（21）的下端与密封筒（18）的下侧平齐，过滤盘（11）设置有排水孔，滑杆（21）固接有与过滤盘（11）排水孔配合的第二密封塞（22），第二密封塞（22）与连接板（20）之间固接有拉簧（23），拉簧（23）的弹性系数大于第一弹簧（10）的弹性系数，第二密封塞（22）设置有用于向凹槽（1101）内添加石灰水的加料组件。

2.如权利要求1所述的一种用于加热炉的烟气处理设备，其特征在于：加料组件包括有L形管（25），L形管（25）固接于固定壳体（2），L形管（25）内设置有电磁阀（24）。

说明书

一种用于加热炉的烟气处理设备

技术领域

[0001] 本发明涉及烟气处理技术领域，尤其涉及一种用于加热炉的烟气处理设备。

背景技术

[0002] 海洋中蕴藏着丰富的石油资源，在石油开采的过程中，由于石油的粘度与温度相关，因此，为了增加石油的流动性，需要对石油进行加热，保证石油顺利从油井中抽出，目前对石油加热的需要燃烧燃料，燃烧后会产生大量烟气，在烟气排入大气之前需要经过烟气处理装置对烟气处理。

[0003] 目前烟气处理装置存在下述问题：烟气经过烟道会将烟尘杂质带入烟道中，使得烟道内壁附着有大量烟尘杂质，而烟尘杂质不断堆积，在烟道内壁粘结，导致后续难以清理，且烟尘杂质堆积过多会掉入下侧的进气管道中，影响管道的使用。

发明内容

[0004] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种热量回收式的石油加热炉的烟气处理装置。

[0005] 本发明的技术方案是：一种用于加热炉的烟气处理设备，包括有安装架，安装架固接有固定壳体，固定壳体连通有对称分布的输气管，固定壳体内固接有热交换管，热交换管和固定壳体配合形成热交换空腔，固定壳体设置有与热交换空腔连通的进水口和出水口，固定壳体设置有用于刮除热交换管内壁杂质的清理机构，固定壳体设置有用于吸收烟气中灰尘和硫化物的吸收机构；清理机构包括有电动推杆，电动推杆固接于固定壳体靠近安装架的一侧，电动推杆的伸缩端通过支撑板固接有与下侧输气管滑动连接的套管，热交换管两侧的直径大于中部的直径，套管固接有与热交换管中部内壁配合的漏斗形刮盘，漏斗形刮盘设置有通孔，套管设置有密封部件，密封部件用于密封套管。

[0006] 进一步的是，密封部件包括有固定板，固定板固接于套管内靠近漏斗形刮盘的一侧，套管设置有圆台形孔，套管的圆台形孔设置有第一密封塞，第一密封塞与固定板之间固接有第一弹簧，固定壳体设置有用于吸收烟气中灰尘和硫化物的吸收机构。

[0007] 进一步的是，吸收机构包括有过滤盘，过滤盘固接于固定壳体内且位于热交换管的上侧，过滤盘设置有凹槽，过滤盘固接有周向等间距分布的U形管，过滤盘的凹槽内盛放有石灰水，过滤盘设置有用于刮除漏斗形刮盘上杂质的刮除部件。

[0008] 进一步的是，刮除部件包括有套筒，套筒固接于过滤盘，套筒滑动连接有转环，转环设置有限位球，套筒设置有与转环的限位球配合的滑槽，转环转动连接有固定环，固定环与过滤盘之间固接有第二弹簧，转环固接有周向等间距分布的L形板，L形板固接有与漏斗形刮盘配合的弧形板，套筒设置有用于密封漏斗形刮盘的封堵组件，套筒设置有用于排出凹槽内石灰水的排水组件。

[0009] 进一步的是，封堵组件包括有密封筒，密封筒滑动连接于套筒，密封筒与套筒之间固接有第三弹簧，密封筒的下侧与漏斗形刮盘密封配合。

[0010] 进一步的是，排水组件包括有连接板，连接板固接于套筒内，连接板滑动连接有与第一密封塞配合的滑杆，滑杆的下端与密封筒的下侧平齐，过滤盘设置有排水孔，滑杆固接有与过滤盘排水孔配合的第二密封塞，第二密封塞与连接板之间固接有拉簧，拉簧的弹性系数大于第一弹簧的弹性系数，第二密封塞设置有用于向凹槽内添加石灰水的加料组件。

[0011] 进一步的是，加料组件包括有L形管，L形管固接于固定壳体，L形管内设置有电磁阀。

[0012] 进一步的是，还包括有导热组件，导热组件设置于热交换管，导热组件用于传导热交换管内烟气中的热量，导热组件包括有周向等间距分布的转杆，周向等间距分布的转杆均转动连接于热交换管，热交换管设置有周向等间距分布的矩形槽，转杆与热交换管之间固接有扭簧，转杆固接有与相邻矩形槽配合的扇形壳体，漏斗形刮盘固接有周向等间距分布的挤压板，挤压板与其竖直方向对应的扇形壳体配合。

[0013] 进一步的是，导热组件至少设置有两组，相邻每组导热组件内的扇形壳体交错分布，扇形壳体内固接有导流板。

[0014] 本发明具有如下优点：

[0015] 1、通过石灰水将烟气中的灰尘和硫化物吸附，降低烟气中污染物的含量，保护环境。

[0016] 2、通过定期清理热交换管内壁的杂质，避免热交换管内壁杂质过量堆积导致后续烟气无法与热交换管的内壁直接接触，影响烟气的热交换效率。

[0017] 3、通过定期排出石灰水保证较高的处理效率，且排出的石灰水会冲击刮除的杂质并辅助杂质排出。

[0018] 4、通过扇形壳体探入热交换管内，增加了扇形壳体与热交换管内烟气的接触面积，提高烟气中热量的回收率。

附图说明

[0019] 图1为本发明的立体结构示意图；

[0020] 图2为本发明热交换管和固定壳体的立体结构示意图；

[0021] 图3为本发明导热组件的立体结构示意图；

[0022] 图4为本发明密封部件的立体结构示意图；

[0023] 图5为本发明刮除部件的立体结构示意图；

[0024] 图6为本发明扇形壳体和热交换管等零件的立体结构示意图；

[0025] 图7为本发明转杆和热交换管的立体结构示意图；

[0026] 图8为本发明热交换管和漏斗形刮盘的立体结构示意图。

[0027] 图中标号名称：1‑安装架，2‑固定壳体，201‑热交换空腔，3‑输气管，4‑热交换管，401‑矩形槽，5‑电动推杆，6‑套管，7‑漏斗形刮盘，8‑固定板，9‑第一密封塞，10‑第一弹簧，
11‑过滤盘，1101‑凹槽，12‑U形管，13‑套筒，1301‑滑槽，14‑转环，15‑固定环，16‑第二弹簧，
17‑弧形板，18‑密封筒，19‑第三弹簧，20‑连接板，21‑滑杆，22‑第二密封塞，23‑拉簧，24‑电磁阀，25‑L形管，26‑转杆，27‑扇形壳体，28‑挤压板，29‑导流板。

具体实施方式

[0028] 下面结合附图和实施例对本发明进一步地进行说明。

[0029] 实施例1：一种用于加热炉的烟气处理设备，如图1‑图3所示，包括有安装架1，安装架1的左侧固接有固定壳体2，固定壳体2连通有上下对称分布的输气管3，烟气通过下侧输气管3进入固定壳体2，并从上侧输气管3排出，固定壳体2内固接有热交换管4，热交换管4和固定壳体2配合形成热交换空腔201，固定壳体2设置有与热交换空腔201连通的进水口和出水口，进水口位于出水口的下侧，向进水口通入水，热交换空腔201内通入水通过热交换管4将烟气中的热量吸收，固定壳体2设置有用于刮除热交换管4内壁杂质的清理机构，固定壳体2设置有用于吸收烟气中灰尘和硫化物的吸收机构。

[0030] 如图1‑图4和图8所示，清理机构包括有电动推杆5，电动推杆5固接于固定壳体2右侧的下部，电动推杆5的伸缩端通过支撑板固接有与下侧输气管3滑动连接的套管6，热交换管4上下两侧的直径大于中部的直径，热交换空腔201位于热交换管4外侧的中部，套管6固接有与热交换管4中部内壁配合的漏斗形刮盘7，漏斗形刮盘7设置有通孔，当漏斗形刮盘7位于热交换管4的中部时，烟气通过漏斗形刮盘7的通孔向上输送，套管6设置有密封部件，密封部件用于密封套管6。

[0031] 如图4和图5所示，密封部件包括有固定板8，固定板8固接于套管6内的上侧，套管6的顶部设置有圆台形孔，圆台形孔上侧的直径小于下侧的直径，套管6的圆台形孔设置有第一密封塞9，第一密封塞9向下移动解除对固定板8圆台形孔的封堵，第一密封塞9与固定板8之间固接有第一弹簧10。

[0032] 如图2‑图6所示，吸收机构包括有过滤盘11，过滤盘11固接于固定壳体2内且位于热交换管4的上侧，过滤盘11上侧的中部设置有凹槽1101，过滤盘11固接有周向等间距分布的U形管12，过滤盘11的凹槽1101内盛放有石灰水，烟气通过U形管12进入凹槽1101内与石灰水接触，烟气中的灰尘和硫化物被石灰水吸附，过滤盘11设置有用于刮除漏斗形刮盘7上杂质的刮除部件。

[0033] 如图3‑图5所示，刮除部件包括有套筒13，套筒13固接于过滤盘11的下侧，套筒13外侧面的下部滑动连接有转环14，转环14内侧面的右部设置有限位球，套筒13的前侧设置有与转环14的限位球配合的滑槽1301，转环14带动限位球向上移动，转环14的限位球受滑槽1301导向顺时针转动，转环14的上侧转动连接有固定环15，固定环15的上侧与过滤盘11的下侧之间固接有第二弹簧16，转环14的外侧固接有周向等间距分布的四个L形板，L形板竖直部分的下侧固接有与漏斗形刮盘7配合的弧形板17，L形板带动弧形板17转动，弧形板17将漏斗形刮盘7上侧的杂质向中部聚集，套筒13设置有用于密封漏斗形刮盘7的封堵组件，套筒13设置有用于排出凹槽1101内石灰水的排水组件。

[0034] 如图4和图5所示，封堵组件包括有密封筒18，密封筒18滑动连接于套筒13的下侧，密封筒18与套筒13之间固接有第三弹簧19，第三弹簧19位于密封筒18的外侧，密封筒18的下侧与漏斗形刮盘7密封配合，当漏斗形刮盘7与密封筒18接触后，漏斗形刮盘7继续向上移动，漏斗形刮盘7带动密封筒18向上移动，第三弹簧19被压缩。

[0035] 如图4和图5所示，排水组件包括有连接板20，连接板20固接于套筒13内的上侧，连接板20滑动连接有滑杆21，滑杆21的下端与第一密封塞9配合，滑杆21的下端与密封筒18的下侧平齐，当密封筒18的下侧与漏斗形刮盘7接触时，滑杆21的下端与第一密封塞9接触，过滤盘11下侧的中部设置有排水孔，过滤盘11排水孔上侧的直径大于其下侧的直径，滑杆21的上端固接有与过滤盘11排水孔配合的第二密封塞22，第二密封塞22向上移动解除对过滤盘11排水孔的封堵，第二密封塞22与连接板20之间固接有拉簧23，拉簧23的弹性系数大于第一弹簧10的弹性系数，第二密封塞22设置有用于向凹槽1101内添加石灰水的加料组件。

[0036] 如图3‑图5所示，加料组件包括有L形管25，L形管25固接于固定壳体2且位于过滤盘11的上侧，L形管25与盛有石灰水容器连通，通过L形管25不断向凹槽1101内补充石灰水，L形管25内设置有电磁阀24。

[0037] 当需要本装置对石油加热产生的烟气进行处理时，操作人员向进水口通入水，水通过热交换空腔201从出水口排出，随后向下侧的输气管3内通入烟气，烟气进入固定壳体2内的下侧被漏斗形刮盘7遮挡向周侧分散，最终烟气通过漏斗形刮盘7与热交换管4内下侧之间缝隙向上输送，在烟气与热交换管4中部内壁接触的过程中，烟气中的热量通过热交换管4与热交换空腔201内的水进行热交换，热交换空腔201内水的温度升高，烟气中的温度降低，通过回收烟气中的热量，避免高温烟气污染空气的同时，将烟气中的热量回收，避免资源浪费。

[0038] 完成热交换后的烟气继续向上，烟气通过U形管12进入凹槽1101内并与其内的石灰水接触，烟气中的灰尘和硫化物被石灰水吸附，降低烟气中污染物的含量，保护环境，从石灰水中排出的烟气继续向上进入上侧的输气管3并排出。

[0039] 烟气不断通过热交换管4，使得热交换管4的内壁逐渐堆积灰尘杂质，热交换管4内壁杂质过量堆积导致后续烟气无法与热交换管4的内壁直接接触，影响烟气的热交换效率，因此需要定期对热交换管4内壁堆积的杂质进行清理，具体操作如下：操作人员启动电动推杆5，电动推杆5的伸缩端通过支撑板带动套管6向上移动，套管6带动漏斗形刮盘7向上移动，漏斗形刮盘7向上移动逐渐与热交换管4直径较小的部分接触并将热交换管4的下侧封堵，随着漏斗形刮盘7不断向上移动，漏斗形刮盘7的外侧与热交换管4的内壁接触并不断将热交换管4内壁附着的杂质刮除，被刮除的杂质堆积在漏斗形刮盘7的上侧面，部分杂质堆积在漏斗形刮盘7上侧面的中部。

[0040] 在漏斗形刮盘7向上移动的过程中，当漏斗形刮盘7不再与热交换管4的内部接触时，漏斗形刮盘7位于热交换管4内的上侧，此时，如图4所示，漏斗形刮盘7与四个弧形板17接触，密封筒18未与漏斗形刮盘7接触，随着漏斗形刮盘7继续向上移动，漏斗形刮盘7带动四个弧形板17向上移动，四个弧形板17通过四个L形板带动转环14向上移动，转环14带动固定环15向上移动，第二弹簧16被压缩，第二弹簧16提供弹力使得弧形板17始终与漏斗形刮盘7接触，保证弧形板17与漏斗形刮盘7之间具有较大的挤压力（便于后续弧形板17刮除杂质），在固定环15向上移动的过程中，转环14上的限位球受滑槽1301限位顺时针转动，转环14通过L形板带动弧形板17顺时针转动，弧形板17转动将漏斗形刮盘7上表面附着的杂质向中部堆积，随着漏斗形刮盘7继续向上移动，当漏斗形刮盘7与密封筒18的下侧接触时，杂质位于密封筒18和漏斗形刮盘7之间，第一密封塞9的上表面与滑杆21的下端接触，随着漏斗形刮盘7继续向上移动，漏斗形刮盘7带动密封筒18向上移动，第三弹簧19被压缩，由于第一弹簧10的弹性系数小于拉簧23的弹性系数，套管6带动固定板8向上移动，第一密封塞9受滑杆21限位无法向上移动，第一弹簧10被压缩，第一密封塞9相对于套管6向下移动并不再封堵套管6的圆台形孔，漏斗形刮盘7上侧中部的部分杂质通过第一密封塞9与套管6圆台形孔之间的缝隙向下排出，此时密封筒18将漏斗形刮盘7上侧的中部封堵，避免烟气从套管6的圆台形孔排出，当第一弹簧10无法继续被压缩时，固定板8通过第一弹簧10和第一密封塞9带动滑杆21向上移动，滑杆21带动第二密封塞22向上移动，拉簧23被拉伸，第二密封塞22不再封堵过滤盘11的排水孔，凹槽1101内的石灰水通过过滤盘11的排水孔排出（由于凹槽
1101内的石灰水不断吸收灰尘和硫化物，因此需要定期更换凹槽1101内的石灰水），排出的石灰水通过套筒13和密封筒18向下并冲击漏斗形刮盘7上侧的杂质，将漏斗形刮盘7上侧的杂质冲入套管6内并排出，操作人员通过导管将套管6下端排出含有杂质的石灰水收集。

[0041] 当凹槽1101内石灰水即将排完时（U形管12位于凹槽1101内的一侧仍低于石灰水的液面），操作人员启动电磁阀24，L形管25内的石灰水排出并填充至凹槽1101内，随后，操作人员控制电动推杆5的伸缩端向下移动，套管6带动漏斗形刮盘7向下移动，漏斗形刮盘7不再挤压弧形板17和密封筒18，第二弹簧16复位通过固定环15带动转环14向下移动，第三弹簧19复位带动密封筒18向下移动，且第一密封塞9向下移动不再挤压滑杆21，拉簧23复位带动第二密封塞22向下移动将过滤盘11的排水孔封堵，当第一密封塞9不再与滑杆21的下端接触后，第一弹簧10复位带动第一密封塞9向上移动将套管6的圆台形孔封堵，当凹槽1101内石灰水存有一定量时，操作人员将电磁阀24关闭，L形管25内石灰水不再排出，当漏斗形刮盘7与热交换管4内的上侧密封后，漏斗形刮盘7继续向下移动，漏斗形刮盘7下方的烟气通过漏斗形刮盘7的通孔进入其上侧，当漏斗形刮盘7复位后，操作人员将电动推杆5停止，本装置使用完成，由于杂质堆积在热交换管4上需要一定时间，因此仅需间歇启动电动推杆5完成对热交换管4内壁杂质的清理。

[0042] 实施例2：在实施例1的基础之上，如图2、图3、图6和图7所示，还包括有导热组件，导热组件设置于热交换管4，导热组件用于传导热交换管4内烟气中的热量，导热组件包括有周向等间距分布的五个转杆26，五个转杆26均转动连接于热交换管4，热交换管4设置有周向等间距分布的五个矩形槽401，转杆26与热交换管4之间固接有扭簧，转杆26固接有与相邻矩形槽401配合的扇形壳体27，扇形壳体27均探入热交换管4内，增加了与热交换管4内烟气的接触面积，漏斗形刮盘7固接有周向等间距分布的挤压板28，挤压板28的数量与热交换管4上扇形壳体27的数量相等，挤压板28与其竖直方向对应的扇形壳体27配合。

[0043] 如图2、图3和图6导热组件设置有两组，相邻两组导热组件内的扇形壳体27交错分布，扇形壳体27内固接有导流板29，导流板29将热交换空腔201内的水导向扇形壳体27内。

[0044] 在漏斗形刮盘7位于热交换管4的下侧时，周向分布的扇形壳体27均探入热交换管4内，且热交换空腔201内向上流动的水被导流板29导流至热交换管4内，探入热交换管4内的扇形壳体27增加了与热交换管4内烟气的接触面积，且水会经过扇形壳体27内将该部分热量吸收，提高烟气中热量的回收率，由于扇形壳体27探入热交换管4内，因此烟气中的杂质也会堆积在扇形壳体27的外侧，因此需要对扇形壳体27外侧的杂质进行清理，具体操作如下：在漏斗形刮盘7向上移动的过程中，漏斗形刮盘7带动周向分布的挤压板28向上移动，在挤压板28与其正上方的扇形壳体27接触时，挤压板28推动扇形壳体27转动，扇形壳体27带动转杆26转动，转杆26上的扭簧蓄力，在扇形壳体27转动的过程中，以右侧的扇形壳体27为例，扇形壳体27的上侧和前后两侧的杂质受热交换管4内壁拦截被刮除，当热交换管4的下侧面（矩形面）处于竖直状态时，扇形壳体27不再转动，随着漏斗形刮盘7不断向上移动，当漏斗形刮盘7与扇形壳体27矩形面上的杂质刮除，被刮除的杂质最终被漏斗形刮盘7收集，当漏斗形刮盘7向下移动时，漏斗形刮盘7带动挤压板28向下移动，挤压板28不再挤压相邻的扇形壳体27，转杆26上的扭簧复位，转杆26带动漏斗形刮盘7和导流板29反向转动复位，导流板29继续对热交换空腔201内的水导流。

[0045] 尽管已经仅相对于有限数量的实施方式描述了本公开，但是受益于本公开的本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以设计各种其他实施方式。因此，本发明的范围应仅由所附权利要求限制。