一种上升管均匀布水和自动断流检测的方法及其装置与流程
1.本发明涉及焦炉上升管余热回收技术领域，具体为一种上升管均匀布水和自动断流检测的方法及其装置。
背景技术：
2.焦炉在炼焦过程中需要消耗大量的能源，其消耗的能源分为：1、红焦带出热约占37％，这部分热量已通过干熄焦回收利用；2、焦炉烟道废气带出热约占17％，通过烟气余热回收或煤调湿回收利用；3、炉体表面散热损失约占10％，通过炉体保温减少该部分热量损失；4、600-800℃的高温荒煤气带出热量约占36％，这部分热量主要通过上升管余热回收技术来回收利用；
3.近几年来，焦炉荒煤气上升管余热回收系统技术已经渐渐成熟，成为焦化行业新建焦炉和改造焦炉的标配。因为炉顶管道布置复杂，有时候系统不稳定和一些操作上的失误导致上升管余热回收系统出现布水不均等问题，影响单根上升管进水流量，造成上升管局部缺水干烧和取热过多，如果现场工程人员没有及时发现，在650-850℃高温荒煤气与180℃左右的除氧水的高低温热应变下，上升管的使用寿命会减少；同时因为上升管取热过多，导致荒煤气出口温度≤500℃，上升管内壁结焦油挂石墨冒黑烟，造成严重的环保问题。且当工作人员发现上升管出现缺水干烧和冒黑烟的情况，只能够手动关闭上升管的进出口阀门，不够及时性、便捷性和安全性，因此，我们提出一种上升管均匀布水和自动断流检测的方法及其装置，以便于解决上述中提出的问题。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于提供一种上升管均匀布水和自动断流检测的方法及其装置，能够自动切断单根上升管的进出水，减少人工操作，自动检测单根上升管是否缺水和多水，及时报警，保证系统均匀布水，避免上升管局部缺水干烧，避免水量过大造成取热过多，炼焦工序能耗降低≥20kg标煤/t焦，换热管内的水均匀分布在上升管的内部，介质均匀分布在上升管的内部。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种上升管均匀布水和自动断流检测的装置，包括上升管、第一输送管、换热管和第二输送管：
6.所述上升管的进口管道上安装有流量计，且上升管的进口前安装有手动节流阀和进水管电动开关阀，所述上升管的出口前安装有出口管手动截止阀和出水管电动开关阀，所述上升管的出口放散管上安装有放散管手动截止阀和放散管电动开关阀，所述放散管电动开关阀相较于放散管手动截止阀更远离上升管，所述进水管电动开关阀、出水管电动开关阀和放散管电动开关阀均与流量计的流量信号联锁；
7.所述第一输送管的外侧面固定有外端呈锯齿状结构的承接环，且承接环的外侧设置有第一安装座，所述第一安装座的左侧固定有耐高温电机，且耐高温电机的输出端固定有齿轮，所述齿轮与承接环啮合连接所述齿轮的外侧面固定有丝杆，所述丝杆的外端螺纹
连接有移动环，所述移动环的右侧面固定有矩形块，所述上升管的右端开设有限定槽；
8.所述换热管位于上升管的内部；
9.所述换热管的末端连接有第二输送管，所述第二输送管的外侧设置有第二安装座。
10.采用上述技术方案，能够自动切断单根上升管的进出水，减少人工操作，自动检测单根上升管是否缺水和多水，及时报警，保证系统均匀布水，避免上升管局部缺水干烧，避免水量过大造成取热过多，炼焦工序能耗降低≥20kg标煤/t焦，换热管内的水均匀分布在上升管的内部，介质均匀分布在上升管的内部。
11.作为本发明的优选技术方案，所述进水管电动开关阀相较于手动节流阀更靠近上升管。
12.通过采用上述技术方案，由于进水管电动开关阀相较于手动节流阀更靠近上升管，关闭进水管电动开关阀之后，流经手动节流阀的水不再进入上升管。
13.作为本发明的优选技术方案，所述出水管电动开关阀相较于出口管手动截止阀更靠近上升管。
14.通过采用上述技术方案，由于出水管电动开关阀相较于出口管手动截止阀更靠近上升管，关闭出水管电动开关阀之后，流经出口管手动截止阀的水不再进入上升管。
15.作为本发明的优选技术方案，所述换热管远离第二输送管的一端固定有第一输送管，所述第一输送管的中心线与第二输送管的中心线重合。
16.通过采用上述技术方案，由于第一输送管的中心线与第二输送管的中心线重合，使得第一输送管和第二输送管同心圆旋转。
17.作为本发明的优选技术方案，所述第一安装座和第二安装座均与上升管固定连接，所述第二安装座的内部转动连接有丝杆的末端。
18.通过采用上述技术方案，由于第二安装座的内部转动连接有丝杆的末端，利用第二安装座支撑丝杆。
19.作为本发明的优选技术方案，所述矩形块位于限定槽的内部。
20.通过采用上述技术方案，由于矩形块位于限定槽的内部，通过矩形块限定移动环的移动轨迹，避免移动环转动。
21.作为本发明的优选技术方案，所述第二输送管外端等角度设置的支杆嵌入第二安装座内端开设的环槽。
22.通过采用上述技术方案，由于第二输送管外端等角度设置的支杆嵌入第二安装座内端开设的环槽，利用第二安装座支撑第二输送管。
23.作为本发明的优选技术方案，所述上升管的进口管道通过旋转密封圈与第一输送管相连接，上升管的出口管道通过旋转密封圈与第二输送管相连接。
24.通过采用上述技术方案，由于上升管的进口管道通过旋转密封圈与第一输送管相连接，上升管的出口管道通过旋转密封圈与第二输送管相连接，提高密封性。
25.一种上升管均匀布水和自动断流检测装置的方法，所述上升管均匀布水和自动断流检测方法包含以下步骤；
26.步骤一：流量计检测到进水管里的流量值小于0.5t/h，自动报警信号传送至中控室声光报警，同时控制系统传递给进水管电动开关阀“关闭”信号，出水管电动开关阀“关
闭”信号，放散管电动开关阀“打开”信号；
27.步骤二：中控室人员接到报警后提醒炉顶现场操作人员排查问题，将进水管手动节流阀开度调大；
28.步骤三：当流量计检测到进水管里的流量值大于1.5t/h，自动报警信号传送至中控室声光报警，同时控制系统传递给进水管电动开关阀“关闭”信号，出水管电动开关阀“关闭”信号，放散管电动开关阀“打开”信号；
29.步骤四：中控室人员接到报警后提醒炉顶现场操作人员排查问题，将进水管手动节流阀开度关小，降低上升管的进水量。
30.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该上升管均匀布水和自动断流检测的方法及其装置，能够自动切断单根上升管的进出水，减少人工操作，自动检测单根上升管是否缺水和多水，及时报警，保证系统均匀布水，避免上升管局部缺水干烧，避免水量过大造成取热过多，炼焦工序能耗降低≥20kg标煤/t焦，换热管内的水均匀分布在上升管的内部，介质均匀分布在上升管的内部；
31.1.通过进水管电动开关阀、出水管电动开关阀和放散管电动开关阀能够自动切断单根上升管的进出水，减少人工操作，流量计自动检测单根上升管是否缺水和多水，及时报警，保证系统均匀布水，避免上升管局部缺水干烧，避免水量过大造成取热过多，炼焦工序能耗降低≥20kg标煤/t焦；
32.2.齿轮的旋转带动承接环旋转，从而换热管旋转，换热管内部的水在上升管的内部旋转，使得换热管内的水均匀分布在上升管的内部；
33.3.丝杆的旋转使得移动环在上升管的内部移动，搅动上升管内部的介质，使得介质均匀分布在上升管的内部。
附图说明
34.图1为本发明上升管内部剖切结构示意图；
35.图2为本发明图1中a处放大结构示意图；
36.图3为本发明图1中b处放大结构示意图；
37.图4为本发明第二输送管与第二安装座连接结构示意图；
38.图5为本发明齿轮与承接环连接结构示意图；
39.图6为本发明移动环与矩形块连接结构示意图；
40.图7为本发明流程图。
41.图中：1、上升管；2、流量计；3、进水管电动开关阀；4、出水管电动开关阀；5、放散管电动开关阀；6、手动节流阀；7、出口管手动截止阀；8、放散管手动截止阀；9、矩形块；10、第一输送管；11、承接环；12、第一安装座；13、耐高温电机；14、齿轮；15、丝杆；16、移动环；17、限定槽；18、换热管；19、第二安装座；20、第二输送管。
具体实施方式
42.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
43.请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种上升管均匀布水和自动断流检测的装置，包括上升管1、流量计2、进水管电动开关阀3、出水管电动开关阀4、放散管电动开关阀5、手动节流阀6、手动截止阀7、放散管手动截止阀8、矩形块9、第一输送管10、承接环11、第一安装座12、耐高温电机13、齿轮14、丝杆15、移动环16、限定槽17、换热管18、第二安装座19和第二输送管20，上升管1的进口管道上安装有流量计2，且上升管1的进口前安装有手动节流阀6和进水管电动开关阀3，上升管1的出口前安装有出口管手动截止阀7和出水管电动开关阀4，上升管1的出口放散管上安装有放散管手动截止阀8和放散管电动开关阀5，放散管电动开关阀5相较于放散管手动截止阀8更远离上升管1，进水管电动开关阀3、出水管电动开关阀4和放散管电动开关阀5均与流量计2的流量信号联锁；
44.第一输送管10的外侧面固定有外端呈锯齿状结构的承接环11，且承接环11的外侧设置有第一安装座12，第一安装座12的左侧固定有耐高温电机13，且耐高温电机13的输出端固定有齿轮14，齿轮14与承接环11啮合连接齿轮14的外侧面固定有丝杆15，丝杆15的外端螺纹连接有移动环16，移动环16的右侧面固定有矩形块9，上升管1的右端开设有限定槽17；
45.换热管18位于上升管1的内部；
46.换热管18的末端连接有第二输送管20，第二输送管20的外侧设置有第二安装座19；
47.如图1所示，进水管电动开关阀3相较于手动节流阀6更靠近上升管1，由于进水管电动开关阀3相较于手动节流阀6更靠近上升管1，关闭进水管电动开关阀3之后，流经手动节流阀6的水不再进入上升管1。
48.如图1所示，出水管电动开关阀4相较于出口管手动截止阀7更靠近上升管1，由于出水管电动开关阀4相较于出口管手动截止阀7更靠近上升管1，关闭出水管电动开关阀4之后，流经出口管手动截止阀7的水不再进入上升管1。
49.如图1所示，换热管18远离第二输送管20的一端固定有第一输送管10，第一输送管10的中心线与第二输送管20的中心线重合，由于第一输送管10的中心线与第二输送管20的中心线重合，使得第一输送管10和第二输送管20同心圆旋转。
50.如图1、图2和图3所示，第一安装座12和第二安装座19均与上升管1固定连接，第二安装座19的内部转动连接有丝杆15的末端，由于第二安装座19的内部转动连接有丝杆15的末端，利用第二安装座19支撑丝杆15，矩形块9位于限定槽17的内部，由于矩形块9位于限定槽17的内部，通过矩形块9限定移动环16的移动轨迹，避免移动环16转动。
51.如图1和图4所示，第二输送管20外端等角度设置的支杆嵌入第二安装座19内端开设的环槽，由于第二输送管20外端等角度设置的支杆嵌入第二安装座19内端开设的环槽，利用第二安装座19支撑第二输送管20。
52.如图1所示，上升管1的进口管道通过旋转密封圈与第一输送管10相连接，上升管1的出口管道通过旋转密封圈与第二输送管20相连接，由于上升管1的进口管道通过旋转密封圈与第一输送管10相连接，上升管1的出口管道通过旋转密封圈与第二输送管20相连接，提高密封性；
53.均匀布水和检测的步骤一：流量计检测到进水管里的流量值小于0.5t/h，自动报
警信号传送至中控室声光报警，同时控制系统传递给进水管电动开关阀3“关闭”信号，出水管电动开关阀4“关闭”信号，放散管电动开关阀5“打开”信号；
54.步骤二：中控室人员接到报警后提醒炉顶现场操作人员排查问题，将进水管手动节流阀6开度调大；
55.步骤三：当流量计检测到进水管里的流量值大于1.5t/h，自动报警信号传送至中控室声光报警，同时控制系统传递给进水管电动开关阀3“关闭”信号，出水管电动开关阀4“关闭”信号，放散管电动开关阀5“打开”信号；
56.步骤四：中控室人员接到报警后提醒炉顶现场操作人员排查问题，将进水管手动节流阀6开度关小，降低上升管的进水量；
57.在使用该上升管均匀布水和自动断流检测的方法及其装置时，如图1所示，每根上升管1均设置有流量计2、进水管电动开关阀3、出水管电动开关阀4、放散管电动开关阀5、手动节流阀6、手动截止阀7和放散管手动截止阀8，控制系统里设置最低流量值为0.5t/h，最大流量值1.5t/h最小和最大流量值的设定根据焦炉型号、上升管1具体尺寸等参数来计算确定；
58.当流量计2检测到上升管1的进水管里的流量值小于0.5t/h，自动报警信号传送至中控室声光报警，同时控制系统传递给进水管电动开关阀3“关闭”信号，出水管电动开关阀4“关闭”信号，放散管电动开关阀5“打开”信号，中控室人员接到报警后提醒炉顶现场操作人员排查问题，将手动节流阀6开度调大；
59.当流量计2检测到上升管1的进水管里的流量值大于1.5t/h，自动报警信号传送至中控室声光报警，同时控制系统传递给进水管电动开关阀3“关闭”信号，出水管电动开关阀4“关闭”信号，放散管电动开关阀5“打开”信号，中控室人员接到报警后提醒炉顶现场操作人员排查问题，将手动节流阀6开度关小，降低上升管1的进水量，避免取热过多导致上升管1出口荒煤气温度≤500℃，导致上升管内壁挂焦结石墨，冒黑烟，保证整个系统的均匀布水和环保；
60.水在换热管18的内部流动，流动的同时，打开耐高温电机13，耐高温电机13带动齿轮14、丝杆15和移动环16旋转，齿轮14与承接环11啮合连接，从而带动承接环11旋转，从而第一输送管10、承接环11、换热管18和第二输送管20旋转，使得换热管18内的水均匀分布在上升管1的内部；
61.丝杆15的旋转带动移动环16移动，移动环16上的矩形块9在限定槽17的内部移动，利用移动环16的移动搅动上升管1内的气体，使得上升管1内气体温度分布均匀，以上便完成该上升管均匀布水和自动断流检测的方法及其装置的一系列操作，本说明中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
62.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
技术特征：
1.一种上升管均匀布水和自动断流检测的装置，包括上升管(1)、第一输送管(10)、换热管(18)和第二输送管(20)，其特征在于：所述上升管(1)的进口管道上安装有流量计(2)，且上升管(1)的进口前安装有手动节流阀(6)和进水管电动开关阀(3)，所述上升管(1)的出口前安装有出口管手动截止阀(7)和出水管电动开关阀(4)，所述上升管(1)的出口放散管上安装有放散管手动截止阀(8)和放散管电动开关阀(5)，所述放散管电动开关阀(5)相较于放散管手动截止阀(8)更远离上升管(1)，所述进水管电动开关阀(3)、出水管电动开关阀(4)和放散管电动开关阀(5)均与流量计(2)的流量信号联锁；所述第一输送管(10)的外侧面固定有外端呈锯齿状结构的承接环(11)，且承接环(11)的外侧设置有第一安装座(12)，所述第一安装座(12)的左侧固定有耐高温电机(13)，且耐高温电机(13)的输出端固定有齿轮(14)，所述齿轮(14)与承接环(11)啮合连接所述齿轮(14)的外侧面固定有丝杆(15)，所述丝杆(15)的外端螺纹连接有移动环(16)，所述移动环(16)的右侧面固定有矩形块(9)，所述上升管(1)的右端开设有限定槽(17)；所述换热管(18)位于上升管(1)的内部；所述换热管(18)的末端连接有第二输送管(20)，所述第二输送管(20)的外侧设置有第二安装座(19)。2.根据权利要求1所述的一种上升管均匀布水和自动断流检测的装置，其特征在于：所述进水管电动开关阀(3)相较于手动节流阀(6)更靠近上升管(1)。3.根据权利要求1所述的一种上升管均匀布水和自动断流检测的装置，其特征在于：所述出水管电动开关阀(4)相较于出口管手动截止阀(7)更靠近上升管(1)。4.根据权利要求1所述的一种上升管均匀布水和自动断流检测的装置，其特征在于：所述换热管(18)远离第二输送管(20)的一端固定有第一输送管(10)，所述第一输送管(10)的中心线与第二输送管(20)的中心线重合。5.根据权利要求1所述的一种上升管均匀布水和自动断流检测的装置，其特征在于：所述第一安装座(12)和第二安装座(19)均与上升管(1)固定连接，所述第二安装座(19)的内部转动连接有丝杆(15)的末端。6.根据权利要求1所述的一种上升管均匀布水和自动断流检测的装置，其特征在于：所述矩形块(9)位于限定槽(17)的内部。7.根据权利要求1所述的一种上升管均匀布水和自动断流检测的装置，其特征在于：所述第二输送管(20)外端等角度设置的支杆嵌入第二安装座(19)内端开设的环槽。8.根据权利要求1所述的一种上升管均匀布水和自动断流检测的装置，其特征在于：所述上升管(1)的进口管道通过旋转密封圈与第一输送管(10)相连接，上升管(1)的出口管道通过旋转密封圈与第二输送管(20)相连接。9.一种如权利要求1所述的上升管均匀布水和自动断流检测装置的方法，其特征在于：所述上升管均匀布水和自动断流检测方法包含以下步骤；步骤一：流量计检测到进水管里的流量值小于0.5t/h，自动报警信号传送至中控室声光报警，同时控制系统传递给进水管电动开关阀(3)“关闭”信号，出水管电动开关阀(4)“关闭”信号，放散管电动开关阀(5)“打开”信号；步骤二：中控室人员接到报警后提醒炉顶现场操作人员排查问题，将进水管手动节流
阀(6)开度调大；步骤三：当流量计检测到进水管里的流量值大于1.5t/h，自动报警信号传送至中控室声光报警，同时控制系统传递给进水管电动开关阀(3)“关闭”信号，出水管电动开关阀(4)“关闭”信号，放散管电动开关阀(5)“打开”信号；步骤四：中控室人员接到报警后提醒炉顶现场操作人员排查问题，将进水管手动节流阀(6)开度关小，降低上升管的进水量。
技术总结
本发明公开了一种上升管均匀布水和自动断流检测的方法及其装置，包括上升管、第一输送管、换热管和第二输送管，所述上升管的出口前安装有出口管手动截止阀和出水管电动开关阀，所述上升管的出口放散管上安装有放散管手动截止阀和放散管电动开关阀，所述放散管电动开关阀相较于放散管手动截止阀更远离上升管。该上升管均匀布水和自动断流检测的方法及其装置，能够自动切断单根上升管的进出水，减少人工操作，自动检测单根上升管是否缺水和多水，及时报警，保证系统均匀布水，避免上升管局部缺水干烧，避免水量过大造成取热过多，炼焦工序能耗降低≥20kg标煤/t焦，换热管内的水均匀分布在上升管的内部，介质均匀分布在上升管的内部。的内部。的内部。
