[实用新型]一种节能氧气加热炉

说明书

本实用新型公开了一种节能氧气加热炉，该加热炉包括辐射室、辐射盘管、燃烧设备、支撑结构、吊挂结构、烟囱、对流室和空气预热系统；辐射盘管的受热部分设置在辐射室内，辐射盘管的上下两端分别通过吊挂结构和支撑结构进行支撑固定；燃烧设备对辐射盘管进行辐射加热，辐射室上方的对流室内设置氧气预热管，氧气预热管与辐射盘管的入口相连，氧气预热管的上方设置水蒸气预热管；空气预热系统实现将环境空气利用烟囱内的热烟气预热后送入辐射室参与燃烧。本实用新型结构简单，制造方便，能够能满足生产装置大型化的需求。

技术领域

本实用新型涉及一种氧气加热炉，属于精细化工管式加热炉设备技术领域。

背景技术

世界钛白粉产业中，主要生产工艺有氯化法和硫酸法。随着技术的研发进步，硫酸法已逐渐淘汰。中国钛白行业起步晚、规模小、产量低、成本高、产品质量不稳定。技术来源单一且需要引进国外技术，主要设备全部由国外进口。

氯化法生产工艺主要分为，配料工序、氯化工序、精制工序、氧化工序和后处理工序等五个主要工序。在氧化工序中，把常温氧气加热到设计温度，输送到氧化反应器中与四氯化钛迅速混合，发生反应生产二氧化钛和氯气。氧气加热温度的控制，是本工序最重要的反应参数。氧气加热炉是该工艺装置中最核心的设备，其运行的稳定性直接影响反应深度和产品质量。

但现有技术仍存在以下问题：

1、氧气加热炉结构复杂，应用规模小无法满足大中型生产工艺的需求。

2、结构设计局限性，导致传热盘管单方向受热，工艺介质受热不均匀，盘管局部过热，导致使用寿命低，生产稳定性差，安全存在隐患。

3、未设计合理的换热流程和余热利用系统，热效率偏低，能耗偏高，浪费严重。三废排放量大，易形成温室气体效应，不利于环境保护。

4、盘管支撑系统在炉内受高温烟气冲刷，受力复杂，材质等级高，投资成本上升。

5、管路操作压降大，运行费用高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种节能氧气加热炉，其结构简单，制造方便，能够能满足生产装置大型化的需求。

一种节能氧气加热炉，该加热炉包括辐射室、辐射盘管、燃烧设备、支撑结构、吊挂结构、烟囱、对流室和空气预热系统；

所述辐射盘管的受热部分设置在辐射室内，辐射盘管的上下两端分别通过吊挂结构和支撑结构进行支撑固定；燃烧设备对辐射盘管进行辐射加热，辐射室上方的对流室内设置氧气预热管，氧气预热管与辐射盘管的入口相连，氧气预热管的上方设置水蒸气预热管；空气预热系统实现将环境空气利用烟囱内的热烟气预热后送入辐射室参与燃烧。

进一步地，所述辐射盘管由上集合管、下集合管和炉管组成，上集合管和下集合管水平布置，炉管并列联接在上集合管和下集合管之间，炉管的两端同时与上集合管和下集合管相贯通。

进一步地，所述空气预热系统包括烟气管道、二级空气预热器、空气送风机、烟气送风机和一级空气预热器；

所述烟气送风机将烟囱内的热烟气通过烟气管道引入二级空气预热器，热烟气在二级空气预热器内与经过一级空气预热器预热的环境空气进行热交换，热烟气完成热交换后再次进入烟囱排空，环境空气完成热交换后由空气送风机送入辐射室内参与燃烧设备的燃烧。

进一步地，所述吊挂结构和支撑结构受辐射盘管的重力之比为3:7。

有益效果：

1、本实用新型的辐射室呈矩形结构设计，结构简单，制造方便。当需要扩大规模时，只要把长度方向延伸设计或镜像设计即可，这种结构设计占地小，主要结构设计不发生改变，方案设计多样化且成熟度高，能满足生产装置大型化的需求。