CN102997253B - 旋流式废碱液喷枪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种旋流式废碱液喷枪，包括枪管，枪管一端成弯曲状并设置有枪头，枪管的另一端设置有大小头，大小头上设置有内接头。枪头与枪管通过螺纹连接。枪头包括嘴壳，嘴壳内部设置有喷嘴、旋流片和接头，接头通过预紧螺母固定于嘴壳上。喷嘴、旋流片、接头和嘴壳相配合组成了枪头的雾化片。喷嘴的内壁为锥形台，喷嘴的喷口为圆柱状。本发明强化了废碱液雾化效果，使得雾化颗粒大小适中，同时调整了喷枪弯管角度及喷嘴前枪管直段长度，利于运行人员观察喷枪的雾化情况。

Description

旋流式废碱液喷枪

技术领域

本发明涉及一种造纸和石油化工工业废碱液（黑液）的燃烧装置，具体涉及一种旋流式废碱液喷枪。

背景技术

现代造纸和石油化工工业中产生的废碱液，其特点是热值低，固形物热值约为2500~3500Kcal/kg，且含水量较大，浓度低。采用焚烧碱回收法处理废碱液是目前工业上重要方法之一。该技术的生产工艺过程是将废碱液经废碱液喷枪喷入炉膛，雾化成小颗粒，在废碱液滴下降过程中被炉内上升的高温气流干燥，并着火燃烧，颗粒中所含的有机酸钠盐转化成二氧化碳和水及碳酸钠，所含氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，生成的碳酸钠在炉底液态排出和被烟气携带经电除尘捕集，予以回收，燃烧热转化为蒸汽，用于发电或供热。所以废碱液喷枪的雾化颗粒大小直接决定了废碱液焚烧炉的燃烧效率。目前通常采用旋流式喷枪来雾化废碱液，通过控制喷液压力和喷枪的旋流强度等方法控制废碱液的液粒大小。然而采用传统黑液喷枪燃用焚烧废碱液时，雾化粒度不均匀，产生的垫层位于炉底四周，中心不能形成凸起，同时经传统黑液喷枪喷入炉膛的废碱液容易打到炉墙上，且掉落的碱灰极易堵死一次风嘴，而且现有旋流式废液喷枪在运行时，无法观察喷嘴的雾化情况。

发明内容

本发明针对上述技术问题提供了一种旋流式废碱液喷枪，强化了废碱液雾化效果，使得雾化颗粒大小适中，同时调整了喷枪弯管角度及喷嘴前枪管直段长度，利于运行人员观察喷枪的雾化情况。

本发明提供了一种新型旋流式废碱液喷枪，包括枪管，枪管一端成弯曲状并设置有枪头，所述枪管的另一端设置有大小头，所述大小头上设置有内接头。

所述枪头与枪管通过螺纹连接，便于安装拆卸。

所述枪头包括嘴壳，所述嘴壳内部设置有喷嘴、旋流片和接头，所述喷嘴与嘴壳内壁前部贴合，接头通过预紧螺母固定于嘴壳上；喷嘴与接头之间的嘴壳内设旋流片，旋流片开设有沿圆周切向通孔，接头内腔前部设锥台形的旋流室。

所述喷嘴为锥台形，喷嘴的锥台形的大直径端面与接头内腔前部的锥台形的大直径端面之间设旋流片。

所述喷嘴的内壁为锥台形，喷嘴的喷口为圆柱状。

所述旋流片开设有的沿圆周切向通孔的轴线与旋流片的轴线不平行。

所述枪头的尺寸参数满足下列范围：的取值范围是0.10~0.35，的取值范围是0.3~2.0，β的取值范围是30°~70°，的取值范围是0.1~1.0，n的取值范围是3~6，的取值范围是0.2~0.8；

其中，d₀是喷嘴的喷口直径即雾化片的出口直径，D是接头的旋流室直径即雾化片的进口直径，δ是喷嘴的喷口厚度及雾化片的出口厚度，β是喷嘴的锥角即雾化片的锥角，n是旋流片切向开孔数，b是旋流片的宽度，h是旋流片的深度，B是废碱液旋转强度的几何特征数，又称结构特性系数。

在几何特征数B和压力不变的情况下，废碱液滴的平均直径d_y与成正比。d₀增大，将使雾化角α增大，流量系数μ减小，废碱液粒变粗，喷废碱液量增大。喷口直径d₀与旋流室直径D之比过大，会导致雾化流沿圆周方向上分布不均匀性加大，雾化质量下降，故将的范围限定在0.10~0.35，对于大容量喷嘴应尽可能取最小值。雾化片喷口厚度δ与喷口直径d₀之比过大，会导致阻力增加，出口压力下降，雾化角α减小，废碱液滴变粗，故将的范围限定在0.3~2.0。雾化锥角β的取值范围是30°~70°，对于大容量喷嘴β应尽可能取大值。旋流片切向开孔即旋流片的宽度与深度之比的取值范围是0.1~1.0。旋流片切向开孔数n的取值范围是3~6，切向开孔数n适当增加时，雾化流的流量密度沿圆周方向的分布均匀。

本发明结构简单，使用寿命较长，大大减少备件损耗。本发明的枪管一端成弯曲状，利于运行人员观察喷枪的雾化情况，同时在枪管尾部设置能内嵌于金属软管的内接头，保证与废碱液母管的有效连接。枪头与枪管通过螺纹连接，利于拆卸实用。通过枪头的嘴壳上喷嘴、旋流片和接头的设置，实现雾化废碱液的目的。通过对喷嘴、旋流片和接头各部分的结构尺寸限定大大强化废碱液雾化效果，并使废碱液雾化颗粒适中，从而减少了飞灰损失和射壁现象，有效地控制风嘴的糊堵现象，避免废碱液焚烧炉出现掉废碱液和死垫层现象，提高废碱液焚烧炉的安全运行周期，降低油耗，经济效益好。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明局部件枪头的结构示意图。

图3为本发明局部件旋流片的结构示意图。

其中，1-枪头，2-枪管，3-大小头，4-内接头，11-喷嘴，12-嘴壳，13-旋流片，14-预紧螺母，15-接头，16-喷口，17-切向通孔，18-旋流片13的轴线，19-旋流室，d₀ -喷口16直径，D-接头15内的旋流室直径，d-喷嘴11锥形台的大直径，δ-喷嘴11的喷口厚度，β-喷嘴11的锥角，n-旋流片13切向通孔数，b-旋流片13的宽度，h-旋流片13的深度，α-雾化角。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步的说明：

本发明提供了旋流式废碱液喷枪，包括枪管2，枪管2一端成弯曲状并设置有枪头1，所述枪管2的另一端设置有大小头3，所述大小头3上设置有内接头4。

上述技术方案中，所述枪头1与枪管2通过螺纹连接。

上述技术方案中，所述枪头1包括嘴壳12，所述嘴壳12内部设置有喷嘴11、旋流片13和接头15，所述喷嘴11与嘴壳12内壁前部贴合，接头15通过预紧螺母14固定于嘴壳12上；喷嘴11与接头15之间的嘴壳12内设旋流片13，旋流片13开设有沿圆周切向通孔，接头15内腔前部设有锥台形的旋流室19。

上述技术方案中，所述喷嘴11为锥台形；喷嘴11的锥台形的大直径端面与接头15内腔前部的锥台形的大直径端面之间设旋流片13。

上述技术方案中，喷嘴11的内壁为锥台形，喷嘴11的喷口16为圆柱状。

上述技术方案中，所述旋流片13开设有沿圆周切向通孔的轴线与旋流片的轴线18不平行。

上述技术方案中，所述枪头1的尺寸参数满足下列范围：的取值范围是0.10~0.35，的取值范围是0.3~2.0，β的取值范围是30°~70°，的取值范围是0.1~1.0，n的取值范围是3~6；

其中，d₀是喷口16直径，D是接头15内的旋流室19直径，δ是喷嘴11的喷口厚度，β是喷嘴11的锥角，n是旋流片13切向开孔数，b是旋流片13的宽度，h是旋流片13的深度，d是喷嘴11锥形台的大直径。

使用前，将内接头4内嵌于金属软管中，通过金属软管将废碱液喷枪的尾部与废碱液母管连接起来。根据所焚烧废碱液的性质选择合适尺寸的喷嘴11和旋流片13，安装完成后即可使用。

使用时，废碱液通过废碱液母管进入废碱液喷枪，通过枪管2到达枪头1，由喷嘴11、旋流片13、接头15和嘴壳12相配合对废碱液进行雾化。废碱液在枪前压力的作用下进入旋流室19，形成旋流液体后进入雾化片。枪前压力约为0.2MPa。旋流液体经旋流片13和喷嘴11作用后形成液雾，由喷嘴16喷出。使用过程中操作人员可以通过枪管的弯曲部分观察废碱液喷枪的工作状况。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

本说明书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。

Claims (4)

1.一种旋流式废碱液喷枪，包括枪管(2)，其特征在于枪管(2)一端成弯曲状并设置有枪头(1)，所述枪管(2)的另一端设置有大小头(3)，所述大小头(3)上设置有内接头(4)，所述枪头(1)包括嘴壳(12)，所述嘴壳(12)内部设置有喷嘴(11)、旋流片(13)和接头(15)，所述喷嘴(11)与嘴壳(12)内壁前部贴合，接头(15)通过预紧螺母(14)固定于嘴壳(12)上；喷嘴(11)与接头(15)之间的嘴壳(12)内设旋流片(13)，旋流片(13)开设有沿圆周切向通孔(17)，接头(15)内腔前部设有锥台形的旋流室(19)，喷嘴(11)的内壁为锥台形，喷嘴(11)的喷口(16)为圆柱状；

所述枪头(1)的尺寸参数满足下列范围：的取值范围是0.10～0.35，的取值范围是0.3～2.0，β的取值范围是30°～70°，的取值范围是0.1～1.0，n的取值范围是3～6；

其中，d₀是喷口(16)直径，D是接头(15)内的旋流室出口端直径，δ是喷嘴(11)的喷口厚度，β是喷嘴(11)内壁的锥角，n是旋流片(13)切向开孔数，b是旋流片(13)的宽度，h是旋流片(13)的深度。

2.根据权利要求1所述的旋流式废碱液喷枪，其特征在于所述枪头(1)与枪管(2)通过螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的旋流式废碱液喷枪，其特征在于所述喷嘴(11)为锥台形；喷嘴(11)的锥台形的大直径端面与接头(15)内腔前部的锥台形的大直径端面之间设旋流片(13)。

4.根据权利要求3所述的旋流式废碱液喷枪，其特征在于所述旋流片(13)开设有沿圆周切向通孔的轴线与旋流片的轴线(18)不平行。