CN103008134B - 一种喷枪及利用该喷枪实现将半固态介质分散输送方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷枪及利用该喷枪实现将半固态介质分散输送方法，是在喷枪枪体上开设物料连接接入口；枪体内腔中置有压缩空气杆，其由一内部扩散管及套设在其上的活塞环组成，该内部扩散管可于枪体内横向移动，并于后段上套有卡头，尾端上开有雾化空气接口、清洗水接口和雾化环冷却空气接口，于该内部扩散管的前端头（近焚烧口端）扣设一雾化环；在枪体内腔壁上设有挡料环，该挡料环位于活塞环的前方；设一执行器，执行器的一端与枪体稳固连接，该执行器具有一可往复动作的推杆，执行器推杆的外端与内部扩散管的尾端固定连接并可以带动内部扩散管横向往复移动；在枪体上开设喷枪清洗接入口。其可对半固态物料进行合理的分散，输送更快捷高效。

Description

一种喷枪及利用该喷枪实现将半固态介质分散输送方法

技术领域

本发明涉及一种半固态介质的雾化分散设备及其方法，尤其涉及一种喷枪及利用该喷枪实现将半固态介质分散输送的方法。

背景技术

随着环保技术的发展，尤其是当前循环经济的要求，煤矿洗选所产生的煤泥、工业和市政污泥等传统意义上的废弃物正通过不同的窑炉实现热能的综合利用或最终处置。在这个过程中，物料需要被合理地分散才能被充分利用或处置。

目前可用于半固态介质分散输送的装置中，如有一种煤泥进料器，一般由给料缸座、活塞环、压缩空气杆等组成，给料缸座具有水平进料口、水平出料口和下出料口，所述的活塞环具有三个工作段，通过活塞环的工作可将煤泥这种半固态介质输送到窑炉中进行处理，这种设备可以完成煤泥的输送，但输送过程中，亦发生堵塞，且设备不宜清洗。 

发明内容

本发明的目的是提供一种喷枪，能克服现有技术的缺陷，可对半固态物料进行合理的分散，输送更快捷高效。

为实现上述目的，本采取以下设计方案：

一种喷枪，在喷枪的枪体上开设物料连接接入口；所述枪体的内腔中置有压缩空气杆，该压缩空气杆由一内部扩散管及套设在其上的活塞环组合构成；所述内部扩散管可于枪体内横向移动，并于后段上套有卡头，在内部扩散管的尾端上开有雾化空气接口、清洗水接口和雾化环冷却空气接口，于内部扩散管的前端头（近焚烧口端）扣设一雾化环，内部扩散管的管内腔与雾化环的工作腔相通；在枪体内腔壁上设有挡料环，该挡料环位于活塞环的前方；设一执行器，执行器的一端与枪体稳固连接，该执行器具有一可往复动作的推杆，该推杆的外端与内部扩散管的尾端固定连接并可以带动内部扩散管横向往复移动；在枪体上开设喷枪清洗接入口。

在喷枪枪体的主工作区域段套设一保护冷却管，该保护冷却管上开有冷却空气接口。

所述的喷枪中，设定活塞环后移的终点位置至枪体内腔的前端口为主工作区域，所述的保护冷却管包覆在该工作区域的外围。

在物料连接接入口前管路中设有过滤器，同时配有可接收该过滤掉杂物的杂物收集筒，该杂物收集筒位于喷枪枪体的外部。

所述喷枪的枪体主体呈直杆状，在尾部位置开设物料连接接入口及喷枪清洗接入口，且该两个接口为呈后斜的分叉式杆状。

所述喷枪的雾化环由外环、筋板和内环组成，外环与中心雾化管密闭螺接，外环和内环之间有一组斜向的通道，外环和内环两者间由筋板连接。

所述喷枪的各部件均为可拆卸结构。

本发明的另一目的是提供一种利用上述喷枪实现将半固态介质分散输送的方法。

为实现上述目的，本采取以下设计方案：

一种利用上述喷枪实现将半固态介质分散输送方法，其方法如下：

a）启动输送泵，将半固态介质由喷枪的物料连接接入口送入喷枪，且在送入喷枪前先对该半固态介质过滤杂物；

b）半固态介质进入喷枪后，启动执行器，推动压缩空气杆向喷枪出口端移动，同时由雾化空气接口向喷枪的内部扩散管内通入压缩空气并经雾化环喷出与物料接触以使其雾化；工作中，通过执行器调整半固态介质的流速及流量。雾化空气通过雾化空气接口进入并最终通过雾化空气环与枪体内的物料接触，使其雾化

在输送过程中，通过冷却空气连接入口同时向保护空气管内通入冷却空气；当长时间停机时，通过执行器拖动内部扩散管使活塞环远离挡料环，并通入雾化空气和清洗水，对雾化环进行清洗，枪体内通入清洗水对枪体内部进行清洗；当短时间停机时，通过执行器拖动内部扩散管使活塞靠紧挡料环，并在内部扩散管内通入冷却空气。

本发明的喷枪是一种半固态介质的雾化分散设备，特别适用于膏体、泥料和浆体，能使通过管道输送的不同粘度及热值范围的物料喷入焚烧窑炉进行焚烧综合利用和处置。

本发明的优点是：

1、结构简单新颖，全部为可拆卸结构，维护简单、方便；

2、内部扩散管与枪体相对轴向距离可调，有利于调节物料流速，进而调整其在雾化空气作用下的分散度；

3、喷枪内部各个部位均有冷却和清洗措施，是确保设备正常运行的必要措施；

附图说明。

图1　为本发明喷枪的结构示意图（设定图中：右方代表枪体的前方；左方代表枪体的后方）。

图2　为本发明喷枪的雾化环结构示意图（主剖）。

图3　为本发明喷枪的雾化环结构示意图（侧视）。

图中： 

1、枪体；2、保护冷却管；3、内部扩散管；4、雾化环；5、挡料环 ；6、活塞环 ；7、冷却空气接口； 8、喷枪清洗接入口； 9、物料连接接入口； 10、执行器； 11、雾化空气接口；12、清洗水接口；13、雾化环冷却空气接口；14、限位卡头。

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明。

具体实施方式

参阅图1所示，本发明喷枪主要包括枪体1、保护冷却管2、内部扩散管3、雾化环4和执行器10等。

在喷枪的枪体上开设物料连接接入口9及喷枪清洗接入口8。

本发明枪体内腔中置有压缩空气杆，该压缩空气杆采用联杆活塞环式的结构，即由一内部扩散管3及套设在其上的活塞环6组合构成，该内部扩散管受动力源驱动可于枪体内腔中横向移动，并于后段上套有限位卡头14，保证活塞环在一定的工作范围内移动。

位于活塞环6的前方，在枪体内腔壁上设一挡料环5，工作中根据需要调整活塞环6与挡料环5之间的距离，可以使物料以合适的流速通过枪体。

本发明喷枪的一实施例中，压缩空气杆的动力源采用一执行器10，该执行器采用电液推杆式结构，具有一可往复动作的推杆，该推杆的外端与内部扩散管3的尾端固定连接并可以带动内部扩散管横向往复移动，执行器的一端与枪体稳固连接，以实现定位。该执行器10可以带动内部扩散管3相对枪体前进或后退，当正常运行时，通过执行器调节内部扩散管的轴向位置来调整活塞环6与枪体内挡料环5之间的距离，从而使物料以合适的流速通过枪体。当长时间停机时，通过执行器10拖动内部扩散管3，使活塞环6远离挡料环5，并通入雾化空气和清洗水（或清洗空气），对雾化环进行清洗，枪体内通入清洗水对枪体内部进行清洗。当短时间停机时，通过执行器拖动内部扩散管3使活塞环6靠紧挡料环5，并在内部扩散管3内通入冷却空气，此时喷枪处于关闭状态。

设定活塞环后移的终点位置至枪体内腔的前端口为主工作区域，在枪体的主工作区域段套设一保护冷却管2，该保护冷却管2上开有冷却空气接口7。

在内部扩散管3的前端头扣设一雾化环4，参见图2和图3所示：所述的雾化环由外环401、筋板和内环403组成，外环401通过螺纹结构与内部扩散管或者说是雾化空气管）密闭连接；外环和内环之间有一组斜向的通道402，外环和内环两者间由筋板连接。

在内部扩散管3的尾端上开有雾化空气接口11，用于通入压缩空气，实现工作过程中对物料的雾化。在内部扩散管3的尾端上还开有雾化环冷却空气接口13，用以实现雾化环的冷却。两接口均是通过同一穿过内部扩散管3内腔的雾化清洗管与雾化环4联通。

在枪体上还开设喷枪清洗接入口8，在内部扩散管3的尾端上还开有清洗水接口12，两者均用于通入清洗液，实现本发明喷枪的全方位自清洗。

上述的物料连接接入口9、冷却空气接口7、喷枪清洗接入口8、雾化空气接口11、清洗水接口12和雾化环冷却空气接口13均应安装有控制开、断阀门，使用时分别根据正常运行、短时间停止运行或长时间停止运行的要求调整或开、关。

由于一些半固态介质（如污泥、煤泥）中一般含有较多杂物，在通过泵送进入喷枪前，其中的杂物应先被过滤；故本发明喷枪配有一可接收该过滤掉杂物的杂物收集筒，该杂物收集筒位于喷枪枪体的外部。

本发明所有件最终可以通过保护冷却管固定连接在焚烧炉上；各部件均可为可拆卸结构。

本发明的工作原理是：物料依靠泵送余压进入喷枪，当内部扩散管前后移动时候，内部扩散管上的活塞靠近或者远离枪体内部的挡料环，那么其通道间隙就会变化，介质通过的流速亦随之变化，于靠近出口处在压缩空气的作用下被合理分散，进而进入焚烧窑炉内高温焚烧。本发明方法过程不但充分利用了物料的热值，更重要的是被合理分散的物料中的有益成分可有效降低窑炉尾气中有害气体的浓度。

本发明的具体工作过程：

运行状态时，启动输送泵，物料通过物料连接入料口进入泵送管道，在送入喷枪前先对该半固态介质过滤杂物，继而进入喷枪；物料进入喷枪后，启动执行器，推动压缩空气杆向喷枪出口端移动，同时由雾化空气接口向喷枪的内部扩散管3内通入压缩空气并经雾化环4喷出与物料接触以使其雾化，将枪体1内的物料分散送入窑炉中处理。

工作中，通过执行器10的轴向位移来调整内部扩散管上的活塞6与枪体内的挡料环5之间的距离，从而调节介质流速。

短时间停止运行时，通过调整执行器10，使内部扩散管上的活塞6靠紧枪体内的挡料环5。打开雾化环冷却空气接口13使雾化环得以冷却。

长时间停止运行时，通过调整执行器10，使内部扩散管上的活塞6远离枪体内的挡料环5，将清洗水接口12及雾化空气11打开，并打开喷枪清洗接口8使喷枪内部得到彻底清理和冷却。

本发明的喷枪可将柱塞泵送来的粘度及热值适合焚烧的固体浆液喷入高温焚烧窑炉，可防堵并自清洗，清洗便捷高效。

以下以两个具体实施例对本发明进一步说明。

实施例1：污泥焚烧

污泥中一般含有较多杂物，并且无法避免，污泥在通过泵送进入喷枪前，其中的杂物被过滤后，储存于喷枪外部的杂物收集筒内。

污泥经进入喷枪后，由喷枪中部压缩空气杆与喷枪内壁之间的空隙流向喷枪出口位置，并在接近出口前由于通过空隙的缩小而增大流速，同时通过外部给入的压缩空气的作用尽可能在出料时呈现分散状态。

呈现分散状态的污泥在焚烧系统内将有利于提高燃烧效率，从而实现更加节能和焚烧更彻底的目的。

如果该喷枪应用于水泥窑焚烧污泥，实践证明由于提高了污泥的分散特性，产生了明显的促进降低水泥窑内氮氧化物排放的效果。

在雾化及分散的处理过程中，污泥可以发生化学反应：

化学式如下：NOx + NH₃ + O₂                                                  N₂ + H₂O

实施例2：煤泥综合利用

煤泥中一般也含有较多杂物，并且无法避免，污泥在通过泵送进入喷枪前，其中的杂物被过滤后储存于喷枪外部的杂物收集筒内。

煤泥经进入喷枪后，由喷枪中部压缩空气杆与喷枪内壁之间的空隙流向喷枪出口位置，并在接近出口前由于通过空隙的缩小而增大流速，同时通过外部给入的压缩空气的作用尽可能在出料时呈现分散状态。

呈现分散状态的煤泥在锅炉系统内将有利于提高燃烧效率，从而实现更加节能和燃烧充分的目的。

上述各实施例可在不脱离本发明的范围下加以若干变化，故以上的说明所包含及附图中所示的结构应视为例示性，而非用以限制本申请专利的保护范围。

Claims (10)

1. 一种喷枪，在喷枪的枪体上开设物料连接接入口；其特征在于：

所述枪体的内腔中置有压缩空气杆，该压缩空气杆由一内部扩散管及套设在其上的活塞环组合构成；

所述内部扩散管可于枪体内横向移动，并于后段上套有卡头，在内部扩散管的尾端上开有雾化空气接口、清洗水接口和雾化环冷却空气接口，于内部扩散管的前端头扣设一雾化环；

在枪体内腔壁上设有挡料环，该挡料环位于活塞环的前方；

设一执行器，执行器的一端与枪体稳固连接，该执行器具有一可往复动作的推杆，该推杆的外端与内部扩散管的尾端固定连接并可以带动内部扩散管横向往复移动；

在枪体上开设喷枪清洗接入口。

2.根据权利要求1所述的喷枪，其特征在于：在枪体的主工作区域段套设一保护冷却管，该保护冷却管上开有冷却空气接口。

3.根据权利要求2所述的喷枪，其特征在于：设定活塞环后移的终点位置至枪体内腔的前端口为主工作区域，所述的保护冷却管包覆在该工作区域的外围。

4.根据权利要求1所述的喷枪，其特征在于：在物料连接接入口前管路中设有过滤器，同时配有可接收过滤掉杂物的杂物收集筒，该杂物收集筒位于喷枪枪体的外部。

5.根据权利要求1所述的喷枪，其特征在于：所述的枪体主体呈直杆状，在尾部位置开设物料连接接入口及喷枪清洗接入口，且该两个接口为呈后斜的分叉式杆状。

6.根据权利要求1所述的喷枪，其特征在于：所述的雾化环由外环、筋板和内环组成，外环与内部扩散管通过带密封螺纹连接，外环和内环之间有一组斜向的通道，外环和内环两者间由筋板连接。

7.根据权利要求1所述的喷枪，其特征在于：各部件均为可拆卸结构；该喷枪用于膏体、泥料和浆体的输送。

8.根据权利要求7所述的喷枪，其特征在于：所述的泥料为污泥和煤泥。

9.一种利用权利要求1所述的喷枪实现将半固态介质分散输送方法，其特征在于方法如下：

a）启动输送泵，将半固态介质由喷枪的物料连接接入口送入喷枪，且在送入喷枪前先对该半固态介质过滤杂物；

b）半固态介质进入喷枪后，启动执行器，推动压缩空气杆向喷枪出口端移动，同时由雾化空气接口向喷枪的内部扩散管内通入压缩空气并经雾化环喷出与物料接触以使其雾化；工作中，通过执行器调整半固态介质的流速及流量；雾化空气通过雾化空气接口进入并最终通过雾化空气环与枪体内的物料接触，使其雾化。

10.根据权利要求9所述的将半固态介质分散输送方法，其特征在于：在输送过程中，通过冷却空气连接入口同时向保护空气管内通入冷却空气；当长时间停机时，通过执行器拖动内部扩散管使活塞环远离挡料环，并通入雾化空气和清洗水，对雾化环进行清洗，枪体内通入清洗水对枪体内部进行清洗；当短时间停机时，通过执行器拖动内部扩散管使活塞靠紧挡料环，并在内部扩散管内通入冷却空气。