CN105689168A - 一种适宜高悬浮物液体的自旋转式抗堵型喷头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适宜高悬浮物液体的自旋转式抗堵型喷头，包括进水管、弧形悬臂、底座、射流板、支座和挡板，进水管和底座通过弧形悬臂连接；挡板与支撑杆焊接在一起，且安装在支座上；底座、射流板和支座连接在一起并相对静止；进水管的出水口与管径一样大，可以通过高悬浮物液体，防止堵塞；挡板与支撑杆在液体流的冲击下可以自由旋转；液体经凹槽和射流板两级分散式喷洒，提高了喷洒的均匀度；挡板设计为凹槽式，可以增加液体冲击面积，扩大喷洒范围；射流板设计为筛板形式，作为液体的第三级分流。本喷头结构合理，有效解决了传统喷头在喷洒高悬浮物液体易堵塞的难题，喷洒时自动旋转，喷洒均匀，适用于农业灌溉、环保、生物科技等多个领域。

Description

一种适宜高悬浮物液体的自旋转式抗堵型喷头

技术领域

本发明是一种适宜高悬浮物液体的自旋转式抗堵型喷头，具体应用在农业、环保等领域中各种高浓度液体的喷洒，尤其是适用于干式厌氧发酵领域，可以实现高悬浮物浓度渗滤液等液体的喷洒，满足干式厌氧发酵装置的传质传热需求。

背景技术

在沼气产业发展过程中，大量沼液难以消纳的问题已成为制约沼气工程发展的难题之一，干式厌氧发酵由于几乎不产生沼液已成为目前的研究热点。以混合原料为主要原料干式发酵需在多个反应器中进行，为实现固体反应器的传质、传热和匹配协调，经常需要在固体反应器中设置喷淋系统，利用若干喷头将以渗滤液调配后的液体及厌氧菌剂等接种物喷洒到固体反应器中的物料表面，满足物料的接种、传质传热等需求。厌氧发酵过程产生的渗滤液中往往含有较高浓度的悬浮物，传统的喷头很难直接使用，经常发生堵塞，一般都需要先对渗滤液进行过滤等处理，一方面增加的过滤工序使成本提高，另一方面厌氧发酵过程中所需的菌群、营养元素等物质大多在被过滤掉的物料中，喷淋的效果大为降低。因此亟需开发一种适宜高含固率液体的喷头，满足干发酵装置的传质传热需求。

通过查阅文献和实际调研可知，沼气干发酵喷头的设计除需考虑其本身的性能，如喷头的工作压力、流量、射程、组合喷淋强度之外，还必须同时考虑诸如物料的允许喷洒强度和悬浮物浓度的限制因素。悬浮物浓度高会造成喷头堵塞，造成发酵过程停滞；喷头喷洒强度过大将造成物料中微生物的流失。喷灌设备中常用的喷头结构型式有折射式、缝隙式和离心式等固定喷头，以及摇臂式、叶轮式、垂直摆臂式、反作用式和全射流式等旋转喷头，但固定喷头和旋转喷头对悬浮物浓度均有很高的要求。固定式喷头主要靠管道和喷头的通量变化实现较高流速和强度，悬浮物浓度要求高；旋转式喷头具有受力均衡、工作平衡可靠、射程较远、流量调节范围大等优点，本发明在传统旋转式喷头的基础上，开发了一种适宜高悬浮物液体的自旋转式抗堵型喷头，可以很好的满足干式发酵等工艺的要求。

发明内容

本发明的目的是针对目前环保等领域中经常需要喷洒高悬浮物浓度的液体，尤其是干式厌氧发酵装备中，渗滤液等液体在喷洒过程中经常出现喷头易堵塞、喷洒不均匀、喷洒可靠性差等问题，通过扩大液体出口管径可以有效防止喷头堵塞，通过液体的多级分散喷洒可以有效提供喷洒的范围，通过喷头的旋转喷洒，可以充分发挥旋转式喷的受力均衡、工作平衡可靠、射程较远、流量调节范围大等优点。

为达到这一目的所采取的技术方案如下：一种适宜高悬浮物液体的自旋转式抗堵型喷头，其特征在于：进水管和底座通过弧形悬臂连接；挡板与支撑杆焊接在一起，且安装在支座上；底座、射流板和支座通过螺纹连接或焊接方式连接在一起，处于相对静止状态。

上述的适宜高悬浮物液体的自旋转式抗堵型喷头中，液体的出水口与进水管的管径几乎一样大，可以通过高悬浮物和高浓度液体，不容易发生堵塞。

上述的适宜高悬浮物液体的自旋转式抗堵型喷头中，挡板与支撑杆可以自由旋转，当液体从进水管的出水口喷出时，在液体冲击力和重力的作用下，挡板与支撑杆可以一直保持旋转，无需其他外力。

上述的适宜高悬浮物液体的自旋转式抗堵型喷头中，挡板设计为凹槽形式，可以增加液体冲击面积，扩大喷洒范围，通过调整凹槽的的弧度可以改变喷洒范围。

上述的适宜高悬浮物液体的自旋转式抗堵型喷头中，挡板上分布了许多凸起，液体洒落在凸起上可以向四面八方溅起，使液体喷洒得更为分散、均匀。

上述的适宜高悬浮物液体的自旋转式抗堵型喷头中，射流板为筛板结构，上面均布许多小孔，液体从进水管喷射到挡板上，一些液体落在射流板上，其中一部分溅起，其余经射流板上的小孔掉落。

上述的适宜高悬浮物液体的自旋转式抗堵型喷头中，液体从出水口喷出时，经历了三级分散喷洒，挡板为一级分散喷洒，射流板为二级分散式洒，射流板的筛孔作为液体的第三级分散喷洒，通过三级分散喷洒，提高了液体喷洒的均匀度。

上述的适宜高悬浮物液体的自旋转式抗堵型喷头中，通过调节挡板的倾斜角度和高度，都可以改变液体的喷洒强度和喷洒范围，也可以在通过调节液体的流速来改变喷洒范围。

本发明为一种适宜高悬浮物液体的自旋转式抗堵型喷头，具有以下优点：

具备高悬浮固体的渗滤液通过性，喷头口径大，不容易堵塞；通过三级分散喷洒结构，可以大大提高喷洒的范围和均匀度，在干式发酵中可以使液体中的各类营养物质和菌种与发酵物料充分接触，通过提高液体的温度，可以将热量更为均匀的传递给发酵物料，提高物料的降解率和发酵效率，增强传质传热效果；喷洒范围和强度可以通过多种方式来调节，通过液体流速和压力可以对喷洒强度和喷洒直径进行调整，通过调挡板弧度和两翼高度可以对喷洒直径和喷洒均匀度进行调整，通过挡板的倾斜角度和高度也可以调节喷洒强度和喷洒范围；该喷头能够很好的满足沼气干式发酵对喷洒液体浓度、喷洒直径、均匀度、喷洒强度等各方面的要求。

整体而言，本发明结构简、效率高、喷洒均匀、工作性能可靠，有效解决了传统喷头在喷洒高悬浮物液体易堵塞的难题，喷洒时自动旋转，喷洒均匀，可适应于各种干式厌氧发酵装置的喷淋系统，以及农业、环保、生物科技等相关领域中各类液体的喷洒，应用前景广泛，社会经济效益明显。

附图说明：

图1为适宜高悬浮物液体的自旋转式抗堵型喷头主视图；

图2为适宜高悬浮物液体的自旋转式抗堵型喷头左视图；

图3为适宜高悬浮物液体的自旋转式抗堵型喷头俯视图。

具体实施方式：

如图1、图2、图3所示：

1为进水管，2为弧形悬臂，3为底座，4为射流板，5为支撑杆，6为支座，7为挡板，8为凸起，9为小孔。

下面结合附图1-图2对本发明的实施例进行描述：

如图1、图2、图3所示，适宜高悬浮物液体的自旋转式抗堵型喷头的进水管1和底座3通过弧形悬臂2连接；挡板7与支撑杆5焊接在一起，且安装在支座6上；底座3、射流板4和支座6通过螺纹连接或焊接方式连接在一起，处于相对静止状态；挡板设计为凹槽形式；挡板上布置有许多凸起；射流板设计为筛板结构，上面均布有许多小孔。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种适宜高悬浮物液体的自旋转式抗堵型喷头，包括进水管(1)、弧形悬臂(2)、底座(3)、射流板(4)、支撑杆(5)、支座(6)和挡板(7)，其特征在于：进水管(1)和底座(3)通过弧形悬臂(2)连接；挡板(7)与支撑杆(5)焊接在一起，且安装在支座(6)上；底座(3)、射流板(4)和支座(6)通过螺纹连接或焊接方式连接在一起，处于相对静止状态。

2.根据权利要求1所述的适宜高悬浮物液体的自旋转式抗堵型喷头，其特征在于液体的出水口与进水管(1)的管径几乎一样大，可以通过高悬浮物和高浓度液体，不容易发生堵塞。

3.根据权利要求1所述的适宜高悬浮物液体的自旋转式抗堵型喷头，其特征在于挡板(7)与支撑杆(5)可以自由旋转，当液体从进水管(1)的出水口喷出时，在液体冲击力和重力的作用下，挡板(7)与支撑杆(5)可以一直保持旋转，无需其他外力。

4.根据权利要求1所述的适宜高悬浮物液体的自旋转式抗堵型喷头，其特征在于挡板(7)设计为凹槽形式，可以增加液体冲击面积，扩大喷洒范围，通过调整凹槽的的弧度可以改变喷洒范围。

5.根据权利要求1所述的适宜高悬浮物液体的自旋转式抗堵型喷头，其特征在于挡板(7)上分布了许多凸起(8)，液体洒落在凸起(8)上可以向四面八方溅起，使液体喷洒得更为分散、均匀。

6.根据权利要求1所述的适宜高悬浮物液体的自旋转式抗堵型喷头，其特征在于射流板(4)为筛板结构，上面均布许多小孔(9)，液体从进水管(1)喷射到挡板(7)上，液体洒落在射流板(4)上时，其中一部分溅起，其余经射流板(4)上的小孔(9)掉落。

7.根据权利要求1所述的适宜高悬浮物液体的自旋转式抗堵型喷头，其特征在于液体从出水口喷出时，经历了三级分散喷洒，挡板为一级分散喷洒，射流板为二级分散式洒，射流板的筛孔作为液体的第三级分散喷洒，通过三级分散喷洒，提高了液体喷洒的均匀度。

8.根据权利要求1所述的适宜高悬浮物液体的自旋转式抗堵型喷头，其特征在于通过调节挡板的倾斜角度和高度，都可以改变液体的喷洒强度和喷洒范围，也可以在通过调节液体的流速来改变喷洒范围。