CN107138306A - 一种石油加工用重油进料雾化喷嘴 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种重油进料雾化喷嘴，尤其涉及一种石油加工用重油进料雾化喷嘴。本发明要解决的技术问题是提供一种雾化颗粒较小、喷出速度适当、雾化均匀的石油加工用重油进料雾化喷嘴。为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种石油加工用重油进料雾化喷嘴，包括有嘴体等；嘴体为空心圆柱体，嘴体内设有内腔，嘴体左端的出口段设有喷头，嘴体内设有雾化装置，嘴体右端的进料段上部设有原料油入口。本发明达到了一种雾化颗粒较小、喷出速度适当、雾化均匀的效果，由于如上所述水蒸汽与重油进料在内腔的混合雾化方式。
Description
技术领域
本发明涉及一种重油进料雾化喷嘴，尤其涉及一种石油加工用重油进料雾化喷嘴。
背景技术
在催化裂化(FCC)加工过程中，进料喷嘴性能的优劣对裂化反应、产品分布起着重要作用；特别是在以重油为原料时，这种影响尤为突出。雾化良好的进料和高温再生催化剂短时间接触，进行剧烈的催化裂化反应，能提高轻质油收率、降低焦炭产率、改善产品分布、防止过度裂化，消除提升管反应器内的结焦现象，带来可观的经济效益。因此，国内外相关企业一直在不断开发和推出新型高效的重油进料雾化喷嘴，以适应重油深度加工技术发展的需要并获取更大的经济效益。
目前国内外使用的重油进料雾化喷嘴大体分为以下几类：第一类是在喉管式喷嘴基础上改进而成的，其特点是利用收敛—扩张形喉道尽量提高气体流速和气液两相速度差以增加雾化强度；第二类是靶式喷嘴，其原理是进料油在高压差作用下形成高速射流撞击金属靶，再与横向气流作用进行第一次雾化，形成气雾两相流，最后在喷头喷口处加速，实现二次雾化。该喷嘴雾化强度高，但需要很高的进油压力和较多的雾化介质(雾化介质为水蒸汽)，因而能耗较高，增加了生产成本和设备改造的投资；第三类是双喉道内混合式进料喷嘴；第四类是双流体离心式喷嘴，其中采用了两相旋流器。
现有的重油进料雾化喷嘴存在雾化颗粒较大、喷出速度过大、雾化不均匀的缺点，因此亟需研发一种雾化颗粒较小、喷出速度适当、雾化均匀的石油加工用重油进料雾化喷嘴。
发明内容
(1)要解决的技术问题
本发明为了克服现有的重油进料雾化喷嘴雾化颗粒较大、喷出速度过大、雾化不均匀的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种雾化颗粒较小、喷出速度适当、雾化均匀的石油加工用重油进料雾化喷嘴。
(2)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种石油加工用重油进料雾化喷嘴，包括有嘴体、喷头、雾化装置和原料油入口，嘴体为空心圆柱体，嘴体内设有内腔，嘴体左端的出口段设有喷头，嘴体内设有雾化装置，嘴体右端的进料段上部设有原料油入口。
优选地，雾化装置包括有蒸汽入口、连接件、蒸汽分布管和蒸汽分流管，嘴体右端设有蒸汽入口，蒸汽入口左侧设有连接件，内腔水平设有蒸汽分流管，蒸汽分流管和蒸汽入口通过连接件连接，沿蒸汽分流管的轴向设有至少3排蒸汽分布管，每排蒸汽分布管绕蒸汽分流管的圆周方向至少设置3根蒸汽分布管，相邻两排蒸汽分布管的长度沿嘴体进料段到出口段的方向递增，蒸汽分布管上均匀间隔设有小孔。
优选地，还包括有旋转装置，旋转装置包括有支杆、第一电机、齿轮和齿圈，内腔右侧底部设有支杆，支杆顶端设有第一电机，第一电机的输出轴上连接有齿轮，蒸汽分流管右端外围设有齿圈，齿圈和齿轮啮合。
优选地，原料油入口上设有阀门。
优选地，还包括有调节装置，调节装置包括有弹力球、伸缩杆和弹簧，蒸汽入口上部设有伸缩杆，伸缩杆底端设有弹力球，弹力球大小可变，伸缩杆底部与蒸汽入口顶部之间设有弹簧。
优选地，第一电机为伺服电机。
工作原理：重油进料由原料油入口进入内腔，水蒸汽由雾化装置进入到内腔，重油和水蒸气混合雾化，内腔作为混合雾化室，重油进料与水蒸汽在其中充分混合，形成含有很多水蒸汽泡(由油料包覆)的油汽两相流，最后由喷头喷出，油汽两相流由喷口喷出时压力下降，使水蒸汽泡爆炸，从而将水蒸汽泡周围的油料爆炸雾化。
因为雾化装置包括有蒸汽入口、连接件、蒸汽分布管和蒸汽分流管，嘴体右端设有蒸汽入口，蒸汽入口左侧设有连接件，内腔水平设有蒸汽分流管，蒸汽分流管和蒸汽入口通过连接件连接，沿蒸汽分流管的轴向设有至少3排蒸汽分布管，每排蒸汽分布管绕蒸汽分流管的圆周方向至少设置3根蒸汽分布管，相邻两排蒸汽分布管的长度沿嘴体进料段到出口段的方向递增，蒸汽分布管上均匀间隔设有小孔。这样就使水蒸汽沿内腔的轴向从不同层面、不同径向位置、不同圆周方向注入内腔并均匀分布，使重油进料和水蒸汽沿轴向进行多次充分混合雾化，充分提高了传质效率和水蒸汽的利用率，减少了雾化介质(水蒸汽)的消耗量。
因为还包括有旋转装置，旋转装置包括有支杆、第一电机、齿轮和齿圈，内腔右侧底部设有支杆，支杆顶端设有第一电机，第一电机的输出轴上连接有齿轮，蒸汽分流管右端外围设有齿圈，齿圈和齿轮啮合。控制第一电机工作可以调节蒸汽分流管和蒸汽分布管旋转，从而达到充分混合雾化。
因为原料油入口上设有阀门。阀门可以控制重油的流入量，方便调节。
因为还包括有调节装置，调节装置包括有弹力球、伸缩杆和弹簧，蒸汽入口上部设有伸缩杆，伸缩杆底端设有弹力球，弹力球大小可变，伸缩杆底部与蒸汽入口顶部之间设有弹簧。弹力球根据水蒸气的流量改变大小，弹簧随之伸缩运动，可以调节混合雾化的效果。
因为第一电机为伺服电机，伺服电机可以更好地控制转速，使运行更加平稳。
(3)有益效果
本发明达到了一种雾化颗粒较小、喷出速度适当、雾化均匀的效果，由于如上所述水蒸汽与重油进料在内腔的混合雾化方式，当重油进料量有所增减变化时，油汽两相流的体积流量变化相对较小，不会明显影响雾化质量，因而使本发明的操作弹性好、可靠性高。本发明还具有结构简单、使用方便、易于推广的优点。
附图说明
图1为本发明的第一种主视结构示意图。
图2为本发明的左视结构示意图。
图3为本发明的第二种主视结构示意图。
图4为本发明的第三种主视结构示意图。
图5为本发明的第四种主视结构示意图。
附图中的标记为：1-嘴体，2-喷头，3-雾化装置，31-蒸汽入口，32-连接件，33-蒸汽分布管，34-蒸汽分流管，35-小孔，4-内腔，5-原料油入口，6-旋转装置，61-支杆，62-第一电机，63-齿轮，64-齿圈，7-阀门，8-调节装置，81-弹力球，82-伸缩杆，83-弹簧。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种石油加工用重油进料雾化喷嘴，如图1-5所示，包括有嘴体1、喷头2、雾化装置3和原料油入口5，嘴体1为空心圆柱体，嘴体1内设有内腔4，嘴体1左端的出口段设有喷头2，嘴体1内设有雾化装置3，嘴体1右端的进料段上部设有原料油入口5。
实施例2
一种石油加工用重油进料雾化喷嘴，如图1-5所示，包括有嘴体1、喷头2、雾化装置3和原料油入口5，嘴体1为空心圆柱体，嘴体1内设有内腔4，嘴体1左端的出口段设有喷头2，嘴体1内设有雾化装置3，嘴体1右端的进料段上部设有原料油入口5。
雾化装置3包括有蒸汽入口31、连接件32、蒸汽分布管33和蒸汽分流管34，嘴体1右端设有蒸汽入口31，蒸汽入口31左侧设有连接件32，内腔4水平设有蒸汽分流管34，蒸汽分流管34和蒸汽入口31通过连接件32连接，沿蒸汽分流管34的轴向设有至少3排蒸汽分布管33，每排蒸汽分布管33绕蒸汽分流管34的圆周方向至少设置3根蒸汽分布管33，相邻两排蒸汽分布管33的长度沿嘴体1进料段到出口段的方向递增，蒸汽分布管33上均匀间隔设有小孔35。
实施例3
一种石油加工用重油进料雾化喷嘴，如图1-5所示，包括有嘴体1、喷头2、雾化装置3和原料油入口5，嘴体1为空心圆柱体，嘴体1内设有内腔4，嘴体1左端的出口段设有喷头2，嘴体1内设有雾化装置3，嘴体1右端的进料段上部设有原料油入口5。
雾化装置3包括有蒸汽入口31、连接件32、蒸汽分布管33和蒸汽分流管34，嘴体1右端设有蒸汽入口31，蒸汽入口31左侧设有连接件32，内腔4水平设有蒸汽分流管34，蒸汽分流管34和蒸汽入口31通过连接件32连接，沿蒸汽分流管34的轴向设有至少3排蒸汽分布管33，每排蒸汽分布管33绕蒸汽分流管34的圆周方向至少设置3根蒸汽分布管33，相邻两排蒸汽分布管33的长度沿嘴体1进料段到出口段的方向递增，蒸汽分布管33上均匀间隔设有小孔35。
还包括有旋转装置6，旋转装置6包括有支杆61、第一电机62、齿轮63和齿圈64，内腔4右侧底部设有支杆61，支杆61顶端设有第一电机62，第一电机62的输出轴上连接有齿轮63，蒸汽分流管34右端外围设有齿圈64，齿圈64和齿轮63啮合。
实施例4
一种石油加工用重油进料雾化喷嘴，如图1-5所示，包括有嘴体1、喷头2、雾化装置3和原料油入口5，嘴体1为空心圆柱体，嘴体1内设有内腔4，嘴体1左端的出口段设有喷头2，嘴体1内设有雾化装置3，嘴体1右端的进料段上部设有原料油入口5。
雾化装置3包括有蒸汽入口31、连接件32、蒸汽分布管33和蒸汽分流管34，嘴体1右端设有蒸汽入口31，蒸汽入口31左侧设有连接件32，内腔4水平设有蒸汽分流管34，蒸汽分流管34和蒸汽入口31通过连接件32连接，沿蒸汽分流管34的轴向设有至少3排蒸汽分布管33，每排蒸汽分布管33绕蒸汽分流管34的圆周方向至少设置3根蒸汽分布管33，相邻两排蒸汽分布管33的长度沿嘴体1进料段到出口段的方向递增，蒸汽分布管33上均匀间隔设有小孔35。
还包括有旋转装置6，旋转装置6包括有支杆61、第一电机62、齿轮63和齿圈64，内腔4右侧底部设有支杆61，支杆61顶端设有第一电机62，第一电机62的输出轴上连接有齿轮63，蒸汽分流管34右端外围设有齿圈64，齿圈64和齿轮63啮合。
原料油入口5上设有阀门7。
还包括有调节装置8，调节装置8包括有弹力球81、伸缩杆82和弹簧83，蒸汽入口31上部设有伸缩杆82，伸缩杆82底端设有弹力球81，弹力球81大小可变，伸缩杆82底部与蒸汽入口31顶部之间设有弹簧83。
第一电机62为伺服电机。
工作原理：重油进料由原料油入口5进入内腔4，水蒸汽由雾化装置3进入到内腔4，重油和水蒸气混合雾化，内腔4作为混合雾化室，重油进料与水蒸汽在其中充分混合，形成含有很多水蒸汽泡(由油料包覆)的油汽两相流，最后由喷头2喷出，油汽两相流由喷口喷出时压力下降，使水蒸汽泡爆炸，从而将水蒸汽泡周围的油料爆炸雾化。
因为雾化装置3包括有蒸汽入口31、连接件32、蒸汽分布管33和蒸汽分流管34，嘴体1右端设有蒸汽入口31，蒸汽入口31左侧设有连接件32，内腔4水平设有蒸汽分流管34，蒸汽分流管34和蒸汽入口31通过连接件32连接，沿蒸汽分流管34的轴向设有至少3排蒸汽分布管33，每排蒸汽分布管33绕蒸汽分流管34的圆周方向至少设置3根蒸汽分布管33，相邻两排蒸汽分布管33的长度沿嘴体1进料段到出口段的方向递增，蒸汽分布管33上均匀间隔设有小孔35。这样就使水蒸汽沿内腔4的轴向从不同层面、不同径向位置、不同圆周方向注入内腔4并均匀分布，使重油进料和水蒸汽沿轴向进行多次充分混合雾化，充分提高了传质效率和水蒸汽的利用率，减少了雾化介质(水蒸汽)的消耗量。
因为还包括有旋转装置6，旋转装置6包括有支杆61、第一电机62、齿轮63和齿圈64，内腔4右侧底部设有支杆61，支杆61顶端设有第一电机62，第一电机62的输出轴上连接有齿轮63，蒸汽分流管34右端外围设有齿圈64，齿圈64和齿轮63啮合。控制第一电机62工作可以调节蒸汽分流管34和蒸汽分布管33旋转，从而达到充分混合雾化。
因为原料油入口5上设有阀门7。阀门7可以控制重油的流入量，方便调节。
因为还包括有调节装置8，调节装置8包括有弹力球81、伸缩杆82和弹簧83，蒸汽入口31上部设有伸缩杆82，伸缩杆82底端设有弹力球81，弹力球81大小可变，伸缩杆82底部与蒸汽入口31顶部之间设有弹簧83。弹力球81根据水蒸气的流量改变大小，弹簧83随之伸缩运动，可以调节混合雾化的效果。
因为第一电机62为伺服电机，伺服电机可以更好地控制转速，使运行更加平稳。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种石油加工用重油进料雾化喷嘴，其特征在于，包括有嘴体(1)、喷头(2)、雾化装置(3)和原料油入口(5)，嘴体(1)为空心圆柱体，嘴体(1)内设有内腔(4)，嘴体(1)左端的出口段设有喷头(2)，嘴体(1)内设有雾化装置(3)，嘴体(1)右端的进料段上部设有原料油入口(5)。
2.根据权利要求1所述的一种石油加工用重油进料雾化喷嘴，其特征在于，雾化装置(3)包括有蒸汽入口(31)、连接件(32)、蒸汽分布管(33)和蒸汽分流管(34)，嘴体(1)右端设有蒸汽入口(31)，蒸汽入口(31)左侧设有连接件(32)，内腔(4)水平设有蒸汽分流管(34)，蒸汽分流管(34)和蒸汽入口(31)通过连接件(32)连接，沿蒸汽分流管(34)的轴向设有至少3排蒸汽分布管(33)，每排蒸汽分布管(33)绕蒸汽分流管(34)的圆周方向至少设置3根蒸汽分布管(33)，相邻两排蒸汽分布管(33)的长度沿嘴体(1)进料段到出口段的方向递增，蒸汽分布管(33)上均匀间隔设有小孔(35)。
3.根据权利要求2所述的一种石油加工用重油进料雾化喷嘴，其特征在于，还包括有旋转装置(6)，旋转装置(6)包括有支杆(61)、第一电机(62)、齿轮(63)和齿圈(64)，内腔(4)右侧底部设有支杆(61)，支杆(61)顶端设有第一电机(62)，第一电机(62)的输出轴上连接有齿轮(63)，蒸汽分流管(34)右端外围设有齿圈(64)，齿圈(64)和齿轮(63)啮合。
4.根据权利要求3所述的一种石油加工用重油进料雾化喷嘴，其特征在于，原料油入口(5)上设有阀门(7)。
5.根据权利要求4所述的一种石油加工用重油进料雾化喷嘴，其特征在于，还包括有调节装置(8)，调节装置(8)包括有弹力球(81)、伸缩杆(82)和弹簧(83)，蒸汽入口(31)上部设有伸缩杆(82)，伸缩杆(82)底端设有弹力球(81)，弹力球(81)大小可变，伸缩杆(82)底部与蒸汽入口(31)顶部之间设有弹簧(83)。
6.根据权利要求5所述的一种石油加工用重油进料雾化喷嘴，其特征在于，第一电机(62)为伺服电机。
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