CN107899772A - 一种用于荒煤气冷却的雾化喷嘴 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于荒煤气冷却的雾化喷嘴，倾斜伸入焦炉集气系统的每个桥管顶部，雾化喷嘴内部设有独立的液体流道和气体流道，氨水通过液体流道进入，惰性气体经气体流道进入，惰性气体经稳压后喷射，与氨水在雾化喷嘴前端的喷出口混合雾化后喷洒到进入桥管的荒煤气上；所述雾化喷嘴包括喷嘴盖、喷嘴本体和喷嘴座，喷嘴座固定连接在桥管上，喷嘴座与喷嘴本体呈角度固定连接。本发明强化雾化效果，增大有利于流体换热的相界面，减少换热无效氨水用量，从而减少循环氨水的循环量，进而循环管路可选用较小的管道，氨水泵可选用较小流量的泵，氨水管道对焦炉荷载大大减小。降低设备投资费用和操作费用，工艺布置更趋合理。
Description
技术领域
本发明涉及焦炉集气系统中荒煤气冷却技术，特别涉及焦炉荒煤气预冷却处理过程中的雾化喷嘴。
背景技术
现行炼焦生产中，高达800℃左右的荒煤气由炭化室进入上升管，经桥管处低压氨水喷嘴连续不断地喷淋0.4MPa左右的低压氨水，冷却至80℃左右后导入集气管中，达到对荒煤气的预冷效果。
该低压氨水喷嘴中三通喷头与立管之间采用螺纹连接固定，在大喷头中设一旋流片，通过低压氨水的冲击作用使旋流片发生旋转，对氨水产生连续切割的效果，从而达到喷洒氨水的雾化效果。但是，该氨水喷嘴在使用中存在以下几点不足：
一、荒煤气冷却降温的原理为低压氨水发生相态变化，从液态变成气态从而吸收荒煤气显热，使其温度降低，而工业试验和现场生产中都可观察到该喷嘴工作中连续喷淋出大量低压氨水，喷洒出的氨水在桥管中的形态不是水雾状而是液滴状，在桥管内下降至一半左右高度时已经汇聚成圆锥形水柱，又经理论计算，真正用于荒煤气冷却降温的低压氨水量不到循环氨水量的5％左右，由此可见该喷嘴喷洒未能提供换热所需的大量有效相界面，大量换热无效的低压氨水在系统内循环，增加了设备投资费用和生产操作费用；
二、由于喷嘴雾化效果不佳，生产中的桥管容易在远离喷头局部出现温度过高情况，导致其铸造壳体局部发红、出现裂纹损坏。
三、由于短时间在桥管内喷洒了大量换热无效的低压氨水，当该喷嘴角度因安装不合适或松动、碰撞而使角度转向时，更容易发生氨水进入炭化室的事故。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于荒煤气冷却的雾化喷嘴，强化雾化效果，增大液滴比表面积，从而提供更大的换热相界面，减少换热无效液体循环量，提高换热效率，减小循环氨水系统设备规模，降低设备投资费用和生产操作费用。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种用于荒煤气冷却的雾化喷嘴，倾斜伸入焦炉集气系统的每个桥管顶部，雾化喷嘴内部设有独立的液体流道和气体流道，氨水通过液体流道进入，惰性气体经气体流道进入，惰性气体经稳压后喷射，与氨水在雾化喷嘴前端的喷出口混合雾化后喷洒到进入桥管的荒煤气上；所述雾化喷嘴包括喷嘴盖、喷嘴本体和喷嘴座，喷嘴座固定连接在桥管上，喷嘴座与喷嘴本体呈角度固定连接；
所述喷嘴本体内设置有液体流道、气体流道、气体稳压腔、气体喷射孔；所述液体流道和气体流道平行设置，液体流道的进液口和气体流道的进气口位于桥管外部；
所述气体稳压腔位于喷嘴本体前端，设置在液体流道外周，呈环形凹槽结构，一侧与气体流道相连，另一侧与沿圆周均布的气体喷射孔相连；
所述喷嘴盖与喷嘴本体通过螺纹连接，喷嘴盖与喷嘴本体连接后将喷嘴本体的气体稳压腔密封，喷嘴盖底面设有喷出口，喷出口与喷嘴本体的液体流道和气体喷射孔相连；
所述的喷嘴座与喷嘴本体的角度α为40-60°。
所述的液体流道的进液口通过快速接头连接供液管。
所述的气体流道的进气口通过快速接头连接供气管。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
1.强化雾化效果，增大有利于流体换热的相界面，减少换热无效氨水用量，从而减少循环氨水的循环量，进而循环管路可选用较小的管道，氨水泵可选用较小流量的泵，氨水管道对焦炉荷载大大减小。降低设备投资费用和操作费用，工艺布置更趋合理。
2.减少因氨水雾化效果差导致换热不佳从而引起桥管弯管曲率较大处局部发红、出现裂纹或喷嘴角度不当，氨水进入炭化室，降低炭化室温度，影响正常碳化反应的生产事故。
附图说明
图1为本发明的工作示意图。
图2为雾化喷嘴结构示意图。
图3为雾化喷嘴部分放大图。
图4为氨水在集气系统中的循环示意图
图中：雾化喷嘴1、桥管2、快速接头3、供气管4、供液管5、喷嘴盖10、喷出口11、喷嘴本体12、喷嘴座13、液体流道121、气体流道122、气体稳压腔123、气体喷射孔124。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步说明：
如图1-图3，一种用于荒煤气冷却的雾化喷嘴，在焦炉每孔对应的桥管上安装雾化喷嘴1，雾化喷嘴1包括喷嘴盖10、喷嘴本体12和喷嘴座13，喷嘴座13固定连接在桥管2上，喷嘴座13与喷嘴本体12呈角度固定连接。
喷嘴本体12内设置有液体流道121、气体流道122、气体稳压腔123、气体喷射孔124；所述液体流道121和气体流道122平行设置，液体流道121的进液口和气体流道122的进气口位于桥管外部；液体流道121的进液口通过快速接头3连接供液管5。气体流道122的进气口通过快速接头3连接供气管4。气体稳压腔123位于喷嘴本体12前端，设置在液体流道121外周，呈环形凹槽结构，一侧与气体流道122相连，另一侧与沿圆周均布的气体喷射孔124相连。
喷嘴盖10与喷嘴本体12通过螺纹连接，喷嘴盖10与喷嘴本体12连接后将喷嘴本体12的气体稳压腔123密封，喷嘴盖10底面设有喷出口11，喷出口11与喷嘴本体12的液体流道121和气体喷射孔124相连。
氨水通过液体流道121进入，惰性气体经气体流道122进入，惰性气体经稳压后喷射，与氨水在雾化喷嘴1前端的喷出口11混合雾化后喷洒到进入桥管2的荒煤气上冷却荒煤气。
实施例
一种用于荒煤气冷却的雾化喷嘴，在焦炉每孔对应的桥管上安装雾化喷嘴1，雾化喷嘴1包括喷嘴盖10、喷嘴本体12和喷嘴座13，喷嘴座13通过螺栓连接在桥管2上，喷嘴座13与喷嘴本体12焊接固定，喷嘴座13与喷嘴本体12的安装角度α为40°。
喷嘴本体12内设置有液体流道121、气体流道122、气体稳压腔123、气体喷射孔124；所述液体流道121和气体流道122平行设置，液体流道121的进液口和气体流道122的进气口位于桥管外部；液体流道121的进液口通过快速接头3连接集气系统氨水管道。气体流道122的进气口通过快速接头3连接氮气管。气体稳压腔123位于喷嘴本体12前端，设置在液体流道121外周，呈环形凹槽结构，一侧与气体流道122相连，另一侧与沿圆周均布的气体喷射孔124相连。
喷嘴盖10与喷嘴本体12通过螺纹连接，喷嘴盖10与喷嘴本体12连接后将喷嘴本体12的气体稳压腔123密封，喷嘴盖10底面设有喷出口11，喷出口11与喷嘴本体12的液体流道121和气体喷射孔124相连。气体喷射孔124直径远远小于气体稳压腔123直径和气体流道122直径，以保证气体以足够大的压力从气体喷射孔124中喷出，进而使得雾化喷嘴喷出的液滴更小，换热相界面更大。考虑到生产中喷嘴易堵的情况，可于快速接头3处设置过滤网，减轻喷嘴堵塞现象。
如图4，循环氨水在氨水泵房到集气系统氨水管道，再经雾化喷嘴喷洒进入桥管，再由与焦炉孔数对应的桥管汇集进集气管，最后回到氨水泵房。
雾化喷嘴强化雾化，减少氨水循环量，进而循环管路可选用较小的管道，氨水泵可选用较小流量的泵，氨水管道对焦炉荷载大大减小。强化雾化效果的雾化喷嘴可减少因氨水雾化效果差导致换热不佳从而引起桥管弯管曲率较大处局部发红、出现裂纹或喷嘴角度不当，氨水进入炭化室，降低炭化室温度，影响正常碳化反应的生产事故。
上面所述仅是本发明的基本原理，并非对本发明作任何限制，凡是依据本发明对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。
Claims (4)
1.一种用于荒煤气冷却的雾化喷嘴，其特征在于，所述雾化喷嘴倾斜伸入焦炉集气系统的每个桥管顶部，雾化喷嘴内部设有独立的液体流道和气体流道，氨水通过液体流道进入，惰性气体经气体流道进入，惰性气体经稳压后喷射，与氨水在雾化喷嘴前端的喷出口混合雾化后喷洒到进入桥管的荒煤气上；
所述雾化喷嘴包括喷嘴盖、喷嘴本体和喷嘴座，喷嘴座固定连接在桥管上，喷嘴座与喷嘴本体呈角度固定连接；所述喷嘴本体内设置有液体流道、气体流道、气体稳压腔、气体喷射孔；所述液体流道和气体流道平行设置，液体流道的进液口和气体流道的进气口位于桥管外部；所述气体稳压腔位于喷嘴本体前端，设置在液体流道外周，呈环形凹槽结构，一侧与气体流道相连，另一侧与沿圆周均布的气体喷射孔相连；所述喷嘴盖与喷嘴本体通过螺纹连接，喷嘴盖与喷嘴本体连接后将喷嘴本体的气体稳压腔密封，喷嘴盖底面设有喷出口，喷出口与喷嘴本体的液体流道和气体喷射孔相连。
2.根据权利要求1所述的一种用于荒煤气冷却的雾化喷嘴，其特征在于，所述的喷嘴座与喷嘴本体的角度α为40-60°。
3.根据权利要求1所述的一种用于荒煤气冷却的雾化喷嘴，其特征在于，所述的液体流道的进液口通过快速接头连接供液管。
4.根据权利要求1所述的一种用于荒煤气冷却的雾化喷嘴，其特征在于，.所述的气体流道的进气口通过快速接头连接供气管。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180413 |