CN110332517B - 一种蒸汽辅助雾化的喷嘴 - Google Patents

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    • F22G—SUPERHEATING OF STEAM
    • F22G5/00—Controlling superheat temperature
    • F22G5/12—Controlling superheat temperature by attemperating the superheated steam, e.g. by injected water sprays

Abstract

本发明一种蒸汽辅助雾化的喷嘴涉及工业喷嘴领域，特别是一种借助部分蒸汽提前与减温介质混合的喷嘴。包括壳体、喷嘴芯和套筒；壳体外侧中部通过短管与法兰联通；喷嘴芯的前部位于壳体内部，喷嘴芯和壳体通过螺纹连接；喷嘴芯前段内部为均匀排列、互相平行的斜孔，喷嘴芯的另一侧圆周上开有喷射孔；与喷射孔连通的内腔为混合腔；套筒位于喷嘴芯和壳体之间，套筒上设有均匀分布的流量孔；套筒外侧与壳体之间的空间为一级流量室，套筒内侧与喷嘴芯之间的空间为二级流量室；在壳体内部一侧与混合腔连通部分设有过渡腔，过渡腔的外侧设有发散腔。直接引入过热蒸汽预先混合，无需通过泵等设备对减温介质进行增压，非常适合低压减温介质雾化的推广使用。

Description

一种蒸汽辅助雾化的喷嘴
技术领域
本发明一种蒸汽辅助雾化的喷嘴涉及工业喷嘴领域，特别是一种借助部分蒸汽提前与减温介质混合的喷嘴。
背景技术
过热蒸汽是一种在化工、电站等工业装置中经常接触到的介质，从锅炉出来的高温过热蒸汽需要多次减温器以便满足下游不同设备的需求，喷嘴是将减温介质注入到过热蒸汽中的达到降低温度的关键部件。由于不同应用场合的装置的工艺条件复杂多变，从而要求喷嘴的性能必须满足工艺的不同要求。
现在大部分喷嘴采用高压减温介质通过喷嘴进行雾化的方式，有些装置的减温介质往往偏低，无足够的压力差使减温介质通过喷嘴雾化。以前应对上述情况的方式是通过增加泵等设备提升减温介质的压力，但经泵等设备的提压，又会带来压力不稳定，设备维护成本高的情况，给装置现场维护带来了很大的工作量。随着国内化工装置越来多，性能指标要求越来越高，若能有一种喷嘴既能满足低压差的工艺要求，又能保证其性能指标，一定会有广阔的市场需求。
发明内容
本发明的目的是针对上述不足之处提供一种蒸汽辅助雾化的喷嘴，特别针对减温介质在低压差下无法通过自身和过热蒸汽的压力差进行喷嘴雾化的情况，通过在喷嘴的入口处引入部分过热蒸汽预先和减温介质进行混合达到饱和蒸汽，最终混合介质在喷嘴出口得到较好的雾化状态。
本发明是采取以下技术方案实现的：一种蒸汽辅助雾化的喷嘴包括壳体、喷嘴芯和套筒；壳体外侧中部通过短管与法兰联通；喷嘴芯的前部位于壳体内部，喷嘴芯和壳体通过螺纹连接；喷嘴芯前段内部为均匀排列、互相平行的斜孔，喷嘴芯的另一侧圆周上开有喷射孔；与喷射孔连通的内腔为混合腔；套筒位于喷嘴芯和壳体之间，套筒上设有均匀分布的流量孔；套筒外侧与壳体之间的空间为一级流量室，套筒内侧与喷嘴芯之间的空间为二级流量室；在壳体内部一侧与混合腔连通部分设有过渡腔，过渡腔的外侧设有发散腔。
在套筒两侧设有石墨环，使得所述套筒与喷嘴芯以及套筒与壳体相连部分都通过石墨环密封，防止过热蒸汽通过套筒两侧进入一级流量室。
所述流量孔数量至少为6个，这些流量孔沿套筒外圆均匀分布。
所述斜孔进口处为大喇叭形，大喇叭口处角度为120°，能增加进汽量；所述斜孔数量至少为3个；所述斜孔的截面积总和是流量孔截面积总和的2倍，因而斜孔的流通能力是所述流量孔的2倍。
所述二级流量室的面积是一级流量室的面积的2倍，能隔绝过热蒸汽进入一级流量室，从而影响流量孔的流通能力。
所述发散腔内部为大圆弧过渡，发散角度为60°。
本发明结构新颖、设计巧妙，效果明显、成本低廉。采用喷嘴进口引入部分过热蒸汽，通过旋转与减温介质在喷嘴内部混合，使减温介质达到饱和蒸汽，最后喷射与过热蒸汽再次混合。主要解决减温介质在低压差下无法通过自身和过热蒸汽的压力差进行喷嘴雾化的情况。本发明最大特点是直接引入过热蒸汽预先混合，无需通过泵等设备对减温介质进行增压，非常适合低压减温介质雾化的推广使用。
附图说明
以下将结合附图对本发明做进一步说明：
图1是本发明结构示意图。
图中：1、法兰，2、短管，3、套筒，4、喷嘴芯，5、一级流量室，6、流量孔，7、壳体，8、斜孔，9、混合腔，10、二级流量室，11、喷射孔，12、过渡腔，13、发散腔，14、石墨环，a、发散角度，b、大喇叭口处角度。
具体实施方式
参照附图1，本发明一种蒸汽辅助雾化的喷嘴包括壳体7、喷嘴芯4和套筒3；壳体7外侧中部短管2一侧连接，短管2另一侧与法兰1连通；喷嘴芯4前部位于壳体7内部，两者通过螺纹连接；喷嘴芯4前段内部为斜孔8，另一侧圆周上有一定数量的喷射孔11；与喷射孔11连通的内部为混合腔9；套筒3位于喷嘴芯4和壳体7之间，套筒3上有一定数量的流量孔6；套筒3外侧与壳体7之间的空间为一级流量室5，内侧与喷嘴芯4之间的空间为二级流量室10；石墨环14位于套筒3两侧；过渡腔12位于壳体7内部一侧与混合腔9连通部分，另一侧为发散腔13。
本发明喷嘴工作时，减温介质通过法兰1进入一级流量室7，通过套筒3上的流量孔6调整流量进入二级流量室10，然后经喷射孔11进入混合腔9；与此同时，过热蒸汽通过斜孔8旋转进入混合腔9，过热蒸汽与减温介质在混合腔9混合旋转，初步成为温度较低的饱和蒸汽，然后通过过渡腔12混合均匀，最后通过发散腔13发散出去与过热蒸汽再次混合，达到精确降温的要求。
在套筒3与喷嘴芯4和壳体7各有一处石墨环密封，防止过热蒸汽通过套筒3两侧进入一级流量室5。
本实施例中流量孔6的数量为6个，沿套筒3外圆均匀分布，实际生产时，流量孔的数量可根据实际需要进行调整。
所述斜孔8进口处为大喇叭形，大喇叭口处角度b为120°，便于增加进汽量。本实施例中，斜孔8的数量为3个，其流通能力是流量孔6的2倍。
所述二级流量室10面积是一级流量室5的2倍，起到隔绝过热蒸汽进入一级流量室5的作用，防止过热蒸汽影响流量孔6的流通能力。
所述发散腔13内部为大圆弧过渡，发散角度a为60°。
上述实施例其展示的是一种蒸汽辅助雾化的喷嘴，特点是喷嘴进口引入部分过热蒸汽，通过旋转与减温介质在喷嘴内部混合，提高减温介质的温度，使减温介质达到饱和蒸汽，最后喷射与过热蒸汽再次混合。本发明展示的是利用本发明生产类似以实现本发明的目的和特征的一种装置。本发明体现的是减温介质借助部分过热蒸汽预先混合，以满足减温介质压力较低情况下无法依靠自己雾化的一体式解决思路，主体是通过引入部分过热蒸汽进入喷嘴进口处旋转，再与减温介质在内部混合达到一定温度在喷射。
本发明在减温介质与过热蒸汽压力差较小的情况下，通过在喷嘴进口引入部分过热蒸汽，经旋转与减温介质在喷嘴内部混合，使减温介质达到饱和蒸汽，最后喷射与过热蒸汽再次混合。非常适合低压介质无法通过喷嘴达到雾化要求的情况下推广使用。本发明采用模块化设计，可根据减温介质流量大小确定喷嘴内部尺寸，非常适合推广使用。
上述实施仅仅是本发明的一个具体表现，而不应视为收到实施例的描述限制。由于本领域技术人员可以通过本发明为基础进行很多简单的修改和变动，因此本发明将不限制具体到结构、操作和描述，类似适当修改或者等同物均在所附的权利要求范围内。

Claims (5)

1.一种蒸汽辅助雾化的喷嘴，包括壳体、喷嘴芯和套筒；其特征在于：壳体外侧中部通过短管与法兰联通；喷嘴芯的前部位于壳体内部，喷嘴芯和壳体通过螺纹连接；喷嘴芯前段内部为均匀排列、互相平行的斜孔，喷嘴芯的另一侧圆周上开有喷射孔；与喷射孔连通的内腔为混合腔；套筒位于喷嘴芯和壳体之间，套筒上设有均匀分布的流量孔；套筒外侧与壳体之间的空间为一级流量室，套筒内侧与喷嘴芯之间的空间为二级流量室；在壳体内部一侧与混合腔连通部分设有过渡腔，过渡腔的外侧设有发散腔；
在套筒两侧设有石墨环，使得所述套筒与喷嘴芯以及套筒与壳体相连部分都通过石墨环密封，防止过热蒸汽通过套筒两侧进入一级流量室；
所述流量孔数量至少为6个，这些流量孔沿套筒外圆均匀分布；
所述斜孔进口处为大喇叭形，能增加进汽量；
所述二级流量室的面积是一级流量室的面积的2倍，能隔绝过热蒸汽进入一级流量室，从而影响流量孔的流通能力。
2.根据权利要求1所述的蒸汽辅助雾化的喷嘴，其特征在于：大喇叭口处角度为120°。
3.根据权利要求1所述的蒸汽辅助雾化的喷嘴，其特征在于：所述斜孔数量至少为3个。
4.根据权利要求1所述的蒸汽辅助雾化的喷嘴，其特征在于：所述斜孔的截面积总和是流量孔截面积总和的2倍，斜孔的流通能力是所述流量孔的2倍。
5.根据权利要求1所述的蒸汽辅助雾化的喷嘴，其特征在于：所述发散腔内部为大圆弧过渡，发散角度为60°。
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