CN110410770A - 一种雾化喷嘴及除氧器 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种雾化喷嘴及除氧器，涉及锅炉及供热系统领域，该雾化喷嘴包括出水筒，出水筒的筒壁上开设有若干个喷水孔，喷水孔沿出水筒的径向贯穿筒壁，喷水孔的一端为与出水筒的内腔相连通的进口端，喷水孔的另一端为出口端，每个喷水孔的出口端连通有至少一个沟槽，沟槽开设在筒壁的外壁面上并由出口向外延伸，以将所述喷水孔喷出的水雾化。本发明提出的雾化喷嘴及除氧器能够产生分布均匀的雾滴，进而使除氧器达到更好的除氧效果。

Description

一种雾化喷嘴及除氧器

技术领域

本发明涉及锅炉及供热系统领域，特别涉及一种雾化喷嘴及除氧器。

背景技术

除氧器是锅炉及供热系统关键设备之一，广泛使用在发电及热力系统。除氧器的主要作用是除去补给水中所含氧气。如果除氧器除氧能力差，将对锅炉给水管道、省煤器和其它附属设备造成比较严重的腐蚀，引起较大经济损失。发电系统对锅炉除氧器的含氧量提出了自己的标准，即大气式除氧器给水含氧量应小于15μɡ/L,压力式除氧器给水含氧量应小于7μɡ/L。

一体化除氧器由于其结构紧凑，除氧效率高，便于集中控制等特点是目前市场上应用比较广泛的一种形式。其工作原理是除氧器补充的水经调节阀进入雾化喷嘴内，在雾化喷嘴的内外壳之间设置有弹簧，雾化喷嘴根据内外压差的变化将补充水充分雾化，与除氧器上部的高温汽空间进行充分的换热，将补充水进行初步除氧(一次除氧)。经过初步除氧的补充水进入到下部的高温水空间，再进行二次加热除氧，然后将除氧水输送到系统。

雾化喷嘴是一体化除氧器的关键设备，其对补充水雾化的程度直接影响到一次除氧的效果。目前市场上的一体化除氧器的雾化喷嘴主要有碟片式和弹簧式两种；补水量较大时采用碟片式，补水量较小时采用弹簧式。现在的小型除氧器(≤120t/h)一般都采用弹簧式雾化喷嘴，其能够根据补充水的内外压差和补水量自动调整喷嘴喷孔打开的数量，以保证补充水能以一定的流速进行雾化，达到加热除氧的效果。

在弹簧式雾化喷嘴的喷嘴筒壁上加工出多个内外相通的小孔，成为补水进入除氧器的雾化喷孔。这些喷水小孔按照一定的排列规则设置在喷嘴筒壁上，根据内外压差的不同，自动调整喷水小孔打开的数量，以保证每个小孔都有足够的内外喷射压差，有足够的水流速度，保证雾化效果。但是由于每个喷水小孔都是由喷嘴筒内壁向外壁开的圆孔(有的带有向下的斜角)，喷射出的水柱的截面形状就是中间是水或密集的雾滴，周围是雾化的小水雾滴，存在着雾化不彻底和喷射的汽空间里水雾不均匀的现象，使得水汽热交换不够彻底，除氧效率降低。

有鉴于此，本发明人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，经过反复试验设计出一种雾化喷嘴及除氧器，以期解决现有技术存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种雾化喷嘴及除氧器，能够产生分布均匀的雾滴，进而使除氧器达到更好的除氧效果。

为达到上述目的，本发明提出一种雾化喷嘴，包括出水筒，其中，所述出水筒的筒壁上开设有若干个喷水孔，所述喷水孔沿所述出水筒径向贯穿所述筒壁，所述喷水孔的一端为与所述出水筒的内腔相连通的进口端，所述喷水孔的另一端为出口端，每个所述喷水孔的出口端连通有至少一个沟槽，所述沟槽开设在所述筒壁的外壁面上并由所述出口向外延伸，以将所述喷水孔喷出的水雾化。

如上所述的雾化喷嘴，其中，所述沟槽的底面呈圆弧形。

如上所述的雾化喷嘴，其中，所述沟槽的深度由所述出口端向外逐渐减少。

如上所述的雾化喷嘴，其中，所述沟槽的宽度由所述出口端向外逐渐减少。

如上所述的雾化喷嘴，其中，每个所述出口端均设置有多个所述沟槽，所述沟槽沿所述出口端的周向均布。

如上所述的雾化喷嘴，其中，每个所述出口端均连通有4个所述沟槽，4个所述沟槽呈十字交叉分布。

如上所述的雾化喷嘴，其中，多个所述喷水孔沿所述出水筒的周向均布形成喷水单元，多个所述喷水单元沿所述出水筒的轴向顺序排列，相邻的两个所述喷水单元的所述喷水孔交错布置。

如上所述的雾化喷嘴，其中，所述喷水孔的轴线倾斜于所述筒壁设置。

如上所述的雾化喷嘴，其中，所述雾化喷嘴还包括外壳和弹簧，所述外壳呈筒状且具有上下贯通的安装腔，所述出水筒套设在所述外壳内，且所述出水筒的底端能伸出所述外壳，所述外壳的内壁上设有内凸的一圈第一限位台阶，所述出水筒的外壁与所述限位台阶滑动配合，所述出水筒的顶端设有一圈外凸的第二限位台阶，所述外壳的内壁与所述第二限位台阶滑动配合，所述弹簧缠绕在所述出水筒的外壁上，且所述弹簧的两端分别顶抵在所述第一限位台阶上和所述第二限位台阶上。

本发明还提出一种除氧器，具有中空的除氧腔，其中，在所述除氧腔的顶端开设有补水入口，所述补水入口外接有补水接管，如上雾化喷嘴安装在所述补水入口处，所述补水接管提供的补水经由所述雾化喷嘴形成水雾后进入所述除氧腔。

与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点：

在本发明中，供给除氧器的补水由出水筒的内腔进入喷水孔，之后经喷水孔的出口向外喷出，喷出的水流会被雾化；由于沟槽与出口相连通并沿出口向外延伸，这样，水流不但可以由出口向外喷射，还可以流至沟槽再由沟槽向外喷射，在同等的流量情况下，水流所形成的喷雾的范围会更大，水流的雾化效果也会更好，形成的水雾与水汽的热交换也就更好，进而使除氧器达到更好的除氧效果。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明提出的雾化喷嘴的结构示意图；

图2为本发明提出的除氧器其局部的结构示意图；

图3为本发明中出水筒的结构示意图；

图4为图3中A-A向剖面图；

图5为图4中K处的局部放大图；

图6为图5中B-B向剖面图；

图7为图5中P向的示意图；

图8为本发明中出水筒的立体图；

图9为本发明提出的雾化喷嘴形成的喷射区域的示意图；

图10为现有技术的喷嘴形成的喷射区域的示意图。

附图标记说明：

100、雾化喷嘴； 10、出水筒；

11、筒壁； 12、内腔；

13、第二限位台阶； 20、喷水孔；

21、进口端； 22、出口端；

30、沟槽； 50、外壳；

51、第一限位台阶； 60、弹簧；

200、补水接管； 300、除氧器；

310、除氧腔； 320、补水入口；

330、接管法兰。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。

如图1、图3至图8所示，本发明提出的雾化喷嘴100具有出水筒10，出水筒10的筒壁11上开始有若干个(多个)喷水孔20，喷水孔20贯穿筒壁11，喷水孔20的一端为与出水筒10的内腔12连接的进口端21，喷水孔20的另一端为出口端22，每个喷水孔20的出口端22连通有至少一个沟槽30，沟槽30开设在筒壁11的外壁面上并由出口22向外延伸，以将喷水孔20喷出的水雾化。

本发明还提出一种除氧器300，如图2所示，具有中空的除氧腔310，在除氧腔310的顶端开设有补水入口320，补水入口320外接有补水接管200，雾化喷嘴100安装在补水入口320处，补水接管200提供的补水经由雾化喷嘴100形成水雾后进入除氧腔310。

在本发明中，供给除氧器300的补水由出水筒10的内腔12进入喷水孔20，之后经喷水孔20的出口端22向外喷出，喷出的水流会被雾化；由于沟槽30与出口22相连通并沿出口端22向外延伸，这样，水流不但可以由出口端22向外喷射，还可以流至沟槽30再由沟槽30向外喷射，在同等的流量情况下，水流所形成的喷雾的范围会更大，水流的雾化效果也会更好，形成的水雾与水汽的热交换也就更好，进而能达到更好的除氧效果。

在本发明中，雾化喷嘴100与除氧器300之间的安装简易，维修方便。除氧器300设计制造时在补水入口320处预留接管法兰，并接好补水接管200。经冲刷、除污和调试后按图安装雾化喷嘴100，简单易操作。当补水阻力较大时需将雾化喷嘴100拆下清洗，然后复位即可。

在本发明一个可选的例子中，如图1、图2所示，雾化喷嘴100还包括外壳50和弹簧60，外壳50呈筒状且具有上下贯通的安装腔，出水筒10的顶端开放，底端封闭；出水筒10套设在外壳50内，且出水筒10的底端能向下伸出外壳50，外壳50的内壁上设有一圈内凸的第一限位台阶51，出水筒10的外壁面与第一限位台阶51滑动配合，出水筒10的顶端设有一圈外凸的第二限位台阶13，外壳50的内壁面与第二限位台阶13滑动配合，弹簧60缠绕在出水筒10筒壁11外，且弹簧60的两端分别顶抵于第一限位台阶51和第二限位台阶13。

除氧器300的补水入口320设置有用于安装雾化喷嘴的接管法兰330，外壳50的顶端与补水入口接管200法兰连接，这样，补水时，补水压力首先作用在出水筒10上，再传递给弹簧60；当补水压力与除氧器300内部气体压力形成的压力差增加，弹簧60便被压缩，其中，压力差越大弹簧60被压缩的就越多，出水筒10伸出外壳50的部分就越多，出水筒10上的喷水孔20露出的就越多，喷出的水量就大；压力差变小则弹簧60被压缩的就越少，出水筒10上的喷水孔20露出的就越少，喷出的水量就小，保证在不同的压差工况下，每个喷水孔20喷出的水柱都能保持一定的流速，使水柱能够充分的雾化成水雾。这样，通过雾化喷嘴100使得除氧器300能够获得及时的补水，同时，雾化喷嘴100还保证了补水的高效雾化且使补水形成的水雾能够充满汽水热交换全空间，进而实现高效的一次除氧，还延长了后续设备的使用寿命，提高了经济效益。

在本发明中，雾化喷嘴100完全依靠自身动力运行，无需外来动能，是个节能环保产品，并且雾化喷嘴100还能实现对喷水量的自动调节

在本发明一个可选的例子中，多个喷水孔20设置的出水筒10其筒壁11的下部。

在本发明一个可选的例子中，如图3至图8所示，沟槽30的深度由出口端22向外(向远离出口端22的方向)逐渐减少。

在本发明一个可选的例子中，如图3至图8所示，沟槽30的宽度由出口端22向外逐渐减少。

在本发明一个可选的例子中，如图3至图8所示，沟槽30沿出口端22的径向向外延伸。

在本发明中，如图3至图8所示，沟槽30形状是由出口端22向外逐渐收缩的，补水经由沟槽30向外喷射形成的雾滴分布也就会更均匀。

在本发明一个可选的例子中，沟槽30的底面呈圆弧形。

在本发明另一个可选的例子中，沟槽30的横截面呈V型。当然，沟槽30底面或横截面的形状也可以根据加工工具的形状进行调整，只要适宜加工成型即可。

在本发明一个可选的例子中，如图3至图8所示，每个出口端22处均设置有多个沟槽30，沟槽30沿出口端22的周向均布。

在本发明一个可选的例子中，如图3至图8所示，每个出口端22处设置有4个沟槽30，4个沟槽30呈十字交叉分布。这样，水流不但可以由出口22向外喷射，还可以由4个沟槽30分别向外喷射，进而能产生实心锥形的喷雾形状，并且由于4个沟槽30是呈十字交叉分布的，如图9所示，由此形成的喷射区域是正方形的；与传统的圆形喷射区域(如图10所示)相比，相邻的两个喷水孔20对应的喷射区域之间的间隔便会更小，进而使得整个雾化喷嘴100喷出的雾滴分布更加均匀，实现对雾化喷嘴100周围全空间的雾化。

在本发明一个可选的例子中，如图3至图8所示，多个喷水孔20沿出水筒10的周向均布形成喷水单元，多个喷水单元沿出水筒10的轴向顺序排列，相邻的两个喷水单元的喷水孔20交错布置。这样，既减小了相邻的喷水孔20对应的喷射区域之间的间隙，又避免了相邻的喷水孔20对应的喷射区域相互重叠，进一步保证了雾滴的均匀分布，同时又最大限度地利用了除氧器300的内部空间，保证了补水的高效雾化且能充满汽水热交换全空间，实现全空间雾化，进一步提高了除氧器300的除氧效果。

在本发明一个可选的例子中，喷水孔20向下倾斜设置，即喷水孔20与水平线具有夹角。

优选的，喷水孔20与水平线的夹角为10度。以使由喷水孔20喷射出的喷雾(水雾)达到更远的距离，进行更充分的水汽热交换，达到更好的除氧效果。

针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地理解本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。

Claims (10)

1.一种雾化喷嘴，包括出水筒，其特征在于，所述出水筒的筒壁上开设有若干个喷水孔，所述喷水孔沿所述出水筒径向贯穿所述筒壁，所述喷水孔的一端为与所述出水筒的内腔相连通的进口端，所述喷水孔的另一端为出口端；

每个所述喷水孔的出口端均连通有至少一个沟槽，所述沟槽开设在所述筒壁的外壁面上且由所述出口端向外延伸，以将所述喷水孔喷出的水雾化。

2.如权利要求1所述的雾化喷嘴，其特征在于，所述沟槽的底面呈圆弧形。

3.如权利要求1所述的雾化喷嘴，其特征在于，所述沟槽的深度由所述出口端向外逐渐减少。

4.如权利要求1所述的雾化喷嘴，其特征在于，所述沟槽的宽度由所述出口端向外逐渐减少。

5.如权利要求1所述雾化喷嘴，其特征在于，每个所述出口端均连通有多个所述沟槽，所述沟槽沿所述出口端的周向均布。

6.如权利要求5所述的雾化喷嘴，其特征在于，每个所述出口端均连通有4个所述沟槽，4个所述沟槽呈十字交叉分布。

7.如权利要求6所述的雾化喷嘴，其特征在于，多个所述喷水孔沿所述出水筒的周向均布形成喷水单元，多个所述喷水单元沿所述出水筒的轴向顺序排列，相邻的两个所述喷水单元的所述喷水孔交错布置。

8.如权利要求1所述的雾化喷嘴，其特征在于，所述喷水孔的轴线倾斜于所述筒壁设置。

9.如权利要求1所述的雾化喷嘴，其特征在于，所述雾化喷嘴还包括外壳和弹簧，所述外壳呈筒状且具有上下贯通的安装腔，所述出水筒套设在所述外壳内，且所述出水筒的底端能伸出所述外壳，所述外壳的内壁上设有内凸的一圈第一限位台阶，所述出水筒的外壁与所述限位台阶滑动配合，所述出水筒的顶端设有一圈外凸的第二限位台阶，所述外壳的内壁与所述第二限位台阶滑动配合，所述弹簧缠绕在所述出水筒的外壁上，且所述弹簧的两端分别顶抵在所述第一限位台阶上和所述第二限位台阶上。

10.一种除氧器，具有中空的除氧腔，其特征在于，在所述除氧腔的顶端开设有补水入口，所述补水入口外接有补水接管，如权利要求1至9中任意一项所述的雾化喷嘴安装在所述补水入口处，所述补水接管提供的补水经由所述雾化喷嘴形成水雾后进入所述除氧腔。