CN110947265A - 一种可调负荷长喉管文丘里洗涤器 - Google Patents

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胡雷
王唯威
徐�明
肖难
尚迎春
贾金钊
傅奇慧
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Abstract

本发明涉及一种可调负荷长喉管文丘里洗涤器，该洗涤器包括弯头、喷嘴、喉管组件和调节锥头，弯头的一端为进气口，另一端连接喉管组件，弯头侧壁上安装喷嘴，调节锥头位于喉管组件的气流入口处，其与连接喉管组件的喉管入口处的相对位置可调，从而调节气体进入喉管组件的截面积；合成气从进气口进入，洗涤水从喷嘴进入，洗涤水被高速气体冲击、破碎、雾化，之后，合成气与雾化后的洗涤水，通过调节锥头与连接喉管组件的夹缝，进入到喉管组件，在喉管组件内部，气体流速急速增加并流出。本发明增加了长喉管文丘里洗涤器的在线可调能力，同时优化文丘里洗涤器喷头喷射结构，提高文丘里洗涤器的洗涤效果。

Description

一种可调负荷长喉管文丘里洗涤器
技术领域
本发明涉及一种可调负荷长喉管文丘里洗涤器，属于石油化工技术领域。
背景技术
文丘里洗涤器是煤化工行业中一种重要的除尘设备，压力损失高，洗涤效果好。随着化工行业的发展，精细化管理成为企业降低成本，增强竞争力的一个重要方向，随着市场变动，业主会根据市场价格进行负荷调整，由于长喉管式文丘里洗涤器不可调，负荷降低时，文丘里洗涤器的处理能力仍然不变，洗涤效果大幅下降。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种可调负荷长喉管文丘里洗涤器，增加长喉管文丘里洗涤器的在线可调能力，提高文丘里洗涤器的洗涤效果。
本发明解决技术的方案是：一种可调负荷长喉管文丘里洗涤器，该洗涤器包括弯头、喷嘴、喉管组件和调节锥头，其中：
弯头的一端为进气口，另一端连接喉管组件，弯头侧壁上安装喷嘴，调节锥头位于喉管组件的气流入口处，其与连接喉管组件的喉管入口处的相对位置可调，从而调节气体进入喉管组件的截面积；
合成气从进气口进入，洗涤水从喷嘴进入，洗涤水被高速气体冲击、破碎、雾化，之后，合成气与雾化后的洗涤水，通过调节锥头与连接喉管组件的夹缝，进入到喉管组件，在喉管组件内部，气体流速急速增加并流出。
所述调节锥头包括调节杆和封闭圆锥体，调节杆的一端固定连接在封闭圆锥体的顶点上，封闭圆锥体的底面正对喉管组件的喉管入口，与喉管组件的喉管入口处截面相互平行，且封闭圆锥体的中心轴与喉管组件喉管的中心轴在一条直线上，弯头的拐角处开有一个与喉管组件的入口位置相对的孔，调节杆的另一端穿过该孔，通过推拉调节杆的另一端，实现调节封闭圆锥体底面与喉管组件的喉管入口处的相对位置。
所述可调负荷长喉管文丘里洗涤器还包括调节机构，调节机构通过推拉调节锥头的调节杆，实现调节锥头位置调节。
所述调节结构为多级密封手轮，保证密封的同时，推拉调节杆。
所述喉管组件包括依次相连的收缩段、喉管段和升压段，收缩段靠近弯头侧。
所述喉管段的长径比(d/L)为6～10。
所述弯头与喉管组件为可拆卸连接。
所述喷嘴为均匀分布在弯头周边的N个子喷嘴，N个子喷孔方向与中心线的夹角为30°～60°，形成漩涡形的水流，N大于1。
所述子喷嘴为可拆卸式喷嘴。
在弯头内部还设有防冲刷保护管，用于保护可调锥头的调节杆，防冲刷保护管内部轴线上固定两个限位管，调节锥头的调节杆依次穿过限位管，可以相对于限位管旋转或者在限位管内移动。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)、本发明通过在喉管组件入口处增加可调锥头，根据实际的水量和压降，调节气体进入喉管组件的截面积，使得进入喉管组件的气液始终保持在最佳值，提高文丘里洗涤器的洗涤效果。
(2)、本发明洗涤水通过可拆卸喷头分四股进入，喷孔方向采用顺时针旋流方向，可以更好的进行气液混合，同时减少对壁面的冲刷力度，并能避免死角。
(3)、本发明由于喉管的截面积是可变的，意味着文丘里洗涤器可以适合多个工况运行，可以运行的工况范围大大增加，有效的提高了产品的兼容性。
(4)、本发明可调锥头可以拔出，冲刷严重时，可以进行更换，故能够随时调整文丘里的处理能力可以极大的减少一次性投资，降低运行成本。
附图说明
图1为本发明实施例一种可调负荷长喉管式文丘里洗涤器的具体结构图；
图中，1为调节机构，2为连接段，3为弯头，4为喷嘴，5为防冲刷保护管，6为喉管组件(6-1为收缩段、6-2为喉管段，6-3为升压段)，7为可调锥头，8为测压直段。
图2为本发明实施例调节机构具体结构图；
图中，2-1为锁紧螺母，2-2为垫圈，2-3为推力球轴承，2-4为支撑盘， 2-5为阀杆螺母，2-6为防转指针，2-7为内六角平端紧定螺钉，2-8为螺母， 2-9为全螺纹螺柱，2-10为第一平垫圈，2-11为法兰，2-12为填料腔，2-13 为压紧套，2-14为填料环，2-15为填料压套，2-16为填料压盖，2-17为螺母，2-18为第二平垫圈，2-19为支撑杆，2-20为手轮；
图3为本发明实施例子喷嘴分布方式示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述。
如图1所示，本发明提供了一种可调负荷长喉管文丘里洗涤器，其特征在于包括调节机构1、连接段2、弯头3、喷嘴4、喉管组件6、调节锥头7、测压直段8，其中：
弯头3的一端为进气口，另一端连接喉管组件6，弯头侧壁上安装喷嘴4，调节锥头7位于喉管组件6的气流入口处，其与连接喉管组件6的喉管入口处的相对位置可调，从而调节气体进入喉管组件的截面积；
合成气从进气口进入，洗涤水从喷嘴4进入，洗涤水被高速气体冲击、破碎、雾化，之后，合成气与雾化后的洗涤水，通过调节锥头7与连接喉管组件 6的夹缝，进入到喉管组件6，在喉管组件内部，气体流速急速增加并流出。
上述方案在水侧喉管处增加一个截面积变化的锥头，当需要降低负荷时，将锥管深入至喉管侧，减小喉管截面积，增加喉管流速，提高洗涤水的雾化效果，增加洗涤能力。
所述调节锥头7包括调节杆和封闭圆锥体，调节杆的一端固定连接在封闭圆锥体的顶点上，封闭圆锥体的底面正对喉管组件6的喉管入口，与喉管组件 6的喉管入口处截面相互平行，且封闭圆锥体的中心轴与喉管组件6喉管的中心轴在一条直线上，弯头3的拐角处开有一个与喉管组件6的入口位置相对的孔，孔的外侧为连接段2，调节杆的另一端穿过该孔，通过推拉调节杆的另一端，实现调节封闭圆锥体底面与喉管组件6的喉管入口处的相对位置。
所述调节机构1通过推拉调节锥头7的调节杆，使得调节锥头7沿喉管组件6的中心轴线移动，实现调节锥头7位置调节，从而调节气体进入喉管组件的截面积。封闭圆锥体底面根据进入到弯管3的气体质量流量进行调整，可以设计为喉管组件6喉管段截面积的30％调至110％。
所述调节机构可采用手动也可以采用气动方式进行远程调节。如图2所示，调节结构1包括锁紧螺母2-1、垫圈2-2、推力球轴承2-3、支撑盘2-4、阀杆螺母2-5、防转指针2-6、内六角平端紧定螺钉2-7、第一螺母2-8、全螺纹螺柱2-9、第一平垫圈2-10、法兰2-11、填料腔2-12、压紧套2-13、填料环2-14、填料压套2-15、填料压盖2-16、第二螺母2-17、第二平垫圈2-18、支撑杆2-19 和手轮2-20。
本例中采用的是手轮作为执行机构，为手动模式，也可根据现场情况改为气动或电动进行驱动。本技术方案主要目的是保证运行工况下的密封性，填料腔里为多级密封结构，填料环2-14和压紧套2-13交替填入，用填料压套2-15 进行密封，最外层为填料压盖2-16，填料压盖与法兰2-11用第一螺母2-8、全螺纹螺柱2-9、第一平垫圈2-10连接固定，保证密封同时，调节杆也能自由伸缩。
支撑盘2-4与法兰2-11用第二螺母2-17、第二平垫圈2-18、支撑杆2-19 进行连接，支撑盘2-14内嵌阀杆螺母2-5，二者之间为推力球轴承2-3，最外侧则为手轮2-20和锁紧螺母2-1，他们与调节杆为螺纹配合，手轮旋转时，通过推力球轴承来保证与法兰2-11、支撑盘2-4等固定端部件的相对转动，此时由于调节杆与手轮为螺纹配合，旋转手轮时，调节杆会相对于固定端部件进行伸缩运动。
上述零件通过高精度配合安装，并通过螺杆螺母来调节松紧，具体安装方式为：填料腔通过连接端2焊接在弯头3正对喉管组件6的孔外，将填料腔2-12 穿过调节杆，将压紧套2-13、填料环2-14按照顺序依次穿过调节杆，装入填料腔2-12中，用填料压套2-15压住并通过支撑杆和螺母压紧填料压盖2-16，再根据顺序在轴上安装支撑盘2-4、推力球轴承2-3、法兰2-11、防转指针2-6 和手轮2-20。
所述喉管组件6包括依次相连的收缩段6-1、喉管段6-2和升压段6-3。
所述文丘里洗涤器的喉管组件采用的是长喉管，喉管段的长径比(d/L)为 6～10。
所述弯头3与喉管组件6为可拆卸连接，两者之间可以通过法兰连接。
如图3所示，为了避开调节机构的轴，水侧采用侧向多喷嘴的形式进行注入，所述喷嘴4为均匀分布在弯头周边的N个子喷嘴，N个子喷孔方向与中心线的夹角为45°形成，在本发明的某一具体实施例中，N为4，洗涤水通过管口第一子喷嘴N1a、第二子喷嘴N1b、第三子喷嘴N1c、第四子喷嘴N1d四个可拆卸子喷嘴进入。每一个子喷嘴为可拆卸式喷，方便清洗。在弯头内部3还设有防冲刷保护管5，用于保护可调锥头的调节杆，防冲刷保护管5内部轴线上固定两个限位管，调节锥头7的调节杆依次穿过限位管，可以相对于限位管旋转或者在限位管内移动。
本发明的工作原理是：
洗涤水从第一子喷嘴N1a、第二子喷嘴N1b、第三子喷嘴N1c、第四子喷嘴N1d喷入，压力一般为4.2MPa(G)，合成气从进气口N2口进入，压力为 4.0MPa(G)，经过可拆卸喉管组件6后，气体流速急速增加，喉管最高流速可达100m/s，此时洗涤水被高速气体冲击、破碎、雾化。液滴表面积急剧增加，大大提高了捕捉细小颗粒的几率。
经过喉管后，大部分颗粒与液滴混合相撞，最终形成较大颗粒进入扩压管，随着扩压管截面积增加，流体流速降低，压力升高，气液两相由于质量不同产生速度差，最终经过出口N3进入到洗涤塔中分离。
调节机构1可以调节锥头的位置，通过锥头大小调节喉管入口处的截面积，最终起到调节流速的作用，调节机构可以将喉管入口面积由30％调整到100％，当调节锥锥头7行至最右面时，意味着整个锥头最大截面积处已完全进入到喉管内，此时喉管截面积最小，流速最大，适合负荷最小的工况下运行。当调节锥头7行至行程最左边时，此时喉管为最大截面积，此时为满负荷运行时的工况。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种可调负荷长喉管文丘里洗涤器，其特征在于包括弯头(3)、喷嘴(4)、喉管组件(6)和调节锥头(7)，其中：
弯头(3)的一端为进气口，另一端连接喉管组件(6)，弯头侧壁上安装喷嘴(4)，调节锥头(7)位于喉管组件(6)的气流入口处，其与连接喉管组件(6)的喉管入口处的相对位置可调，从而调节气体进入喉管组件的截面积；
合成气从进气口进入，洗涤水从喷嘴(4)进入，洗涤水被高速气体冲击、破碎、雾化，之后，合成气与雾化后的洗涤水，通过调节锥头(7)与连接喉管组件(6)的夹缝，进入到喉管组件(6)，在喉管组件内部，气体流速急速增加并流出。
2.根据权利要求1所述的一种可调负荷长喉管文丘里洗涤器，其特征在于所述调节锥头(7)包括调节杆和封闭圆锥体，调节杆的一端固定连接在封闭圆锥体的顶点上，封闭圆锥体的底面正对喉管组件(6)的喉管入口，与喉管组件(6)的喉管入口处截面相互平行，且封闭圆锥体的中心轴与喉管组件(6)喉管的中心轴在一条直线上，弯头(3)的拐角处开有一个与喉管组件(6)的入口位置相对的孔，调节杆的另一端穿过该孔，通过推拉调节杆的另一端，实现调节封闭圆锥体底面与喉管组件(6)的喉管入口处的相对位置。
3.根据权利要求1所述的一种可调负荷长喉管文丘里洗涤器，其特征在于还包括调节机构，调节机构(1)通过推拉调节锥头(7)的调节杆，实现调节锥头(7)位置调节。
4.根据权利要求1所述的一种可调负荷长喉管文丘里洗涤器，其特征在于所述调节结构(1)为多级密封手轮，保证密封的同时，推拉调节杆。
5.根据权利要求1所述的一种可调负荷长喉管文丘里洗涤器，其特征在于所述喉管组件(6)包括依次相连的收缩段(6-1)、喉管段(6-2)和升压段(6-3)，收缩段(6-1)靠近弯头侧。
6.根据权利要求5所述的一种可调负荷长喉管文丘里洗涤器，其特征在于所述喉管段的长径比(d/L)为6～10。
7.根据权利要求1所述的一种可调负荷长喉管文丘里洗涤器，其特征在于所述弯头(3)与喉管组件(6)为可拆卸连接。
8.根据权利要求1所述的一种可调负荷长喉管文丘里洗涤器，其特征在于所述喷嘴(4)为均匀分布在弯头周边的N个子喷嘴，N个子喷孔方向与中心线的夹角为30°～60°，形成漩涡形的水流，N大于1。
9.根据权利要求1所述的一种可调负荷长喉管文丘里洗涤器，其特征在于子喷嘴为可拆卸式喷嘴。
10.根据权利要求1所述的一种可调负荷长喉管文丘里洗涤器，其特征在于在弯头内部(3)还设有防冲刷保护管(5)，用于保护可调锥头的调节杆，防冲刷保护管(5)内部轴线上固定两个限位管，调节锥头(7)的调节杆依次穿过限位管，可以相对于限位管旋转或者在限位管内移动。
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