CN112108283A - 一种高粘度废液乳化雾化一体喷枪及高粘度废液雾化方法 - Google Patents

一种高粘度废液乳化雾化一体喷枪及高粘度废液雾化方法 Download PDF

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张文科
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Abstract

本发明公开了一种高粘度废液乳化雾化一体喷枪，属于雾化喷枪领域。本发明包括掺混水进口、高粘度废液进口、混合腔、丝网填料、超声波换能器、压缩空气通道、雾化腔和雾化喷嘴；所述掺混水进口和高粘度废液进口均连通混合腔，所述丝网填料填充于混合腔内；所述超声波换能器的换能头位于丝网填料内；所述雾化腔与混合腔相连通，所述压缩空气通道与雾化腔连通；所述雾化腔壁上设有雾化喷嘴。采用本发明的雾化喷枪，高粘度废液与少量掺混水混合，经带有超声换能器的丝网填料后，充分乳化，粘度得到显著降低，乳化液雾化后雾化液滴粒径显著减小，可应用于加速废液的后续化学反应或便于废液的充分燃烧，避免造成二次污染。

Description

一种高粘度废液乳化雾化一体喷枪及高粘度废液雾化方法
技术领域
本发明涉及雾化喷枪领域，特别涉及一种高粘度废液乳化雾化一体喷枪及雾化方法。
背景技术
高粘度废液固有的高粘性导致其混合、雾化比较困难，产生的雾化颗粒较粗，用于化工行业导致化学反应不充分，若应用于燃烧器，将导致燃烧不完全，产生大量黑烟，造成二次污染。传统的雾化器中有压力式雾化器、旋转式雾化器和气流式雾化器三类。
压力式雾化器只能用于物料粘度较低的场合，雾化压力较高。
旋转式雾化器能用于高粘度物料的雾化，但由于其转速高达6000~10000r/ min以上，结构复杂，价格昂贵，限制了它的应用。
气流式雾化器利用压缩空气作为动力，将料液雾化，其中的三流式气流雾化器，是用二股高速空气流作用于料液上，将料液雾化，雾化器的结构对雾化性能，特别是液滴直径有较大的影响。
此外传统的高粘度废液乳化设备体积庞大，占用空间大量，不利于在燃烧器等小型设备上的推广使用。
综上所述，现阶段对于高粘度废液的雾化问题，存在诸多限制。因此开发一种使用产业化应用的可显著提升高粘度废液乳化效果的雾化喷枪具有重要意义。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决现有技术中处理高粘度废液时要么会造成二次污染，要么成本较高的问题，本发明提供了一种高粘度废液乳化雾化一体喷枪。
本发明的技术方案为：
一种高粘度废液乳化雾化一体喷枪，包括掺混水进口、高粘度废液进口、混合腔、丝网填料、超声波换能器、压缩空气通道、雾化腔和雾化喷嘴；所述掺混水进口和高粘度废液进口均连通混合腔，所述丝网填料填充于混合腔内；所述超声波换能器的换能头与丝网填料固定；所述雾化腔与混合腔相连通，所述压缩空气通道与雾化腔连通；所述雾化腔壁上设有雾化喷嘴。
将少量掺混水与高粘度废液混合，经带有超声波换能器的丝网填料后，形成乳化液，废液粘度得到极大的降低，随后在雾化腔与压缩控股其混合经雾化喷嘴喷出，可有效提高高粘度废液雾化效果，降低雾化液滴粒径。
作为优选方案，所述混合腔包括前段和后段，所述丝网填料设置在混合腔的后段。水和高粘度废液在混合腔前段初步混合，然后进入混合腔后段的丝网填料内，在超声波换能器的作用下，进一步充分混合并乳化，使得高粘度废液的粘度显著降低。
作为优选方案，所述混合腔尾端设有若干出液孔，所述混合腔和雾化腔通过出液孔连通。为了尽量增加高粘度废液和水在丝网填料中的混合时间，混合腔与雾化腔并非直通，而是在混合腔和雾化腔之间设置隔板，在隔板上设置若干出液孔，乳化液自出液孔进入雾化腔。
作为优选方案，所述出液孔均匀分布。
作为优选方案，所述超声波换能器由混合腔外延伸进入混合腔内的丝网填料中。
作为优选方案，丝网填料的孔径为1~2mm，长度为0.8~1.5m。
作为优选方案，设置2~3个所述超声波换能器。为了保证乳化效果，最好设置2~3个超声波换能器，或者根据混合腔的长度也可以设置多个。
作为优选方案，超声波换能器的功率为2000W，发出声波的频率为20KHz以上。为了达到较好的乳化效果，超声波换能器发出声波的频率为20KHz以上。
采用所述喷枪雾化高粘度废液的方法，高粘度废液由高粘度废液进口流入混合腔，同时水由掺混水进口进入混合腔，水和高粘度废液初步混合后流入丝网填料，高粘度废液和水在丝网填料流动过程中，在超声波换能器的作用下丝网填料产生超声振动，使混合液均匀混合并形成乳化液，乳化液进入雾化腔，在压缩空气的作用下，通过雾化喷嘴雾化喷出。经验证，当雾化喷口孔径为1 mm时，99%以上的雾化液滴粒径在50 μm以下。
作为优选方案，高粘度废液的进口压力为0.5~1.0MPa。
作为优选方案，掺混水的流量为高粘度废液流量的10%~15%。掺混水的流量不能太大，掺混水过多会影响雾化液滴的燃烧，经验证，掺混水的流量为高粘度废液流量的10%~15%时，可以保证不影响雾化液滴燃烧的同时将雾化液滴粒径降到最低，应用于加速废液的后续化学反应过程或便于废液的充分燃烧，避免造成二次污染。
作为优选方案，丝网填料的前后压差小于30KPa。为了增加高粘度废液与掺混水在丝网填料中的混合时间，以保证充分乳化，丝网填料的前后压差应小于30KPa。
本发明的有益效果为：
1、采用本发明的乳化雾化一体喷枪，高粘度废液与少量掺混水混合，经带有超声换能器的丝网填料后，充分乳化，粘度得到显著降低，乳化液雾化后雾化液滴粒径显著减小，应用于化工行业可保证化学反应充分反应，应用于燃烧器，可使燃烧过程非常充分没有二次污染。
2、本发明的雾化喷枪结构简单紧凑，操作方便，适于工业应用，具有非常好的应用前景。
3、本发明的雾化喷枪适用于各种高粘度液体的雾化，适用范围广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明高粘度废液乳化雾化一体喷枪结构示意图；
图2为图1的A-A剖面示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1、图2所示，一种高粘度废液乳化雾化一体喷枪，包括混合腔9，在本实施例中，混合腔9呈圆筒形。
混合腔9分为前段和后段，高粘度废液进口1以及掺混水进口2均与混合腔9的前段连通；少量掺混水与高粘度废液在混合腔9的前段初步混合。混合腔9的后段设置丝网填料5，丝网填料5充满混合腔9的后段，液体必定会经过丝网填料5后流出。在本实施例中，丝网填料的孔径为1~2mm，长度为0.8~1.5m。
混合腔9的末端设有堵板，堵板上设有若干圆形的出液孔6，出液孔6均匀分布在堵板上。堵板的前端为雾化腔8，雾化腔8与混合腔9通过出液孔6连通。
雾化腔8上设有雾化喷嘴7，雾化喷嘴7的孔径为1~2mm。雾化腔8连通压缩空气通道3，压缩空气通道3为雾化腔8中的液体由雾化喷嘴7喷出提供必要的压力。
超声波换能器4的换能头由混合腔9的外部延伸至混合腔9的内的丝网填料5中并与丝网填料5固定，超声波换能器4与混合腔9的连接处设有密封垫。
为了保证乳化效果，最好设置2~3个超声波换能器，或者根据混合腔的长度也可以设置多个。为了达到较好的乳化效果，超声波换能器的功率为2000W，超声波换能器发出声波的频率为20KHz以上。
在超声波换能器4的作用下，掺混水和高粘度废液进一步充分混合并乳化，使得高粘度废液的粘度显著降低，由雾化喷嘴喷出的雾化液滴粒径显著降低，经本发明喷枪雾化后的高粘度废液燃烧非常充分。
实施例2
采用实施例1的雾化喷枪对高粘度废液（重油）雾化的方法：
高粘度废液（重油）由高粘度废液进口流入混合腔（高粘度废液的进口压力为0.6MPa），同时水由掺混水进口进入混合腔（掺混水的流量为高粘度废液流量的10%~15%）；
水和高粘度废液初步混合后流入丝网填料（丝网填料的前后压差小于30KPa），高粘度废液和水在丝网填料中流动的过程中，在超声波换能器的作用下均匀混合并形成乳化液，乳化液进入雾化腔，在压缩空气的作用下（压缩空气进口压力为0.8MPa），通过雾化喷嘴7雾化喷出；当雾化喷嘴7的孔径为1mm时，99%以上的雾化液滴粒径在50μm以下。

Claims (10)

1.一种高粘度废液乳化雾化一体喷枪，其特征在于：包括掺混水进口、高粘度废液进口、混合腔、丝网填料、超声波换能器、压缩空气通道、雾化腔和雾化喷嘴；所述掺混水进口和高粘度废液进口均连通混合腔，所述丝网填料填充于混合腔内；所述超声波换能器的换能头与丝网填料固定；所述雾化腔与混合腔相连通，所述压缩空气通道与雾化腔连通；所述雾化腔壁上设有雾化喷嘴。
2.如权利要求1所述高粘度废液乳化雾化一体喷枪，其特征在于：所述混合腔包括前段和后段，所述丝网填料设置在混合腔的后段。
3.如权利要求1或2所述高粘度废液乳化雾化一体喷枪，其特征在于：所述混合腔尾端设有若干出液孔，所述混合腔和雾化腔通过出液孔连通。
4.如权利要求1所述高粘度废液乳化雾化一体喷枪，其特征在于：所述出液孔均匀分布。
5.如权利要求1所述高粘度废液乳化雾化一体喷枪，其特征在于：所述超声波换能器由混合腔外延伸进入混合腔内的丝网填料中。
6.如权利要求1或5所述高粘度废液乳化雾化一体喷枪，其特征在于：设置2~3个所述超声波换能器。
7.采用权利要求1所述喷枪雾化高粘度废液的方法，其特征在于：高粘度废液由高粘度废液进口流入混合腔，同时水由掺混水进口进入混合腔，水和高粘度废液初步混合后流入丝网填料，高粘度废液和水在丝网填料流动过程中，在超声波换能器的作用下丝网填料产生超声振动，使混合液均匀混合并形成乳化液，乳化液进入雾化腔，在压缩空气的作用下，通过雾化喷嘴雾化喷出。
8.如权利要求7所述雾化高粘度废液的方法，其特征在于：高粘度废液的进口压力为0.5~1.0MPa。
9.如权利要求7或8所述雾化高粘度废液的方法，其特征在于：掺混水的流量为高粘度废液流量的10%~15%。
10.如权利要求7所述雾化高粘度废液的方法，其特征在于：丝网填料的前后压差小于30Kpa。
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