CN114216129A - 一种适用于焚烧粘性液体的介质雾化喷头 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种适用于焚烧粘性液体的介质雾化喷头，该喷头包括：雾化介质喷枪和设置于雾化介质喷枪内部的液体喷枪，其中，雾化介质喷枪包括雾化介质接管以及与雾化介质接管连接的喷头，雾化介质接管用于输入雾化介质，喷头用于喷射雾化后的液体；液体喷枪包括液体接管以及安装于液体接管一端的混合器，液体接管用于向混合器输入待雾化的液体，混合器设置于喷头上方，且其中设置有旋流槽道，通过旋流槽道在旋流作用下将雾化介质形成旋转射流，以使得在喷头中待雾化的液体在旋转射流作用下雾化。本申请解决了现有技术中雾化喷头不适用于高粘性液体的技术问题。

Description

一种适用于焚烧粘性液体的介质雾化喷头

技术领域

本申请涉及液体焚烧技术领域，尤其涉及一种适用于焚烧粘性液体的介质雾化喷头。

背景技术

液体焚烧领域中，对于粘性较大的废液(如重油380cP50℃)往往采用提升废液温度的方式提高其流动性进而提高雾化效果，并采用高压蒸汽作为雾化介质确保废液温度不会降低。但是对于大粘度废液(参考蜂蜜粘度3000cP)非牛顿流体却不能采用此类方法，如含有F、Cl、S等元素的有机废液，其并不会因提升温度而粘度下降，甚至发生因温度升高液体固化板结的现象，且在燃烧过程中由于雾化喷头受炉膛热辐射影响升温会加速堵塞。而在液体焚烧过程中需要确保喷头部分保持在较低的温度且废液快速顺畅的喷出枪头。

目前，对于液体焚烧通过采用传统的压力雾化喷头和介质雾化喷头，其中，压力雾化喷头通过将具有高压(如2.0GMPaG)的液体，挤压入较小的流道内，产生高速射流，再通过旋流室或是旋流器使液体射流回转，液体流出喷口后在离心力的作用下形成液膜最后在剪切力的作用下破碎为液滴，具体参见图1，为本申请实施例提供的一种现有技术中压力雾化喷头的结构示意图。介质雾化喷头又包括Y型雾化喷枪、内混式雾化喷枪，高压液体(如0.9GMPaG)与雾化介质(如1.0GMPaG)，其通过细小喷孔产生高速射流在混合腔内高速撞击实现雾化，具体参见图2为本申请实施例提供的一种现有技术中Y型雾化喷枪的结构示意图。但是由于高粘性液体受热后易出现碳化，导致流动性下降造成堵塞；同时高粘性的非牛顿流体的射流胀大效应，也难以形成高速射流与薄液膜，故上述压力雾化喷头和介质雾化喷头均不适用于对高粘性液体雾化。另外，通常还会采用外混式雾化喷枪来对液体进行雾化，外混式雾化喷枪通过将液体与高速的雾化介质射流在喷枪外撞击实现雾化，液体的流速相对较低，但其雾化效果相对于Y型雾化喷枪、内混式雾化喷枪较差，对于高粘性流体效果更差，进而影响废液的焚烧效果。参见图3a和图3b，其中，图3a为本申请实施例提供一种现有技术中内混式雾化喷枪的结构示意图；图3b为本申请实施例提供另一种现有技术中外混式雾化喷枪的结构示意图。

发明内容

本申请解决的技术问题是：针对现有技术中雾化喷头不适用于高粘性液体，本申请提供了一种适用于焚烧粘性液体的介质雾化喷头，本申请实施例所提供的方案中，通过在混合器中设置旋流槽道，以使得在旋流作用下将雾化介质形成旋转射流，并且使得喷头中待雾化的液体在旋转射流作用下雾化，而在液体喷枪中流动的液体流速低，在流道内无阻碍，不易堵塞，同时液体喷枪可轻易的从雾化介质喷枪内取出，并且受到雾化介质的冷却，物理性质维持在设计状态，且具有在线清理便于维护的特点。

第一方面，本申请实施例提供的一种适用于焚烧粘性液体的介质雾化喷头，介质雾化喷头包括：雾化介质喷枪和设置于所述雾化介质喷枪内部的液体喷枪，其中，

所述雾化介质喷枪包括雾化介质接管以及与所述雾化介质接管连接的喷头，所述雾化介质接管用于输入雾化介质，所述喷头用于喷射雾化后的液体；

所述液体喷枪包括液体接管以及安装于所述液体接管一端的混合器，所述液体接管用于向所述混合器输入待雾化的液体，所述混合器设置于所述喷头上方，且其中设置有旋流槽道，通过所述旋流槽道在旋流作用下将雾化介质形成旋转射流，以使得在所述喷头中所述待雾化的液体在所述旋转射流作用下雾化。

可选地，所述混合器包括液体流道和雾化介质流道，所述旋流槽道设置于所述雾化介质流道内，所述液体流道用于将所述待雾化的液体输入到所述喷头，所述雾化介质流道用于将雾化介质形成所述旋转射流输入到所述喷头。

可选地，雾化介质接管与所述喷头通过雾化介质接头连接。

可选地，所述液体接管与所述混合器通过液体接头连接。

可选地，所述喷头，包括冲击柱以及至少一个喷孔，其中，所述冲击柱设置于所述述混合器下方与其相对设置，所述喷孔设置于所述冲击柱的外围。

可选地，所述冲击柱与所述述混合器形成冲击区，所述旋流槽道与所述喷孔之间形成雾化区。

可选地，所述冲击柱的顶部为钝锥状，直径与所述混合器中液体流道的直径相同。

可选地，所述至少一个喷孔为圆孔或弧形孔。

可选地，所述至少一个喷孔的半角相同或不同。

可选地，所述冲击区的宽度大于所述液体流道直径的0.25倍。

可选地，所述雾化区长度取值范围为(0.5d，1.5d)，其中，d表示所述冲击区的直径。

可选地，所述液体流道内的液体流速不大于2m/s。

与现有技术相比，本申请实施例至少具有如下有益效果：

本申请实施例所提供的方案中，通过在混合器中设置旋流槽道，以使得在旋流作用下将雾化介质形成旋转射流，并且使得喷头中待雾化的液体在旋转射流作用下雾化，而在液体喷枪中流动的液体流速低，在流道内无阻碍，不易堵塞，同时液体喷枪2可轻易的从雾化介质喷枪内取出，并且受到雾化介质的冷却，物理性质维持在设计状态，且具有在线清理便于维护的特点。

附图说明

图1为现有技术中一种压力雾化喷头的结构示意图；

图2为现有技术中一种Y型雾化喷枪的结构示意图；

图3a为现有技术中一种内混式雾化喷枪的结构示意图；

图3b为现有技术中另一种外混式雾化喷枪的结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的一种适用于焚烧粘性液体的介质雾化喷头的结构示意图；

图5a为本申请实施例所提供的一种混合器的结构示意图；

图5b为本申请实施例所提供的一种混合器中部分部件的结构示意图；

图6为本申请实施例所提供的一种喷孔的结构示意图。

图：1-雾化介质喷枪；2-液体喷枪；11-雾化介质接管；12-喷头；13-雾化介质接头；21-液体接管；22-混合器；23-液体接头；221-旋流槽道；222-液体流道；223-雾化介质流道；121-冲击柱；122-喷孔；123-冲击区；124-雾化区。

具体实施方式

本申请实施例提供的方案中，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

参见图4，为本申请实施例提供的一种适用于焚烧粘性液体的介质雾化喷头的结构示意图。在图4中该介质雾化喷头包括：雾化介质喷枪1和设置于所述雾化介质喷枪1内部的液体喷枪2，其中，所述雾化介质喷枪1包括雾化介质接管11以及与所述雾化介质接管11连接的喷头12，所述雾化介质接管11用于输入雾化介质，所述喷头12用于喷射雾化后的液体；所述液体喷枪2包括液体接管21以及安装于所述液体接管21一端的混合器22，所述液体接管21用于向所述混合器22输入待雾化的液体，所述混合器22设置于所述喷头12上方，且其中设置有旋流槽道221，通过所述旋流槽道221在旋流作用下将雾化介质形成旋转射流，以使得在所述喷头12中所述待雾化的液体在所述旋转射流作用下雾化。

具体的，在本申请实施例所提供的方案中，雾化介质接管11为内部中空的空腔结构，喷头12的一端设置有一段中空的结构，另一段设置有冲击柱121以及至少一个喷孔122等结构，其中，喷头12中中空结构的一端与雾化介质接管11，且将液体喷枪2中的混合器22设置于该空腔结构中。作为举例，液体喷枪2中液体接管21也为内部中空的腔体结构，混合器22连接在液体接管21靠近喷头12中冲击柱121的一端。

参见图5a，为本申请实施例提供的一种混合器的结构示意图。在一种可能实现的方式中，所述混合器22包括液体流道222和雾化介质流道223，所述旋流槽道221设置于所述雾化介质流道223内，所述液体流道222用于将所述待雾化的液体输入到所述喷头12，所述雾化介质流道223用于将雾化介质形成所述旋转射流输入到所述喷头12。为了便于清楚查看旋流槽道221，参见图5b，本申请实施例提供了一种混合器中部分部件的结构示意图，在该为所述混合器22中设置旋流槽道221部分的放大图。

具体的，在本申请实施例所提供的方案中，混合器22包含两层中空的空腔结构，例如，内部中空的同心圆柱体。在混合器22中包括两个通道，分别为液体流道222与雾化介质流道223，其中，液体流道222与液体接管21连通，用于将液体接管21传输的待雾化的液体传输到喷头12，雾化介质流道223与雾化介质接管11连通，用于接收雾化介质接管11传输的雾化介质，且在雾化介质流道223的通道壁上设置有旋流槽道221。由于在混合器22中设置有旋流槽道221，使得流经混合器22雾化介质通道223的雾化介质在旋流槽道221的旋流作用下形成旋转射流输入到喷头12中。作为举例，雾化介质为空气或者其他气体。旋转射流为高速旋转射流，其速度取值范围为0.6～1马赫数；另外，在本申请实施例所提供的方案中，旋流槽道221的数量、尺寸及倾角θ可根据雾化介质耗量及液体物性参数进行设计。液体流道222内的液体流速不大于2m/s。

在一种可能实现的方式中，雾化介质接管11与喷头12通过雾化介质接头13连接。

具体的，在本申请实施例所提供的方案中，雾化介质接头13的两端设置有内螺纹或者外螺纹。作为举例，若雾化介质接头13的两端设置有内螺纹，则在雾化介质接管11和喷头12均设置有外螺纹，雾化介质接管11通过外螺纹与雾化介质接头13的一端连接，喷头12通过外螺纹与雾化介质接头13的一端连接，进而通过雾化介质接头13实现雾化介质接管11与喷头12的连接。

在一种可能实现的方式中，所述液体接管21与所述混合器22通过液体接头23连接。

具体的，在本申请实施例所提供的方案中，液体接头23的两端设置有内螺纹或者外螺纹。作为举例，若液体接头23的两端设置有内螺纹，则在液体接管21与混合器22均设置有外螺纹，液体接管21通过外螺纹与液体接头23的一端连接，混合器22通过外螺纹与液体接头23的一端连接，进而通过液体接头23实现液体接管21与混合器22的连接。进一步，为了使得液体接管21与混合器22连接更紧密，在液体接管21与混合器22连接位置设置垫片。

在一种可能实现的方式中，所述喷头12，包括冲击柱121以及至少一个喷孔122，其中，所述冲击柱121设置于所述述混合器22下方与其相对设置，所述喷孔122设置于所述冲击柱121的外围。

在一种可能实现的方式中，所述冲击柱121与所述述混合器22形成冲击区123，所述旋流槽道221与所述喷孔122之间形成雾化区124。

在一种可能实现的方式中，所述冲击柱121的顶部为钝锥状，直径与所述混合器22中液体流道222的直径相同。

在一种可能实现的方式中，所述至少一个喷孔122为圆孔或弧形孔。

在一种可能实现的方式中，所述至少一个喷孔122的半角相同或不同。

在一种可能实现的方式中，所述冲击区123的宽度大于所述液体流道222直径的0.25倍。

在一种可能实现的方式中，所述雾化区124长度取值范围为(0.5d，1.5d)，其中，d表示所述冲击区123的直径。

具体的，在本申请实施例所提供的方案中，将冲击柱121与混合器22相对设置使得混合器22中流经液体流道222的待雾化的液体撞击到冲击柱12形成冲击流，在冲击柱121与所述述混合器22形成冲击区123，使得冲击流在冲击区123与雾化介质流道223输出的旋转射流接触，在旋转射流的作用下将待雾化的液体雾化，作为举例，雾化区124长度取值范围为(0.5d，1.5d)，其中，d表示所述冲击区123的直径；雾化区124的长度与待雾化的液体的粘度有关，粘度越高雾化去124的长度越长。另外，在本申请实施例所提供的方案中，喷孔122靠近所述冲击柱121设置，且设置于所述冲击柱121的周围，用于将雾化后的液体喷出。作为举例，雾化液体可以在雾化区124形成，并通过雾化区124输入到喷孔122，经过喷孔122输出。

另外，作为举例，在本申请实施例所提供的方案中，可以在喷头12上设置一个或多个喷孔122，其中，喷孔122的形状可以是圆孔或弧形，多个喷孔122的半角也可以相同或不同，例如，一部分喷孔122的半角为45度，另一部分喷孔122的半角为15度，参见图6所示。

本申请实施例所提供的方案中，通过在混合器22中设置旋流槽道221，以使得在旋流作用下将雾化介质形成旋转射流，并且使得喷头12中待雾化的液体在旋转射流作用下雾化，而在液体喷枪2中流动的液体流速低，在流道内无阻碍，不易堵塞，同时液体喷枪2可轻易的从雾化介质喷枪1内取出，并且受到雾化介质的冷却，物理性质维持在设计状态，且具有在线清理便于维护的特点。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域技术人员的公知常识。

Claims (10)

1.一种适用于焚烧粘性液体的介质雾化喷头，其特征在于，包括：雾化介质喷枪(1)和设置于所述雾化介质喷枪(1)内部的液体喷枪(2)，其中，

所述雾化介质喷枪(1)包括雾化介质接管(11)以及与所述雾化介质接管(11)连接的喷头(12)，所述雾化介质接管(11)用于输入雾化介质，所述喷头(12)用于喷射雾化后的液体；

所述液体喷枪(2)包括液体接管(21)以及安装于所述液体接管(21)一端的混合器(22)，所述液体接管(21)用于向所述混合器(22)输入待雾化的液体，所述混合器(22)设置于所述喷头(12)上方，且其中设置有旋流槽道(221)，通过所述旋流槽道(221)在旋流作用下将雾化介质形成旋转射流，以使得在所述喷头(12)中所述待雾化的液体在所述旋转射流作用下雾化。

2.如权利要求1所述的介质雾化喷头，其特征在于，所述混合器(22)包括液体流道(222)和雾化介质流道(223)，所述旋流槽道(221)设置于所述雾化介质流道(223)内，所述液体流道(222)用于将所述待雾化的液体输入到所述喷头(12)，所述雾化介质流道(223)用于将雾化介质形成所述旋转射流输入到所述喷头(12)。

3.如权利要求2所述的介质雾化喷头，其特征在于，雾化介质接管(11)与所述喷头(12)通过雾化介质接头(13)连接。

4.如权利要求3所述的介质雾化喷头，其特征在于，所述液体接管(21)与所述混合器(22)通过液体接头(23)连接。

5.如权利要求1～4任一项所述的介质雾化喷头，其特征在于，所述喷头(12)，包括冲击柱(121)以及至少一个喷孔(122)，其中，所述冲击柱(121)设置于所述述混合器(22)下方与其相对设置，所述喷孔(122)设置于所述冲击柱(121)的外围。

6.如权利要求5所述的介质雾化喷头，其特征在于，所述冲击柱(121)与所述述混合器(22)形成冲击区(123)，所述旋流槽道(221)与所述喷孔(122)之间形成雾化区(124)。

7.如权利要求6所述的介质雾化喷头，其特征在于，所述冲击柱(121)的顶部为钝锥状，直径与所述混合器(22)中液体流道(222)的直径相同。

8.如权利要求7所述的介质雾化喷头，其特征在于，所述至少一个喷孔(122)为圆孔或弧形孔。

9.如权利要求8所述的介质雾化喷头，其特征在于，所述至少一个喷孔(122)的半角相同或不同。

10.如权利要求9所述的介质雾化喷头，其特征在于，所述冲击区(123)的宽度大于所述液体流道(222)直径的0.25倍。

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