CN115475710A - 一种三相混合雾化喷射装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种三相混合雾化喷射装置，包括雾化喷咀、混合喷咀、外管、液体喷管、密封座和压盖，混合喷咀设置在外管内，液体喷管通过密封座和压盖安装在外管上，液体喷管的一端与外界液体源接通，液体喷管的另一端与混合喷咀连接，液体喷管多根设置，所述混合喷咀包括本体座、混合件一、混合件二、混合件三和锁紧螺母，混合件一、混合件二、混合件三依次叠压在本体座出口端，并通过锁紧螺母设置在本体座上。本发明采用精细的结构实现两种液体的混合以及压缩空气辅助雾化，有助提高反应速度和反应完全度，同时科学的结构还能保证方便清洗和更换易损件，是一种用在特殊场合的专用设备。
Description
技术领域
本发明涉及化工和环保领域，特别是一种三相混合雾化喷射装置，用于两种不互溶或不方便或不能提前混合的液体在喷入反应器时现场即时混合并气体雾化。
背景技术
随着环保排放要求越来越严格，焦炉与工业窑炉的生产过程中会产生含SO2等有害物质的废气，对环境造成污染。为减少焦炉烟气中SO2 和粉尘等有害物质排放量，采用SDS烟气脱硫技术；现有SDS烟气脱硫技术是将高效脱硫剂均匀喷射在烟风道或者反应器内，脱硫剂在烟道内被加热激活，比表面积迅速增大，与酸性烟气充分接触，发生物理、化学反应，烟气中的SO2等酸性物质被吸收净化。
但是在化工和环保领域，有些场合下，需将两种不互溶的液体，或是不能提前进行混合的液体，在送入反应器时进行即时的充分混合，并雾化喷入反应器，以使反应更均匀充分。现有单液体雾化喷枪是靠液体压力和喷咀实现雾化，动力消耗高，且雾化效果还不理想。双液体雾化喷枪适应于一种液体通过压缩空气进行雾化场合，二种液体只能分别雾化喷入反应器再混合，混合效果差。本发明追求两种液体在雾化时即时混合，做到既混合均匀，又雾化喷入，提高反应效率。
发明内容
本发明的目的是，克服现有技术的上述不足，而提供一种有效的解决了多相体混合的均匀度，能够实现至少二次混合，混合后能够直接被雾化，使用寿命长、便于维护检修的三相混合雾化喷射装置。
本发明的技术方案是：一种三相混合雾化喷射装置，包括雾化喷咀、混合喷咀、外管、液体喷管、密封座和压盖，混合喷咀设置在外管内，液体喷管通过密封座和压盖安装在外管上，液体喷管的一端与外界液体源接通，液体喷管的另一端与混合喷咀连接，液体喷管多根设置，所述混合喷咀包括本体座、混合件一、混合件二、混合件三和锁紧螺母，混合件一、混合件二、混合件三依次叠压在本体座出口端，并通过锁紧螺母设置在本体座上。
本方案的优点在于，两种不同液体分别经液体喷管接入混合喷咀，经特殊结构实现充分混合后进行初级雾化，再经压缩空气和文氏管二次混合雾化后喷出，同时实现很好的混合和雾化效果，通过至少两次混合，有效地保证了液体相之间的混合均匀度，通过压缩空气的助力，既提高了雾化时的压力，同时增加了空气与液相的混合，雾化效果更加均匀，对混合液再次起到均匀的效果，提高了三相混合雾化的效果。
进一步，所述液体喷管包括液体一喷管和液体二喷管，液体一喷管通过液体一喷管接口与混合喷咀连接，液体二喷管通过液体二喷管接口与混合喷咀连接。
进一步，所述雾化喷咀的中心设有一个喉管形的喷孔，雾化喷咀后端为螺纹结构，通过压紧密封垫与喷枪外管连接锁紧；所述混合喷咀与外管之间设有压缩气流动腔，压缩气流动腔通过压缩空气接口管与压缩气源接通。
优选地，所述喉管形的喷孔最小处直径与需喷射体的流量有关，根据喷射流量设计成系列不同规格尺寸的系列产品。高压液体和气体流经此喷孔时，交替经过加速和减速，使液体和气体进行充分的混合并雾化，以圆锥状气雾喷出。雾化喷咀后端通过压紧密封垫与喷枪外管螺纹连接锁紧，外周则为六角螺帽或其他能用扳手紧固的形状，此结构也使喷咀方便更换。
更优地，雾化喷咀采用耐腐蚀和高温材质，如SS316L不锈钢、双向钢、碳化硅等；个别场合还可做耐磨处理，如渗氮、镀陶瓷膜等。
进一步，所述混合喷咀的锁紧螺母前端中心设有混合孔，供混合后的液体以雾滴状喷出，后端通过螺纹与本体座锁紧，以压紧并固定其内部的混合件一、混合件二和混合件三。
进一步，所述本体座的进口端通过螺纹分别连接液体一喷管和液体二喷管，液体二喷管经本体座的中心孔进入后面的混合件一，液体一喷管经周围环形布置圆孔一进入后面的混合件一，环形布置圆孔一两端分别做成环形槽一和环形槽二，环形槽一设置在远离雾化喷咀的一端，环形槽二设置在靠近雾化喷咀的一端。
优选地，本体座外面一端为六角螺帽状，另一端为外螺纹。其进口端分别通过螺纹连接两种所喷液体的内喷管，其中一路经中心的圆孔进入后面的混合件一，另一路经周围环形布置的小孔洞进入后的混合件一，环形布置的孔洞两端分别做成环形槽，以使液体均匀进入各孔洞。
进一步，所述混合件一的后端中心设有圆形孔洞并与本体座中心孔相对；混合件一的前端为一圆柱体，插入前面的混合件二内；混合件一的四围开设有环形布置圆孔二，环形布置圆孔二的两端分别为环形槽二对接槽和环形槽三。
优选地，混合件一后端的中心也是一个圆形孔洞，与本体座中心孔相对；其四围同样开设有一圈环形布置的孔洞，孔洞两端也是做成环形槽。进口端环形槽与本体座出口端环形槽相对，出口端环形槽则与混合件二的进口端环形槽相对。混合件一前端则是一个缩小了的圆柱体，其直径小于后端中心孔的直径。两者之间的环形位置则又开设数个环形布置的小孔，通过该环形孔进入到后面的混合件二。
进一步，所述混合件二的中心设置有圆孔，圆孔内刚好布置混合件一的后端圆柱体。
优选地，混合件二的中心是一个圆孔，其直径略大于混合件二前端的圆柱体直径，正好套在混合件一前端圆柱体外面，两者之间形成一个较薄的环形通道。这一环形通道的后端做一个环形槽，正好与混合件一中间的环形孔相对。
进一步，所述混合件二远离雾化喷咀的一端与混合件一贴合连接，混合件二靠近雾化喷咀的一端与混合件一前端的圆柱体之间形成环形通道，环形通道包括环形槽六和环形槽五，环形通道正好与混合件一中间的环形孔四相对。
进一步，所述混合件二的外围设有环形布置圆孔三，环形布置圆孔三的两端分别设有环形槽三对接槽和环形槽四；环形槽三对接槽与混合件一前端的环形槽相对；环形槽四与混合件二前端端面上的螺线槽相通，外环孔中的液体据此与中心孔中的液体进行混合。
优选地，混合件二的外围也是一圈环形布置的孔洞，孔洞的前后端分别做成环形槽，其后端（进口端）的环形槽与混合件一前端（出口端）的环形槽相对。其前端（出口端）则与混合件二前端端面上的螺线槽相通，外环孔中的液体据此与中心孔中的液体进行混合。
进一步，所述混合件三为中心开有圆锥台状喷孔的垫片，迫使分别走中心孔和外围环形孔的两种液体进行强制混合，从其中心喷孔喷出，实现混合和初级雾化功能。
优选地，所述密封座中部开有两个圆孔，两根液体喷管分别穿过圆孔；圆孔内四周做成填料涵，内装盘根，通过压盖压紧盘根后实现密封；密封座外端设有螺孔，与压盖螺孔对正，通过紧固螺栓紧固使压盖压紧填料涵内的盘根。
优选地，所述外管的另一端则通过螺纹与密封座相连并紧固密封，靠近密封座一端开口接一根短管，通过螺纹、卡扣和软管套接等方式连接外供压缩空气管。
优选地，所述外管的中后部还焊接有一片连接法兰，与安装套管上的法兰相连接，以固定喷射装置。
优选地，所述安装套管直径略大于喷射装置外管，安装套管固定在反应器壁上，喷射装置通过法兰固定在安装套管内；以此实现喷射装置通过可拆卸法兰螺栓安装在反应器上。
本发明具有如下特点：
1、本方案有效的提高了多相混合雾化的效果，通过混合喷咀和雾化喷咀实现两次混合和压缩空气辅助雾化，保证了多相的混合均匀度和雾化效果。
2、本发明采用精细的结构实现两种液体的混合以及压缩空气辅助雾化，有助提高反应速度和反应完全度，同时科学的结构还能保证方便清洗和更换易损件，是一种用在特殊场合的专用设备。
以下结合附图和具体实施方式对本发明的详细结构作进一步描述。
附图说明
图1-为本发明原理及整体结构示意图；
图2-为本发明混合喷咀结构示意图；
图3-为混合喷咀结构局部放大示意图；
图4-为本发明的安装方式示意图；
1-雾化喷咀，2-密封垫片，3-混合喷咀，4-外管，5-液体一喷管，6-液体二喷管，7-盘根，8-密封座，9-压盖，10-螺栓，11-液体二接出管，12-液体一接出管，13-液体一喷管接口，14-液体二喷管接口，15-本体座，16-环形槽一，17-环形布置圆孔一，18-环形槽二，19-混合件一，20-环形布置圆孔二，21-环形槽三，22-环形布置圆孔三，23-混合件二，24-环形槽四，25-锁紧螺母，26-混合件三，27-中心喷孔，28-环形槽五，29-圆柱体，30-环形槽六，31-环形孔四，32-压缩空气接口管，33-法兰，34-法兰螺栓，35-安装套管，36-反应器壁，37-环形槽二对接槽，38-环形槽三对接槽。
具体实施方式
实施例一
如附图所示：一种三相混合雾化喷射装置，包括雾化喷咀1、混合喷咀3、外管4、液体喷管、密封座8和压盖9，雾化喷咀1通过密封垫片2设置在外管4的前端，外管4的后端通过密封座8和压盖9密封，混合喷咀3通过管道穿过外管4的后端与外界接通；混合喷咀3设置在外管4内，液体喷管通过密封座8和压盖9安装在外管4上，液体喷管的一端与外界液体源接通，液体喷管的另一端与混合喷咀3连接，液体喷管多根设置，混合喷咀3包括本体座15、混合件一19、混合件二23、混合件三26和锁紧螺母25，混合件一19、混合件二23、混合件三26依次叠压在本体座15出口端，并通过锁紧螺母25设置在本体座15上。
本方案的优点在于，两种不同液体分别经液体喷管接入混合喷咀3，经特殊结构实现充分混合后进行初级雾化，再经压缩空气和文氏管二次雾化后喷出，同时实现很好的混合和雾化效果，通过压缩空气的助力，既提高了雾化时的压力，同时增加了空气与液相的混合，雾化效果更加均匀，对混合液再次起到均匀的效果，提高了三相混合雾化的效果。
在实施例中，液体喷管包括液体一喷管5和液体二喷管6，液体一喷管5通过液体一喷管接口13与混合喷咀3连接，液体二喷管6通过液体二喷管接口14与混合喷咀3连接。优选地，液体一喷管5和液体二喷管6的另一端分别与液体一接出管12和液体二接出管11可拆卸连接。
在实施例中，雾化喷咀1的中心设有一个喉管形的喷孔，雾化喷咀1后端为螺纹结构，通过压紧密封垫与喷枪外管4连接锁紧；混合喷咀3与外管4之间设有压缩气流动腔，压缩气流动腔通过压缩空气接口管32与压缩气源接通。
优选地，喉管形的喷孔最小处直径与需喷射体的流量有关，根据喷射流量设计成系列不同规格尺寸的系列产品；高压液体和气体流经此喷孔时，交替经过加速和减速，使液体和气体进行充分的混合并雾化，以圆锥状气雾喷出；雾化喷咀1后端通过压紧密封垫与外管4螺纹连接锁紧，此结构也使喷咀方便更换。更优地，雾化喷咀1采用耐腐蚀和高温材质，如SS316L不锈钢、双向钢、碳化硅等；根据使用的需要还可做耐磨处理，如渗氮、镀陶瓷膜等。
在实施例中，锁紧螺母25前端中心设有混合孔，供混合后的液体以雾滴状喷出，后端通过螺纹与本体座15锁紧，以压紧并固定其内部的混合件一19、混合件二23和混合件三26。
在实施例中，本体座15外面一端为六角螺帽状，一端为外螺纹；本体座15的进口端分别通过螺纹连接两种所喷液体的内喷管，其中一路经中心的圆孔进入后面的混合件一19，另一路经周围环形布置的小孔洞进入后的混合件一19，环形布置的孔洞两端分别做成环形槽，以使液体均匀进入各孔洞。优选地，本体座15的进口端通过螺纹分别连接液体一喷管5和液体二喷管6，液体二喷管6经本体座15的中心孔进入后面的混合件一19，液体一喷管5经周围环形布置圆孔一17进入后的混合件一19，环形布置圆孔一17两端分别做成环形槽一16和环形槽二18，环形槽一16设置在远离雾化喷咀1的一端，环形槽二设置在靠近雾化喷咀1的一端。
在实施例中，混合件一19后端的中心也是一个圆形孔洞，与本体座15中心孔相对；其四围同样开设有一圈环形布置的孔洞，孔洞两端也是做成环形槽。进口端环形槽与本体座15出口端环形槽相对，出口端环形槽则与混合件二23的进口端环形槽相对。混合件一19前端则是一个缩小了的圆柱体29，其直径小于后端中心孔的直径；混合件一19与圆柱体29之间的环形位置则又开设数个环形布置的小孔，通过该环形孔进入到后面的混合件二23。
优选地，混合件一19的后端中心设有圆形孔洞并与本体座15中心孔相对；混合件一19的前端为一圆柱体29，插入前面的混合件二23内；混合件一19的四围开设有环形布置圆孔二20，环形布置圆孔二20的两端分别为环形槽二对接槽37和环形槽三21。
在实施例中，混合件二23的中心是一个圆孔，其直径略大于混合件一19前端的圆柱体29直径，正好套在混合件一19前端圆柱体29外面，两者之间形成一个较薄的环形通道。这一环形通道的后端做一个环形槽，正好与混合件一19中间的环形孔相对。
更优地，混合件二23远离雾化喷咀1的一端与混合件一19贴合连接，混合件二23靠近雾化喷咀1的一端与混合件一19前端的圆柱体29之间形成环形通道，环形通道包括环形槽六30和环形槽五28，环形通道正好与混合件一19中间的环形孔四31相对。
在实施例中，混合件二23的外围也是一圈环形布置的孔洞，孔洞的前后端分别做成环形槽，其后端（进口端）的环形槽与混合件一19前端（出口端）的环形槽相对。其前端（出口端）则与混合件二23前端端面上的螺线槽相通，外环孔中的液体据此与中心孔中的液体进行混合。
优选地，混合件二23的外围设有环形布置圆孔三22，环形布置圆孔三22的两端分别设有环形槽三对接槽38和环形槽四24；环形槽三对接槽38与混合件一19前端的环形槽相对，即环形槽三对接槽38与混合件一19前端的环形槽三21相对设置；环形槽四24与混合件二23前端端面上的螺线槽相通，外环孔中的液体据此与中心孔中的液体进行混合。
在实施例中，混合件三26为中心开有圆锥台状喷孔的垫片，迫使分别走中心孔和外围环形孔的两种液体进行强制混合，从其中心喷孔27喷出，实现混合和初级雾化功能。
在实施例中，密封座8中部开有两个圆孔，两根液体喷管分别穿过圆孔；圆孔内四周做成填料涵，内装盘根7，通过压盖9压紧盘根7后实现密封；密封座8外端设有螺孔，与压盖9螺孔对正，通过螺栓10紧固使压盖9压紧填料涵内的盘根7。
优选地，外管4的另一端则通过螺纹与密封座8相连并紧固密封，靠近密封座8一端开口接一根短管，通过螺纹、卡扣和软管套接等方式连接外供压缩空气管，该压缩空气管即为压缩空气接口管32。优选地，外管4的中后部还焊接有一片连接法兰33，与安装套管35上的法兰33相连接，以固定喷射装置。优选地，安装套管35直径略大于喷射装置外管4，安装套管35固定在反应器壁36上，喷射装置通过法兰33固定在安装套管35内；以此实现喷射装置通过可拆卸法兰螺栓34安装在反应器壁36上。
使用过程中，在加料位置的反应器壁36上开孔安装固定套管，将混合雾化喷射装置插入安装套管35内，各自的法兰33贴合后用螺栓10紧固即可安装固定喷射装置。再分别接上两种液体接管和压缩空气，打开前面的液体加压装置、计量装置、调节装置等并分别调整好各自流量和压力即可投入使用。其中液体一和液体二先经各自喷管接至混合喷咀3，经混合喷咀3的特殊结构实现两种液体混合，并在压力和小孔作用下实现初级雾化，然后在雾化喷咀1处，被压缩空气进一步进行二级雾化，以圆锥状雾气流高速喷入反应器内，在反应器内快速扩散，与反应器内的气态物料充分混合并反应，达到所需要的结果和产物。
长期使用过程中，由于运行工况变化和某些特殊应急情况发生，可能造成雾化喷咀1、混合喷咀3和液体内喷管都有可能出现物料结晶、板结，造成堵塞。出再堵塞后，可通过拆卸安装套管35法兰33上的螺栓10，将喷射装置整体抽出来进行检查和清洗。如果整体清洗不通，则可将喷射装置拆开进行清洗或更换部件。拆洗顺序为：第一步，先拆下雾化喷咀1，清洗和更换；第二步，拧下外管4，清洗；第三步，拧开压盖9上的螺母，拿下压盖9；第四步，分别拧开液体一和液体二的内喷管，取下混合喷咀3进行清洗或更换；第五步，清洗和更换完成后，按与上面相反的顺序再组装进来，即可投入正常使用。该混合雾化喷射装置可设计成系列产品，分别用于不同喷射流量，供用户选择。
本方案有效的提高了多相混合雾化的效果，通过混合喷咀3和雾化喷咀1实现两次混合和雾化，保证了多相的混合均匀度和雾化效果，液相通过混合喷咀3中的混合件一19、混合件二23和混合件三26实现初次混合，另外在雾化喷咀1雾化的过程中再进行第二次混合和雾化，使液相和气相之间充分的混合保证了三相混合的效果和效率，同时降低了对雾化喷射装置的磨损，便于对其进行维护检修，提高了其使用寿命。
本发明采用精细的结构实现两种液体的混合以及压缩空气辅助雾化，有助提高反应速度和反应完全度，同时科学的结构还能保证方便清洗和更换易损件，是一种用在特殊场合的专用设备。
上述实施方式仅描述了一种三流体混合雾化喷射装置的基本结构和使用安装方式。以上所述是本发明较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。
Claims (12)
1.一种三相混合雾化喷射装置，包括雾化喷咀、混合喷咀、外管、液体喷管、密封座和压盖，混合喷咀设置在外管内，液体喷管通过密封座和压盖安装在外管上，液体喷管的一端与外界液体源接通，液体喷管的另一端与混合喷咀连接，液体喷管多根设置，其特征在于：所述混合喷咀包括本体座、混合件一、混合件二、混合件三和锁紧螺母，混合件一、混合件二、混合件三依次叠压在本体座出口端，并通过锁紧螺母设置在本体座上。
2.根据权利要求1所述的三相混合雾化喷射装置，其特征在于：所述液体喷管包括液体一喷管和液体二喷管，液体一喷管通过液体一喷管接口与混合喷咀连接，液体二喷管通过液体二喷管接口与混合喷咀连接。
3.根据权利要求1所述的三相混合雾化喷射装置，其特征在于：所述雾化喷咀的中心设有一个喉管形的喷孔，雾化喷咀后端为螺纹结构，通过压紧密封垫与喷枪外管连接锁紧；所述混合喷咀与外管之间设有压缩气流动腔，压缩气流动腔通过压缩空气接口管与压缩气源接通。
4.根据权利要求1-3任一项所述的三相混合雾化喷射装置，其特征在于：所述锁紧螺母前端中心设有混合孔，供混合后的液体以雾滴状喷出，后端通过螺纹与本体座锁紧，以压紧并固定其内部的混合件一、混合件二和混合件三。
5.根据权利要求4所述的三相混合雾化喷射装置，其特征在于：所述本体座的进口端通过螺纹分别连接液体一喷管和液体二喷管，液体二喷管经本体座的中心孔进入后面的混合件一，液体一喷管经周围环形布置圆孔一进入后面的混合件一，环形布置圆孔一两端分别做成环形槽一和环形槽二，环形槽一设置在远离雾化喷咀的一端，环形槽二设置在靠近雾化喷咀的一端。
6.根据权利要求5所述的三相混合雾化喷射装置，其特征在于：所述混合件一的后端中心设有圆形孔洞并与本体座中心孔相对；混合件一的前端为一圆柱体，插入前面的混合件二内；混合件一的四围开设有环形布置圆孔二，环形布置圆孔二的两端分别为环形槽二对接槽和环形槽三。
7.根据权利要求4所述的三相混合雾化喷射装置，其特征在于：所述混合件二远离雾化喷咀的一端与混合件一贴合连接，混合件二靠近雾化喷咀的一端与混合件一前端的圆柱体之间形成环形通道，环形通道包括环形槽六和环形槽五，环形通道正好与混合件一中间的环形孔四相对。
8.根据权利要求7所述的三相混合雾化喷射装置，其特征在于：所述混合件二的外围设有环形布置圆孔三，环形布置圆孔三的两端分别设有环形槽三对接槽和环形槽四；环形槽三对接槽与混合件一前端的环形槽相对；环形槽四与混合件二前端端面上的螺线槽相通，外环孔中的液体据此与中心孔中的液体进行混合。
9.根据权利要求4所述的三相混合雾化喷射装置，其特征在于：所述混合件三为中心开有圆锥台状喷孔的垫片，迫使分别走中心孔和外围环形孔的两种液体进行强制混合，从其中心喷孔喷出，实现混合和初级雾化功能。
10.根据权利要求1所述的三相混合雾化喷射装置，其特征在于：所述密封座中部开有两个圆孔，两根液体喷管分别穿过圆孔；圆孔内四周做成填料涵，内装盘根，通过压盖压紧盘根后实现密封；密封座外端设有螺孔，与压盖螺孔对正，通过螺栓紧固使压盖压紧填料涵内的盘根。
11.根据权利要求1所述的三相混合雾化喷射装置，其特征在于：所述外管的另一端则通过螺纹与密封座相连并紧固密封，靠近密封座一端开口接一根短管，通过螺纹、卡扣或软管套连接外供压缩空气管。
12.根据权利要求11所述的三相混合雾化喷射装置，其特征在于：所述外管的中后部还焊接有一片连接法兰，与安装套管上的法兰相连接，以固定喷射装置；所述安装套管直径略大于喷射装置外管，安装套管固定在反应器壁上，喷射装置通过法兰固定在安装套管内；喷射装置通过可拆卸法兰螺栓安装在反应器上。
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