CN201553709U - 射流冷却器 - Google Patents

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李永军
柏雪源
易维明
李志合
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Abstract

本实用新型提供一种射流冷却器，包括文丘里射流管和旋风分离器，特征是：旋风分离器的混流入口接文丘里射流管，热解气入口设置在文丘里射流管的扩散段，且与文丘里射流管的轴线呈30～50度夹角，增设丝网、气流阻隔锥筒和储油箱，其中层叠的丝网设置在旋风分离器的出气管内，出气管的底部吊装一气流阻隔锥筒，旋风分离器底部的液流出口插入储油箱的液体内。经文丘里射流管喷出的冷生物油与热解气混合，形成裹挟热解气的高速流体，由旋风分离器的混流入口水平切向进入旋风分离器旋转混合换热，进而实现可液化气体的急速换热冷却液化。由于冷生物油流速高，且与热解气直接混合接触，换热面积大，换热效果好，且安装占地面积小，结构简化，工作性能优良。

Description

射流冷却器
技术领域
本实用新型提供一种射流冷却器，属于化工冷却设备技术领域。
背景技术
生物质闪速热解液化工艺采用的冷却方式之一，是将低温生物油与高温热解气直接混合冷激热解气，使热解气中可冷凝气体冷凝，从而得到生物油。生物油流入贮油罐中，其它不可液化气体被排出冷凝装置。这种工艺要求进入冷凝装置的高温热解气和低温生物油直接混合换热，高温热解气迅速被冷却至60℃以下，热解气中的可液化气体变为液体流入贮油罐中，其它不可液化气体被引风机吸出冷凝装置。
目前，在生物质热解液化技术领域，采用热解气与低温生物油直接混合换热技术的研究机构，一般选用的冷凝器为喷淋冷却塔或冷却筛板塔，如在生物质热解液化技术方面取得较突出成绩的中国科学技术大学、山东理工大学和东北林业大学等相关研究机构均采用此种方法，缺陷是喷淋冷却塔或冷却筛板塔垂直安装占地面积大，冷却流量大，由于塔内冷却液流速较慢，热解气中携带的炭灰容易凝结在冷却塔内，并且热解气冷却过程中产生的焦油与炭灰粘结，不容易清除。西班牙Union Fenosa电力公司于1993年建立的生物质喂入率为200kg/h的热裂解示范厂以及荷兰Twente大学的生物质技术集团(BTG)于2000年研制出的喂入率为200kg/h的改进型旋转锥反应器热解液化工艺，采用的冷却技术是管壳式换热冷却器，缺陷是管壳式换热冷却器在冷却热解气过程中，热解气中携带的炭灰与热解气冷却产生的焦油凝结，管道很快堵塞。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能克服上述缺陷、快速冷却、换热效率高的射流冷却器。
其技术方案为：
包括文丘里射流管和旋风分离器，其特征在于：旋风分离器的混流入口接文丘里射流管，热解气入口设置在文丘里射流管的扩散段，且与文丘里射流管的轴线呈30～50度夹角，增设丝网、气流阻隔锥筒和储油箱，其中层叠的丝网设置在旋风分离器的出气管内，出气管的底部吊装一气流阻隔锥筒，旋风分离器底部的液流出口插入储油箱的液体内。
所述的射流冷却器，气流阻隔锥筒呈圆锥体，锥端朝上，与出气管轴线对正。
所述的射流冷却器，旋风分离器的混流入口为水平切向入口。
其工作原理为：经文丘里射流管喷出的冷生物油与热解气混合，形成裹挟热解气的高速流体，由旋风分离器的混流入口水平切向进入旋风分离器，变直线运动为圆周运动，在旋风分离器内向上或向下旋转。在旋转过程中，向上的旋转流体被旋风分离器的顶盖阻挡返回，与向下的旋转流体混合螺旋向下流动。在螺旋向下流动的过程中，其中的可液化气体液化，不可液化的气体与液体分离，液体沿旋风分离器的内壁流入储油箱，没能液化的气体下旋至旋风分离器底部的液流出口，在储油箱内液体的封堵下螺旋向上流动，由于气流阻隔锥筒的阻隔，该部分气体与下旋至此处的旋转流体进一步换热，使其中的少部分可液化气体液化，剩余的不可液化的气体经由出气管和其内的丝网排出。由于剩余的不可液化的气体中还夹带着细小液体雾滴，所以经过丝网时，雾滴碰到除雾丝网上，被粘附或吸附下来，经过反复多次吸附雾滴，极小的雾滴附聚、聚结成为大的液滴，液滴在重力的作用下向下流动，同时继续吸附气体中夹带的雾滴，长大的雾滴流到出气管的底部，作为液滴滴落下来，实现回收的目的。
本实用新型与现有技术相比，其优点是：
1、冷却油流速高，且与热解气直接混合接触，换热面积大，可实现热解气的快速冷却，炭灰与焦油在高速流体内不容易凝结。
2、安装占地面积小，简化了结构，工作性能优良。
3、层叠的丝网设置在旋风分离器的出气管内起到除雾作用，可以清除被排除的不可冷凝气体中携带的液化油雾滴。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构示意图；
图2是图1所示实施例中混流入口与旋风分离器连接的俯视图。
图中：1、文丘里射流管  2、热解气入口  3、混流入口  4、旋风分离器  5、丝网  6、出气管  7、气流阻隔锥筒  8、液流出口  9、储油箱  10、阀门  11、顶盖
具体实施方式
层叠的丝网5设置在旋风分离器4的出气管6内构成除雾装置，出气管6的底部吊装一气流阻隔锥筒7，气流阻隔锥筒7呈圆锥体，锥端朝上，与出气管6轴线对正。旋风分离器4的混流入口3为水平切向入口，输入端接文丘里射流管1，热解气入口2设置在文丘里射流管1的扩散段，且与文丘里射流管1的轴线呈45度夹角，旋风分离器4底部的液流出口8插入储油箱9的液体内。这样裹挟热解气的高速流体水平切向进入旋风分离器4旋转混合换热，进而实现可液化气体的急速换热冷却液化。

Claims (3)

1.一种射流冷却器，包括文丘里射流管(1)和旋风分离器(4)，其特征在于：旋风分离器(4)的混流入口(3)接文丘里射流管(1)，热解气入口(2)设置在文丘里射流管(1)的扩散段，且与文丘里射流管(1)的轴线呈30～50度夹角，增设丝网(5)、气流阻隔锥筒(7)和储油箱(9)，其中层叠的丝网(5)设置在旋风分离器(4)的出气管(6)内，出气管(6)的底部吊装一气流阻隔锥筒(7)，旋风分离器(4)底部的液流出口(8)插入储油箱(9)的液体内。
2.如权利要求1所述的射流冷却器，其特征在于：气流阻隔锥筒(7)呈圆锥体，锥端朝上，与出气管(6)轴线对正。
3.如权利要求1所述的射流冷却器，其特征在于：旋风分离器(4)的混流入口(3)为水平切向入口。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101705107B (zh) * 2009-11-24 2012-07-18 山东理工大学 射流冷却器
CN103149677A (zh) * 2013-01-29 2013-06-12 中国科学院光电技术研究所 基于射流冷却原理的大口径地基太阳望远镜热视场光阑冷却装置
CN105289190A (zh) * 2015-12-04 2016-02-03 山东理工大学 一种气溶胶去除装置

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