CN203990192U - 文丘里喷淋头及文丘里洗涤器 - Google Patents
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Abstract
文丘里喷淋头及文丘里洗涤器，属于水煤浆气化合成气洗涤设备领域。文丘里喷淋头，包括锥管（1）和文氏管喷嘴（3），在锥管（1）的侧面间隔设有多个螺纹孔（2），文氏管喷嘴（3）螺纹连接在螺纹孔（2）处，文氏管喷嘴（3）的硬度大于锥管（1）的硬度，文氏管喷嘴（3）中部开设有喷孔（4），喷孔（4）的轴线垂直于锥管（1）侧面。文丘里洗涤器，包括入口弯管（5）、筒体（6）、收缩管（7）和上述的文丘里喷淋头，入口弯管（5）出口与筒体（6）入口连接，收缩管（7）固定在筒体（6）内，收缩管（7）的入口连通入口弯管（5）的出口，锥管（1）位于收缩管（7）的入口处。本实用新型具有加工方便、成本低、使用寿命长等优点。
Description
技术领域
文丘里喷淋头及文丘里洗涤器，属于水煤浆气化合成气洗涤设备领域。
背景技术
文丘里洗涤器是水煤浆气化合成气洗涤单元的重要设备，主要作用是用激冷水将原料气中的煤渣细颗粒洗涤下来并降低原料气的温度，提高原料气的水气比，确保外供去变换系统原料气质量合格。由于其所用激冷水来自原料气洗涤塔排水，运行压力在7.5Mpa，温度240℃左右，水中带有0.3～2%的固体颗粒（煤渣细颗粒）且含有Ca2+、Mg2+、Cl-、S2-、CO3 2-、NH4 +等多种腐蚀性离子，对文丘里洗涤器喷孔和锥管形成较强地冲蚀破坏，导致喷孔扩大、锥管冲蚀泄漏，且喷孔局部堵塞严重，使原料气洗涤效果变差，在文丘里洗涤器运行5～6个月系统检修中发现，激冷水对文丘里洗涤器的喷孔冲蚀非常严重，能够将Ф12mm的喷孔最大扩大到Ф20mm以上，且发现部分喷孔被完全堵塞，在洗涤水流量不变的情况下，未堵塞喷孔流速加快，加速了喷孔的冲蚀并对锥管形成较大的冲刷撞击，导致锥管泄漏穿孔，洗涤效果大幅下降，极易造成净化装置变换单元设备结垢堵塞以及催化剂活性下降，安全生产风险巨大。现有文丘里喷淋头是一体结构，如果采用耐冲蚀的硬质合金加工，加工困难，而且成本非常高，如果采用容易加工的普通材质，因为激冷水的冲刷和腐蚀，使用寿命非常短，这是目前文丘里喷淋头加工以及修复中存在的较大难题。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种加工方便、成本低、使用寿命长的文丘里喷淋头及文丘里洗涤器。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该文丘里喷淋头，包括锥管和文氏管喷嘴，在锥管的侧面间隔设有多个螺纹孔，文氏管喷嘴螺纹连接在螺纹孔处，文氏管喷嘴的硬度大于锥管的硬度，文氏管喷嘴中部开设有喷孔，喷孔的轴线垂直于锥管侧面。采用容易加工的材质来加工锥管，利用高硬度的棒料来加工文氏管喷嘴，文氏管喷嘴螺纹连接螺纹孔，连接方便，减少了高硬度材质的用量，降低了成本，而且加工方便，高硬度的文氏管喷嘴能够承受较大的冲蚀，提高文丘里喷淋头的使用寿命，减少检修次数，减少停车造成的系统排放。
优选的，所述喷孔入口侧为直筒形，出口侧为直径逐渐增加的锥筒形。喷孔的入口采用直筒形目的是为了使气蚀区域远离入口，从而减少对入口冲蚀破坏，保证入口孔径尺寸，提高喷孔对恶劣介质工况的适应能力和抗冲刷磨损性能，提高使用寿命；出口采用锥筒形，能够使含汽、固流体在锥筒内形成气蚀和闪蒸，增强流体的扩散效果，实现顺畅地流动，防止结垢堵塞。
喷孔的入口处容易形成气蚀，直筒形的入口提高喷孔对恶劣介质工况的适应能力和抗冲刷磨损性能，提高使用寿命，锥筒形的出口能够增强流体的扩散效果，实现顺畅地流动，防止结垢堵塞。
优选的，所述螺纹孔外侧具有倒角，文氏管喷嘴与螺纹孔的倒角处满焊连接。满焊连接保证了文氏管喷嘴与螺纹孔连接处的密封性，焊料堆积在倒角内，在保证密封性的同时，保证锥管外侧的平整度。
优选的，所述文氏管喷嘴的材质为Incoloy 825，锥管的材质为316L，喷孔内壁具有一厚度为0.2～0.4mm的硬质合金喷涂层。通过硬质合金喷涂层进一步提高了喷孔才耐冲蚀性能，提高使用寿命。
一种文丘里洗涤器，包括入口弯管、筒体、收缩管和上述的文丘里喷淋头，入口弯管出口与筒体入口连接，收缩管固定在筒体内，收缩管的入口连通入口弯管的出口，锥管位于收缩管的入口处。
与现有技术相比，该文丘里喷淋头及文丘里洗涤器的上述技术方案所具有的有益效果是：
1、采用容易加工的材质来加工锥管，利用高硬度的棒料来加工文氏管喷嘴，文氏管喷嘴螺纹连接螺纹孔，连接方便，减少了高硬度材质的用量，降低了成本，而且加工方便，高硬度的文氏管喷嘴能够承受较大的冲蚀，成功解决了激冷水对喷孔和锥管形成较强地冲蚀破坏、导致喷孔扩大、锥管冲蚀泄漏和喷孔局部堵塞严重的问题，改善原料气洗涤效果，提高文丘里喷淋头的使用寿命，减少检修次数，减少停车造成的系统排放。
2、喷孔的入口采用直筒形目的是为了使气蚀区域远离入口，从而减少对入口冲蚀破坏，保证入口孔径尺寸，提高喷孔对恶劣介质工况的适应能力和抗冲刷磨损性能，提高使用寿命；出口采用锥筒形，能够使含汽、固流体在锥筒内形成气蚀和闪蒸，增强流体的扩散效果，实现顺畅地流动，防止结垢堵塞。
3、螺纹孔外侧具有倒角，文氏管喷嘴与螺纹孔的倒角处满焊连接，满焊连接保证了文氏管喷嘴与螺纹孔连接处的密封性，焊料堆积在倒角内，在保证密封性的同时，保证锥管外侧的平整度。
4、采用了这种文丘里喷淋头的文丘里洗涤器提高了煤气化系统和净化变换单元长周期稳定运行的水平，平均运行周期由原来5～6个月提高到18个月以上，每年可减少维修2次/台，大幅降低了检修费用，并减少了停车造成的系统排放，同时大大减轻了操作工的劳动强度，具有明显的社会效益。
附图说明
图1为该文丘里喷淋头实施例1的结构示意图。
图2为图1中A处的局部放大示意图。
图3为该文丘里喷淋头实施例2的结构示意图。
图4为采用上述文丘里喷淋头的文丘里洗涤器的结构示意图。
其中：1、锥管 2、螺纹孔 3、文氏管喷嘴 4、喷孔 5、入口弯管 6、筒体 7、收缩管。
具体实施方式
下面结合附图1~4对本实用新型的文丘里喷淋头及文丘里洗涤器做进一步说明。
实施例1
参照图1，该文丘里喷淋头，包括锥管1和文氏管喷嘴3，锥管1的前端封闭设置，在锥管1的侧面间隔均匀加工有24个Ф24mm的螺纹孔2，并在螺纹孔2的出口侧加工45°的倒角，倒角的长度为4mm，锥管1采用316L（钛钢）加工，耐腐蚀性能好，加工性好，采用Incoloy 825（钛稳定化处理的全奥氏体镍铁铬合金）母材棒料加工外带M24螺纹的文氏管喷嘴3，Incoloy 825的硬度要大于316L的硬度，能够有效提高文氏管喷嘴3的耐冲蚀性能，文氏管喷嘴3中部开设有喷孔4，喷孔4内壁喷涂厚度为0.3mm的硬质合金喷涂层，硬质合金喷涂层采用硬质合金WC（碳化钨），硬质合金喷涂层能够进一步提高喷孔4的抗冲蚀性能，文氏管喷嘴3与螺纹孔2螺纹连接，喷孔4的轴线垂直于锥管1侧面，采用螺纹连接的方式连接文氏管喷嘴3与锥管1，首先是安装方便，克服无法在锥管1内侧焊接的问题，其次是连接牢固，耐冲击。采用容易加工的316L材质来加工锥管1，加工方便，利用高硬度的Incoloy 825棒料来加工文氏管喷嘴3，减少了高硬度材质Incoloy 825的用量，降低了成本，而且加工方便，高硬度的文氏管喷嘴3能够承受较大的冲蚀，提高文丘里喷淋头的使用寿命，减少检修次数，减少停车造成的系统排放。
参照图2，喷孔4的入口侧是直筒形，出口侧是直径逐渐增加的锥筒形，直筒形的入口直径与喷孔4的总长度比值为0.5～1，能够保证文丘里效应，较佳的，喷孔4的入口侧是长度为5m的Ф12mm的直筒形，出口侧是直径逐渐增加的锥筒形，锥筒形出口最外侧直径为16mm，整个文氏管喷嘴3的厚度与锥管1的壁厚相同，均为14mm，直筒形的入口提高喷孔4对恶劣介质工况的适应能力和抗冲刷磨损性能，提高使用寿命，锥筒形的出口能够增强流体的扩散效果，实现顺畅地流动，防止结垢堵塞。
用ERNiCrMo-3焊丝氩弧焊焊接文氏管喷嘴3与螺纹孔2的倒角处，焊接过程中喷孔4内注水冷却，采用分段、分层焊接至满焊，保温缓冷至常温，控制焊接温度不能过高，在保证焊接质量的前提下最大限度减少局部热量和热变形量，逐一完成24个文氏管喷嘴3的安装焊接工作，满焊连接保证了文氏管喷嘴3与螺纹孔2连接处的密封性，焊料堆积在倒角内，在保证密封性的同时，保证锥管1外侧的平整度。
实施例2
参照图3，本实施例与实施例1的区别在于锥管1的前端也开设有多个喷孔4，通过锥管1前端的喷孔4能够进一步提高气液混合效果，有效减少壁流和侧流，进一步提高除尘效果，并且能够减少用水量。其他结构同实施例1。
本实用新型还提供了一种使用上述两个实施例中任意一个文丘里喷淋头的文丘里洗涤器。
参照图4，该文丘里洗涤器，包括入口弯管5、筒体6、收缩管7和上述的文丘里喷淋头，入口弯管5出口与筒体6入口连接，收缩管7固定在筒体6内，收缩管7的入口连通入口弯管5的出口，锥管1位于收缩管7的入口处。原料气由入口弯管5进入，激冷水由文丘里喷淋头外端进入，原料气与喷孔4出来的激冷水在收缩管7在入口处混合雾化，激冷水对原料气进行洗涤、降温和增湿，由于采用了上述的文丘里喷淋头，提高了煤气化系统和净化变换单元长周期稳定运行的水平，平均运行周期由原来5～6个月提高到18个月以上，每年可减少维修2次/台，大幅降低了检修费用，并减少了停车造成的系统排放，同时大大减轻了操作工的劳动强度，具有明显的社会效益。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (5)
1.一种文丘里喷淋头，其特征在于：包括锥管（1）和文氏管喷嘴（3），在锥管（1）的侧面间隔设有多个螺纹孔（2），文氏管喷嘴（3）螺纹连接在螺纹孔（2）处，文氏管喷嘴（3）的硬度大于锥管（1）的硬度，文氏管喷嘴（3）中部开设有喷孔（4），喷孔（4）的轴线垂直于锥管（1）侧面。
2.根据权利要求1所述的文丘里喷淋头，其特征在于：所述喷孔（4）入口侧为直筒形，出口侧为直径逐渐增加的锥筒形。
3. 根据权利要求1所述的文丘里喷淋头，其特征在于：所述螺纹孔（2）外侧具有倒角，文氏管喷嘴（3）与螺纹孔（2）的倒角处满焊连接。
4. 根据权利要求1所述的文丘里喷淋头，其特征在于：所述文氏管喷嘴（3）的材质为Incoloy 825，锥管（1）的材质为316L，喷孔（4）内壁具有一厚度为0.2～0.4mm的硬质合金喷涂层。
5. 一种文丘里洗涤器，其特征在于：包括入口弯管（5）、筒体（6）、收缩管（7）和权利要求1～4任一项所述的文丘里喷淋头，入口弯管（5）出口与筒体（6）入口连接，收缩管（7）固定在筒体（6）内，收缩管（7）的入口连通入口弯管（5）的出口，锥管（1）位于收缩管（7）的入口处。
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