CN204638402U - 固液两相工质压力雾化喷嘴 - Google Patents

Abstract

一种固液两相工质压力雾化喷嘴，包括设有容置空间的外壳，由耐磨材料制成的雾化喷射件，由柱体和锥体组成的嵌件，在所述柱体的柱面设有N条螺线陷流导流槽，旋流芯，内设第二通孔，所述嵌件插在所述第二通孔内，在所述旋流芯的靠所述嵌件一端的端面上设有旋流芯导流槽，所述旋流芯导流槽与所述第二通孔内切。本实用新型具有不需要另外的压力气体，只需固液两相工质本身的压力，就可很好地雾化喷射固液两相工质且不会出现喷嘴堵塞的优点。

Description

固液两相工质压力雾化喷嘴

技术领域

本实用新型涉及一种固液两相工质压力雾化喷嘴，依靠固液工质自身的压力就能将固体和液体混合物进行雾化处理，且不出现对喷嘴的堵塞。

背景技术

固液两相混合物，如燃烧设备常使用的水煤桨、油煤浆、甲醇煤浆等，非燃烧设备上使用的料液、油漆等，都是流动性很差，且易固液分离的流体，不同于单纯的液体。

这些料液都是两相工质，对于这们的料液的雾化，大都借助了内混或外混的雾化空气（蒸汽），如空气单、双级旋流雾化喷嘴，标准的及改进型的Y型喷嘴等，以上这些应用于工业大户的锅炉及流化床喷嘴。

几种典型的应用效果较好的煤浆喷嘴，概述特点如下；

1)、气浆双旋流单面空气雾化喷嘴，它是在单级旋流空气雾化、双级空气旋流（煤浆无旋）雾化喷嘴基础上研制的。该种喷嘴仅依靠单面空气雾化，煤浆经大的旋流室后形成的均匀浆膜的喷出，与安排在空气通道出口处的旋流相互作用，改善了雾化质量。但是，这种旋流喷嘴一般仅适合于粘度不太高的煤浆，因为雾化空气仅为单面的，作为低粘度燃油雾化喷嘴尚可适用。

2)、双面强旋流空气雾化喷嘴，它是在单面空气雾化喷嘴的基础上研发出来的，它是采用双面空气高速、强旋流对浆膜产生强剪切力来达到雾化的目的的煤浆喷嘴。

3)、Y型煤浆喷嘴

标准Y型喷嘴 Y型喷嘴是目前应用最广泛的煤浆喷嘴之一。它也是依靠空气的切力来实现固液两相雾化的，这种喷嘴广泛适用于在燃用重渣油应用。但对于煤浆的雾化，效果不是很理想。

4)、撞击式多级雾化喷嘴,煤浆进入喷嘴一级或多级混合室之前,与Y型结构逐级冲击雾化,然后二相流一起以一定速度冲击正前方撞击件,产生机械雾化,然后从喷嘴孔喷出。

以上各类喷嘴都是采用压力气体雾化，使得燃烧系统变得复杂，喷入的气体降低了燃料热效率，气化后带走一定的热量从而造成热损耗，并且喷嘴流量都比较大，只适合大型锅炉等使用，不适合于中小流量状态下的使用。另外，这种喷嘴还经常存在固相经常堵塞喷嘴的问题。再，由这种喷嘴构成的整个燃烧系统，其结构复杂，燃烧状态调整难度大，不能在中小锅炉上使用，阻碍了煤浆的推广使用。

实用新型内容

     为了克服上述问题，本实用新型向社会提供一种不需要另外的压力气体，只需固液两相工质本身的压力，就可很好地雾化固液两相工质且不会堵塞的固液两相工质压力雾化喷嘴。

本实用新型的技术方案是：提供一种固液两相工质压力雾化喷嘴，包括：

外壳，外壳的内部设有容置空间，外壳的顶端设有与容置空间相通的第一通孔；在所述外壳的容置空间内，从里到外依次设有雾化喷射件、嵌件和旋流芯；

雾化喷射件，由耐磨材料制成，设在所述外壳的容置空间内的靠第一通孔的一端，在所述雾化喷射件内沿轴向方向设有喷口，所述喷口的入口为内凹的喇叭形，所述喷口的出口为圆孔；

嵌件，由柱体和锥体组成，所述锥体的锥度与所述喇叭形的锥度一致，且所述锥体的至少一部分紧贴在所述喇叭形上；在所述柱体的柱面设有N条螺线陷流导流槽，其中，N是大于等于3的正整数，所述螺线陷流导流槽的螺距为2-6倍的柱体长度；在所述锥体设有与所述螺线陷流导流槽条数相等的喷口切线导流槽，所述喷口切线导流槽一端所述螺线陷流导流槽相连接，所述喷口切线导流槽的另一端与所述喇叭形的底圆相切；

旋流芯，内设第二通孔，所述嵌件插在所述第二通孔内，在所述旋流芯的靠所述嵌件一端的端面上设有M条旋流芯导流槽，其中，M为小于N的正整数，所述旋流芯导流槽与所述第二通孔内切。

作为对本实用新型的改进，所述螺线陷流导流槽的螺距为3-5倍的柱体长度。

作为对本实用新型的改进，所述雾化喷射件是用钨合金材料制成的。

作为对本实用新型的改进，所述锥体的母线的延长线与锥体的中心线的延长线的夹角在30度至80度之间选择。

作为对本实用新型的改进，所述锥体的锥度决定喷嘴的雾化角度，改变所述锥体的锥度可调整喷嘴的雾化角度。

作为对本实用新型的改进，所述螺线陷流导流槽的横截面为矩形或圆底矩形。

作为对本实用新型的改进，所述喷口切线导流槽为矩形或圆底矩形。

作为对本实用新型的改进，所述旋流芯导流槽为矩形或圆底矩形。

作为对本实用新型的改进，在所述外壳的内部的容置空间的内表面设有内螺纹，在所述旋流芯的外表面设有外螺纹，通过所述内螺纹和所述外螺纹将所述旋流芯固定在所述容置空间内。 

本实用新型将喷嘴内部的结构进行了改进，使得喷嘴内部形成旋流，喷嘴内部的煤浆经过时，在旋流的作用下，得到清扫，不再存留。中间嵌体件开成螺线陷流导流槽，使得固液两相工质在喷嘴内部顺着螺线陷流导流槽和喷口切线导流槽有序到达雾化喷射件的出口，在所述出口形成雾化旋流，喷出喷嘴外，经过上述改型，喷嘴不再需要另外的气体压力产生雾化，而只需要固液两相工质本身的压力，就可很好地雾化固液两相工质；另外，在喷射固液两相工质时也不再产生固液分离现象。经过试验煤浆可以长时间喷射不发生堵塞，解决了固液两相工质的压力雾化问题。

本实用新型的喷嘴可在各种固液两相工质的物料的喷射下使用。如煤浆燃烧机，喷涂，喷雾干燥等场合使用，最小流量在0.5L/S以上都可以正常使用。

附图说明

图1是本实用新型第一种实施例的立体分解结构示意图；

图2是图1组装后的纵向剖视结构示意图。

图3是图1另一视角的立体分解结构示意图（去掉外壳）。

图4是图1中的喷射件的立体结构示意图。

图5是图4的另一视角的立体结构示意图。

图6是图1中的嵌件的立体结构示意图。

图7是图1中的旋流芯的立体结构示意图。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语中“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。

请参见图1至图7，图1至图7揭示的是一种固液两相工质压力雾化喷嘴，包括：

外壳1，外壳1的内部设有容置空间11，外壳1的顶端设有与容置空间11相通的第一通孔12；在所述外壳1的容置空间11内，从里到外依次设有雾化喷射件2、嵌件3和旋流芯4；在所述外壳1的外壁上设有用于与其它物件连接的外螺纹13；

雾化喷射件2，由耐磨材料制成，设在所述外壳1的容置空间11内的靠第一通孔12的一端，在所述雾化喷射件2内沿轴向方向设有喷口，所述喷口的入口21为内凹的喇叭形，所述喷口的出口22为圆孔；

嵌件3，由柱体31和锥体32组成，所述锥体32的锥度与所述喇叭形的锥度一致，且所述锥体32的至少一部分紧贴在所述喇叭形上；在所述柱体31的柱面设有N条螺线陷流导流槽311，其中，N可以是大于等于3的正整数，所述螺线陷流导流槽311的螺距为2-6倍的柱体长度；在所述锥体32设有与所述螺线陷流导流槽311条数相等的喷口切线导流槽321，所述喷口切线导流槽321一端所述螺线陷流导流槽311相连接，所述喷口切线导流槽321的另一端与所述喇叭形的底圆相切；

旋流芯4，内设第二通孔41，所述嵌件3插在所述第二通孔43内，在所述旋流芯4的靠所述嵌件3一端的端面上设有M条旋流芯导流槽41，其中，M为小于N的正整数，所述旋流芯导流槽41与所述第二通孔41内切。

本实用新型中的外壳1，内部有内螺纹14，它是所有内部其它部件的安装主体；钨合金材料制做的雾化喷射件2，具有耐磨，防止固体对喷口的磨损，同时，可形成雾化旋流的作用，其出口22的孔径大小与喷嘴流量有关；嵌件3设有螺线陷流导流槽311和喷口切线导流槽321，物料（煤浆）通过时，能够顺序通过螺线陷流导流槽311和喷口切线导流槽321到达雾化喷射件2，本实用新型中的陷流是指在内部旋转的物料，陷到导流槽中，顺着导流槽流动。旋流芯4，可内部产生旋流，物料在通过旋流芯时，顺着旋流芯导流槽41流动，产生旋流，对内部有清扫作用。

优选的，多条螺线陷流导流槽311是在钢制的嵌件2的柱面上开出的，螺线陷流导流槽的横截面可以为矩形或圆底矩形。其螺距为2-6倍柱体31的长度，最佳螺距为3-5倍柱体31的长度。在所述锥体32上设有喷口切线导流槽321，在物料经过雾化喷射件2前，加大旋转角度，出喷口后雾化。所述锥体32的锥度（即倾角），决定雾化角度，改变锥度可调整雾化角度。

旋流芯导流槽41的数量最好为螺线陷流导流槽311的数量加一个以上。随着喷嘴的加大，螺线陷流导流槽311的数量可以增加。旋流芯导流槽41的开口尺寸应当大于雾化喷射件2的出口22的直径。随着喷嘴的加大，螺线陷流导流槽311的数量可以增加。如螺线陷流导流槽311的数量为4（即N=4，下同），则旋流芯导流槽41的数量最好为5或6（即M=5或6，下同），如螺线陷流导流槽311的数量为5，则旋流芯导流槽41的数量最好为7或8，以此类推，这样，使得流芯导流槽41在安装时，不会出现和螺线陷流导流槽311的开口重合的情况。充分利用旋流芯导流槽41的旋流的清扫作用，不留清扫死角。

本实用新型的固液两相工质压力雾化喷嘴，简单实用，打破了固液两相工质不能使用压力雾化的现实，在国内外首次实现了两相工质的压力雾化。本实用新型使得物料在压力雾化喷嘴内部形成内旋流和导流陷流沟，并旋转雾化喷出，使得物料在喷嘴内部无法存留，顺畅地通过喷口雾化喷出，不再发生两项分离，首次解决了压力雾化不能在两相工质中使用的问题，极大地方便了两相工质的喷出，燃烧，喷涂，喷雾干燥等的工作要求，简化了雾化设备的复杂性，降低了成本。

优选的，所述锥体32的母线的延长线与锥体的中心线的延长线的夹角在30度至80度之间选择（包括30度和80度在内）；所述锥体32的母线的延长线与锥体的中心线的延长线的夹角决定喷嘴的雾化角度，改变所述锥体32的所述夹角可调整喷嘴的雾化角度。

优选的，所述螺线陷流导流槽311的横截面为矩形或圆底矩形；所述喷口切线导流槽321为矩形或圆底矩形；所述旋流芯导流槽41为矩形或圆底矩形。

优选的，在所述外壳1的内部的容置空间11的内表面设有内螺纹，在所述旋流芯4的外表面设有外螺纹42，通过所述内螺纹和所述外螺纹42将所述旋流芯4固定在所述容置空间11内。

Claims (9)

1.一种固液两相工质压力雾化喷嘴，其特征在于，包括：

外壳（1），外壳（1）的内部设有容置空间（11），外壳（1）的顶端设有与容置空间（11）相通的第一通孔（12）；在所述外壳（1）的容置空间（11）内，从里到外依次设有雾化喷射件（2）、嵌件（3）和旋流芯（4）；

雾化喷射件（2），由耐磨材料制成，设在所述外壳（1）的容置空间（11）内的靠第一通孔（12）的一端，在所述雾化喷射件（2）内沿轴向方向设有喷口，所述喷口的入口（21）为内凹的喇叭形，所述喷口的出口（22）为圆孔；

嵌件（3），由柱体（31）和锥体（32）组成，所述锥体（32）的锥度与所述喇叭形的锥度一致，且所述锥体（32）的至少一部分紧贴在所述喇叭形上；在所述柱体（31）的柱面设有N条螺线陷流导流槽（311），其中，N是大于等于3的正整数，所述螺线陷流导流槽（311）的螺距为2-6倍的柱体长度；在所述锥体（32）设有与所述螺线陷流导流槽（311）条数相等的喷口切线导流槽（321），所述喷口切线导流槽（321）一端所述螺线陷流导流槽（311）相连接，所述喷口切线导流槽（321）的另一端与所述喇叭形的底圆相切；

旋流芯（4），内设第二通孔（41），所述嵌件（3）插在所述第二通孔（41）内，在所述旋流芯（4）的靠所述嵌件（3）一端的端面上设有M条旋流芯导流槽（41），其中，M为小于N的正整数，所述旋流芯导流槽（41）与所述第二通孔（41）内切。

2.根据权利要求1所述的固液两相工质压力雾化喷嘴，其特征在于：所述螺线陷流导流槽（311）的螺距为3-5倍的柱体长度。

3.根据权利要求1或2所述的固液两相工质压力雾化喷嘴，其特征在于：所述雾化喷射件（2）是用钨合金材料制成的。

4.根据权利要求1或2 所述的固液两相工质压力雾化喷嘴，其特征在于：所述锥体（32）的母线的延长线与锥体的中心线的延长线的夹角在30度至80度之间选择。

5.根据权利要求4 所述的固液两相工质压力雾化喷嘴，其特征在于：所述锥体（32）的锥度决定喷嘴的雾化角度，改变所述锥体（32）的锥度可调整喷嘴的雾化角度。

6.根据权利要求1或2所述的固液两相工质压力雾化喷嘴，其特征在于：所述螺线陷流导流槽（311）的横截面为矩形或圆底矩形。

7.根据权利要求1或2所述的固液两相工质压力雾化喷嘴，其特征在于：所述喷口切线导流槽（321）为矩形或圆底矩形。

8.根据权利要求1或2所述的固液两相工质压力雾化喷嘴，其特征在于：所述旋流芯导流槽（41）为矩形或圆底矩形。

9.根据权利要求1或2所述的固液两相工质压力雾化喷嘴，其特征在于：在所述外壳（1）的内部的容置空间（11）的内表面设有内螺纹，在所述旋流芯（4）的外表面设有外螺纹（42），通过所述内螺纹和所述外螺纹（42）将所述旋流芯（4）固定在所述容置空间（11）内。