CN207307634U - 一种喷嘴、混合器及供料系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及燃烧设备技术领域，尤其涉及一种喷嘴、混合器及供料系统。其中，喷嘴包括主通道、若干环形通道、若干连通管及调节阀，喷嘴的流体入口的横截面积大于喷嘴的流体出口的横截面积。本实用新型通过流体入口的横截面积大于流体出口的横截面积，用于在流体出口处形成压差；通过喷嘴包括主通道及在主通道的外侧套设若干环形通道，环形通道位于喷嘴的内部的一端与主通道不导通，另一端与外部导通，每条环形通道通过连通管分别与主通道相导通，在每条连通管上设置有调节阀，调节调节阀的开度，实现流体出口处的压力与大气压力间的稳定压差，解决喷嘴磨损严重且流体与物料混合不均匀的技术问题。

Description

一种喷嘴、混合器及供料系统

技术领域

本实用新型涉及燃烧设备技术领域，尤其涉及一种喷嘴、混合器及供料系统。

背景技术

以煤粉为物料的小型火力发电厂、集中供热站、窑炉和高炉大多数采用仓储式的煤粉供应系统。煤粉从煤粉仓中通过给料计量装置由落煤管送入煤粉混合器，正压输送的空气在煤粉混合器中与粉煤均匀混合后，再通过输送管道传递至锅炉中参与燃烧。

正压煤粉输送的难点在于如何将煤粉均匀的送入正压的空气流中，现有的做法是在混合器上设置有喷嘴，喷嘴沿轴线方向的口径逐渐缩小，通过文丘里原理：减小气体流动面积，提高气体流动速度，在出口处形成低于大气压的环境，从上部落入的煤粉依靠形成的负压被吸入到空气中，实现与空气较均匀的混合。

但是现有的喷嘴由于其内部通入空气流量或者后续混合气体供应量的影响，经常会导致喷嘴出口处产生的负压(压力小于大气压)过大，或者产生微正压(压力高于大气压)。当负压(与大气压的压差)过大时，将会造成喷嘴处磨损严重；当产生微正压时，从上部落下的煤粉会出现托粉现象，煤粉只有累计到一定程度时才能够落下与空气进行混合，但是这不利于煤粉与空气的均匀混合。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的第一个目的在于提出一种喷嘴，用来实现喷嘴出口处保持稳定压差，减少喷嘴的磨损。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种喷嘴，所述喷嘴的流体入口的横截面积大于所述喷嘴的流体出口的横截面积，所述喷嘴包括：

主通道；

若干环形通道，套设在所述主通道的外侧，所述环形通道位于所述喷嘴的内部的一端与所述主通道不导通，另一端与外部导通；

若干连通管，每条所述环形通道通过所述连通管分别与所述主通道相导通；以及

调节阀，设置在每条所述连通管上，通过调节所述调节阀的开度，实现所述流体出口处的压力与大气压力间的稳定压差。

进一步的，所述喷嘴还包括：

传感器，设置在所述流体出口处，用于检测所述流体出口处的压差；以及

控制器，分别与所述调节阀及所述传感器电连接，用于接收所述传感器反馈的压差信息，并用于调节所述调节阀的开度，能在所述流体出口处实现稳定的压差。

进一步的，所述主通道为回转体，每个所述环形通道包括相连通的平流部与收缩部，所述收缩部沿所述流体流动的方向朝所述主通道的中心线倾斜。

进一步的，所述流体为液体或气体。

本实用新型的第二个目的在于提出一种混合器，用来解决其中流体与物料混合不均匀的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种混合器，包括：

如上所述的喷嘴；

进流体管，与所述喷嘴设置有所述流体入口的一端相连接；

进料室，所述进料室的内腔与所述流体出口相连通，所述进料室上开设有用于物料投放的进料口，所述进料口的位置高于所述流体出口。

进一步的，所述喷嘴设置在所述进料室的侧壁上，所述侧壁与所述进料室的底板通过倾斜设置的导流板相连接，所述导流板位于所述喷嘴的下方。

进一步的，所述喷嘴的外周上设置有法兰，所述喷嘴通过法兰与所述侧壁相固定。

进一步的，所述进料室的主体为长方体。

进一步的，所述流体为空气，所述物料为煤粉。

本实用新型的第三目的在于提出一种供料系统，用来解决喷煤粉供料及燃烧不稳定、能耗高的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种供料系统，包括如上所述的混合器。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的喷嘴包括主通道、若干环形通道、若干连通管及调节阀，喷嘴的流体入口的横截面积大于喷嘴的流体出口的横截面积。通过流体入口的横截面积大于流体出口的横截面积，用于在流体出口处形成压差；通过喷嘴包括主通道及在主通道的外侧套设若干环形通道，环形通道位于喷嘴的内部的一端与主通道不导通，另一端与外部导通，每条环形通道通过连通管分别与主通道相导通，在每条连通管上设置有调节阀，调节调节阀的开度，可在流体出口处实现稳定的压差，解决喷嘴磨损严重且流体与物料混合不均匀的技术问题。

附图说明

图1是本实用新型提供的喷嘴的内部结构示意图；

图2是本实用新型提供的混合器的内部结构示意图。

图中：

100-混合器；

1-喷嘴；2-进流体管；3-进料室；4-导流板；5-混料室；6-扩散管；

11-流体入口；12-流体出口；13-主通道；14-环形通道；15-连通管；16-调节阀；31-内腔；32-进料口；33-主体；

141-平流部；142-收缩部。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实施例提供的喷嘴1的流体入口11的横截面积大于喷嘴1的流体出口12的横截面积，喷嘴1包括主通道13、若干环形通道14、若干连通管15及调节阀16。其中，环形通道14套设在主通道13的外侧，环形通道14位于喷嘴1的内部的一端与主通道13不导通，另一端与外部导通。每条环形通道14通过连通管15分别与主通道13相导通，在每条连通管15上设置有调节阀16，通过调节调节阀16的开度，实现流体出口12处的压力与大气压力间的稳定压差，值得注意的是，本申请中涉及到的压差是指：流体出口处12形成的压力与大气压之间的差值(负压指压力小于大气压，正压指压力大于大气压)。

本实施例通过流体入口11的横截面积大于流体出口12的横截面积的技术手段，用来达到在流体出口12处形成负压的技术效果；本实施例通过喷嘴1包括主通道13及在主通道13的外侧套设若干环形通道14，环形通道14位于喷嘴1的内部的一端与主通道13不导通，另一端与外部导通，每条环形通道14通过连通管15分别与主通道13相导通，在每条连通管15上设置有调节阀16，调节调节阀16的开度，实现流体出口12处的压力与大气压力间的稳定压差，解决喷嘴1磨损严重且流体与物料混合不均匀的技术问题。具体的控制方式是，当流体出口12处的压差超过了稳定压差，增大调节阀16的开度，使流体通过流体出口12的有效横截面积增大(值得注意的是流体出口12的横截面积与有效横截面积不同，横截面积是指外形的横截面积，有效横截面积是指有流体通过的横截面积)，当通入流体的总流量保持不变时，流体出口12处的压差便会有所降低，通过合理的调控实现稳定的压差；当流体出口12处的压差低于稳定的压差，减小调节阀16的开度，使流体通过流体出口12的有效横截面积减小，当通入流体的总量保持不变时，流体出口12处的压差便会有所升高，通过合理的调控实现稳定的压差。当环形通道14为多个，可以调节一个或多个调节阀16的开度，只要使流体通过流体出口12的有效横截面积改变即可。

在本实施例中，喷嘴1的流体入口11的横截面积大于喷嘴1的流体出口12的横截面积，能够使通过喷嘴1内的流体的流速增加，从而实现与后续物料较好混合的技术效果。具体地，流体入口11的横截面积为DN100，流体出口12的横截面积为DN50，带压输送的流体从喷嘴1流出后能够获得亚音速(即0.4～0.7倍的声速)。

在本实施例中，喷嘴1还包括传感器和控制器。其中，传感器设置在流体出口12处，用于检测流体出口12处的压差，控制器分别与调节阀16及传感器电连接，用于接收传感器反馈的压差信息，并判断压差信息与稳定的压差的关系。当检测到的压差高于稳定的压差，控制器控制调节阀16开度的增大，使流体通过流体出口12的有效横截面积增大，降低流体出口12处的压差；当检测到的压差低于稳定的压差，控制器控制调节阀16开度的减小，使流体通过流体出口12的有效横截面积减小，增加流体出口12处的压差，从而实现稳定的压差的自动化调节。

在本实施例中，主通道13为回转体，每个环形通道14包括相连通的平流部141与收缩部142，收缩部142沿流体流动的方向朝主通道13的中心线倾斜，通过设置收缩部142，通过文丘里原理实现在收缩部142的出口处形成压差。

在本实施例中，流体为液体或气体。当为液体时，可以通过泵输送液体；当为气体时，可以通过罗茨风机实现气体的输送。

如图2所示，本实施例还提供一种混合器100。混合器100包括如上提到的喷嘴1、进流体管2以及进料室3。其中，进流体管2与喷嘴1设置有流体入口11的一端相连接，空气从进流体管2的入口沿如图2所示的A方向进入，进料室3的内腔31与流体出口12相连通，进料室3上开设有用于煤粉投放的进料口32，煤粉从进料口32沿如图2所示的B方向进入进料室3的内腔31中，进料口32的位置高于流体出口12。这样投放进入的煤粉在自身重力及流体出口12处稳定的压差的作用下，进入内腔31与空气充分混合。用来解决混合器100上设置的喷嘴1磨损严重，且空气与煤粉混合不均匀的问题。

在本实施例中，喷嘴1设置在进料室3的侧壁上，侧壁与进料室3的底板通过倾斜设置的导流板4相连接，导流板4位于喷嘴1的下方，能够防止煤粉进入到侧壁与底板形成的死角中，保证煤粉与空气的充分混合。此外，进料室3上还依次连通有混料室5及扩散管6，扩散管6沿气体的流动方向向四周扩张，从而使得被加速加压的空气恢复到正常速度与压力，参与后续工艺的进行。

在本实施例中，喷嘴1的外周上设置有法兰，喷嘴1通过法兰与侧壁相固定，方便拆装。进料室3的主体33为长方体，由于有平面侧壁，所以方便喷嘴1的安装。此外，在本实施例中，空气还可以替换为其他气体或者液体，煤粉可以替换为其他物料，针对于不同的混合工艺进行不同的选择，都在本申请的保护范围之内。

本实施例还提供一种包括如上混合器100的供料系统，用来解决喷嘴1磨损严重，且流体与物料混合不均匀的问题。

需要特别说明的是，本实施例中的混合器和供料系统与上述的喷嘴属于同一技术构思。所以，在混合器和供料系统中未详尽描述的细节内容，可参考本实施例中的喷嘴，在此不再赘述。

注意，以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施方式的限制，上述实施方式和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种喷嘴，其特征在于，所述喷嘴(1)的流体入口(11)的横截面积大于所述喷嘴(1)的流体出口(12)的横截面积，所述喷嘴(1)包括：

主通道(13)；

若干环形通道(14)，套设在所述主通道(13)的外侧，所述环形通道(14)位于所述喷嘴(1)的内部的一端与所述主通道(13)不导通，另一端与外部导通；

若干连通管(15)，每条所述环形通道(14)通过所述连通管(15)分别与所述主通道(13)相导通；以及

调节阀(16)，设置在每条所述连通管(15)上，通过调节所述调节阀(16)的开度，实现所述流体出口(12)处的压力与大气压力间的稳定压差。

2.根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，所述喷嘴(1)还包括：

传感器，设置在所述流体出口(12)处，用于检测所述流体出口(12)处的压差；以及

控制器，分别与所述调节阀(16)及所述传感器电连接，用于接收所述传感器反馈的压差信息，并用于调节所述调节阀(16)的开度，能在所述流体出口(12)处实现稳定的压差。

3.根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，所述主通道(13)为回转体，每个所述环形通道(14)包括相连通的平流部(141)与收缩部(142)，所述收缩部(142)沿所述流体流动的方向朝所述主通道(13)的中心线倾斜。

4.根据权利要求1～3任一项所述的喷嘴，其特征在于，所述流体为液体或气体。

5.一种混合器，其特征在于，包括：

如权利要求1～3任一项所述的喷嘴(1)；

进流体管(2)，与所述喷嘴(1)设置有所述流体入口(11)的一端相连接；

进料室(3)，所述进料室(3)的内腔(31)与所述流体出口(12)相连通，所述进料室(3)上开设有用于物料投放的进料口(32)，所述进料口(32)的位置高于所述流体出口(12)。

6.根据权利要求5所述的混合器，其特征在于，所述喷嘴(1)设置在所述进料室(3)的侧壁上，所述侧壁与所述进料室(3)的底板通过倾斜设置的导流板(4)相连接，所述导流板(4)位于所述喷嘴(1)的下方。

7.根据权利要求6所述的混合器，其特征在于，所述喷嘴(1)的外周上设置有法兰，所述喷嘴(1)通过法兰与所述侧壁相固定。

8.根据权利要求5～7任一项所述的混合器，其特征在于，所述进料室(3)的主体(33)为长方体。

9.根据权利要求5～7任一项所述的混合器，其特征在于，所述流体为空气，所述物料为煤粉。

10.一种供料系统，其特征在于，包括如权利要求5～9任一项所述的混合器(100)。