CN209901528U - 一种高效脱硝喷枪的喷头结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高效脱硝喷枪的喷头结构，包括喷嘴及喷头本体，喷头本体内设有喷射通道，喷嘴后端部的外径等于喷头本体前端部的外径，喷嘴后端部的内壁径向扩孔形成第一卡接环，喷头本体前端部径向收缩形成第一连接部，第一连接部嵌入至第一卡接环内，第一连接部的外表面与第一卡接环的内表面紧密配合，喷嘴内形成与第一卡接环相邻的第二卡接环，第二卡接环的内径小于第一卡接环的内径，第二卡接环内套装有分流器，喷嘴前端部设有开口，分流器位于喷射通道和开口之间。采用高精密加工面配合实现喷嘴及喷头本体的密封连接，其使用寿命更长。并且，喷头本体内设置实现喷剂的分散有分流器，保证了喷射的均匀性。
Description
技术领域
本实用新型涉及脱硝设备技术领域，特别涉及一种高效脱硝喷枪的喷头结构。
背景技术
防止环境污染的重要性，已作为世界范围的问题而被尖锐地提了出来。随着现代工业生产的发展和生活水平的提高，大气污染成了人们十分关注的问题。大气污染中的其中一个大问题，即氮氧化物NOx的污染问题。NOx主要来源首先是生产、生活中所用的煤、石油等燃料燃烧的产物(包括汽车及一切内燃机燃烧排放的NOx)；其次是来自生产或使用硝酸的工厂排放的尾气。
NOx对人体健康的伤害很大：研究指出长期吸入NOx可能会导致肺部构造改变。对儿童来说，NOx可能会造成肺部发育受损。NOx是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因。汽车尾气中的NOx与碳氢化合物经紫外线照射发生反应形成的有毒烟雾,称为光化学烟雾。光化学烟雾具有特殊气味,刺激眼睛，伤害植物，并能使大气能见度降低。另外，NOx与空气中的水反应生成的硝酸和亚硝酸是酸雨的成分。因此工业和生活烟气中含有大量NOx，为了进一步降低NOx的排放，必须对燃烧后的烟气进行脱硝处理。
选择性催化还原SCR法脱硝是在催化剂存在的条件下，采用氨、CO或碳氢化合物等作为还原剂，在氧气存在的条件下将烟气中的NO还原为N2。可以作为SCR反应还原剂的有NH3、CO、H2，还有甲烷、乙烯、丙烷、丙稀等。以氨作为还原气的时候能够得到的NO的脱除效率最高。选择性非催化还原SNCR法脱硝是指无催化剂的作用下，在适合脱硝反应的“温度窗口”内喷入还原剂将烟气中的NOx还原为无害的氮气和水。该技术一般采用炉内喷氨、尿素或氢氨酸作为还原剂还原NOx。还原剂只和烟气中的NOx反应，一般不与氧反应，该技术不采用催化剂，所以这种方法被称为选择性非催化还原法(SNCR)。由于该工艺不用催化剂，因此必须在高温区加入还原剂。还原剂喷入炉膛温度为850～1100℃的区域，迅速热分解成NH3，与烟气中的NOx反应生成N2和水。SNCR工艺的NOx的脱除效率主要取决于反应温度、NH3与NOx的化学计量比、混合程度和反应时间等。
SCR和SNCR工程设计的关键都是达到还原剂与NOx的最佳的湍流混合，其核心技术是将还原剂在脱硝温度窗快速地、均匀分布在封闭的区域内，还原剂混合得越允分，还原剂与NOx反应越有效迅速，从而获得极高的脱硝效率，并极大减少氨逃逸。因此，脱硝反应物必须被雾化并与烟气尽量充分混合，以确保与被脱除反应物有足够的接触。
目前SCR及SNCR两种工艺均采用特殊的喷枪向合适的温度窗，特定的空间进行还原剂的喷射施布，因此脱硝还原剂的喷射喷枪是烟气脱硝工艺的最关键的工艺设备，使用不同的喷枪，对于脱硝的成本有很大的影响，并且不好的喷枪不但增加脱硝运行成本，也造成二次污染。
目前市场上的脱硝喷头，大部分前端是圆柱形，多孔结构，存在以下缺点：
1、雾粒大小差异很大，部分还原剂刚出喷嘴口就蒸发，部分在温度窗口之下仍没有蒸发，造成还原剂与NOx反应不充分，雾粒不是越小越好，也不是越大越好；
2、雾粒分布不均匀，造成还原剂与NOx反应不均匀，局部还原剂过多，另外一些区域却没有还原剂；主要的原因是喷枪喷射返原剂量中间多、两侧少，分布角度小。
同时，目前技术中有的喷头有两种易拆但需增加密封，但在恶劣的工况下，密封圈起不到作用，从而造成喷枪无效，另一种无密封，不可拆，接近于一次性使用，增加使用成本；
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高效脱硝喷枪的喷头结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种高效脱硝喷枪的喷头结构，包括喷嘴以及喷头本体，所述喷头本体内设置有喷射通道，所述喷嘴后端部的外径等于所述喷头本体前端部的外径，所述喷嘴后端部的内壁径向扩孔形成第一卡接环，所述喷头本体前端部径向收缩形成第一连接部，第一连接部嵌入至第一卡接环内，第一连接部的外表面与第一卡接环的内表面紧密配合，所述喷嘴内形成与第一卡接环相邻的第二卡接环，所述第二卡接环的内径小于第一卡接环的内径，所述第二卡接环内套装有分流器，所述喷嘴前端部设有开口，所述分流器位于喷射通道和开口之间。
进一步地，所述分流器的底部与第二卡接环的端面抵接，分流器的顶部与第一连接部的端面抵接，所述第一连接部的端面与第一卡接环的端面之间存在间隙。
进一步地，所述分流器包括导流板和挡流块，所述导流板垂直于喷射通道设置且开设有正对喷射通道的入口，所述挡流块正对入口设置且与导流板之间留有间隙，环绕所述挡流块形成连通入口和开口的环形通道。
进一步地，所述喷头本体与喷射通道之间设置有圆环结构，所述圆环结构的外周与喷头本体的内壁紧密配合，所述圆环结构的内周与喷射通道的外周紧密配合。
进一步地，所述喷嘴前端部为半圆形结构。
进一步地，所述开口呈锥形且锥角为80°。
有益效果：本实用新型中，第一连接部的外表面与第一卡接环的内表面紧密配合实现喷嘴以及喷头本体的密封连接，采用高精密加工面配合实现密封连接的方式相较于采用密封圈实现密封连接的方式，便于拆卸和维修。并且，喷头本体内设置实现喷剂的分散有分流器，保证了喷射的均匀性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明：
图1为高效脱硝喷枪的喷头结构的剖面结构示意图；
图2为喷剂在高效脱硝喷枪的喷头结构内流动示意图。
具体实施方式
参照图1和图2，本实用新型一种高效脱硝喷枪的喷头结构，由喷嘴、喷头本体以及喷射通道组成。其中，喷头本体固定安装在喷头本体内部，具体地，在喷头本体与喷射通道之间设置有一个圆环结构，该圆环结构的外周与喷头本体的内壁紧密配合，圆环结构的内周与喷射通道的外周紧密配合，在圆环结构的作用下，保证了经喷射通道喷射出的喷剂不会经喷头本体上端部泄露。该圆环结构可以是在喷头本体内壁一体形成的环形凸台，喷射通道的外周与环形凸台的内孔密封配合。
喷嘴后端部的外径等于喷头本体前端部的外径，两者固定对接后呈直筒状，便于整个喷头结构的安装。具体地，喷嘴后端部的内壁径向扩孔形成第一卡接环，喷头本体前端部径向收缩形成第一连接部，第一连接部嵌入至第一卡接环内，第一连接部的外表面与第一卡接环的内表面紧密配合，保证了喷嘴与喷头本体的固定密封连接。同时，喷嘴内形成与第一卡接环相邻的第二卡接环，第二卡接环的内径小于第一卡接环的内径，第二卡接环内套装有分流器，喷嘴前端部设有开口，分流器位于喷射通道和开口之间，喷剂经喷射通道射出后进入分流器，在分流器的作用下实现喷剂的分散，喷剂最后再经开口喷出。分流器的底部与第二卡接环的端面抵接，分流器的顶部抵顶在第一连接部的端面，第一连接部的端面与第一卡接环的端面之间存在间隙。第一连接部、第一卡接环以及分流器之间围成一个密闭的空间，该密闭空间起到一个缓冲气压的作用，可在一定程度上避免喷头本体内气压的流失。
本实用新型中，第一连接部的外表面与第一卡接环的内表面紧密配合实现喷嘴以及喷头本体的密封连接，采用高精密加工面配合实现密封连接的方式相较于采用密封圈实现密封连接的方式，其使用寿命更长。同时，这种无密封圈的结构方便拆装，便于喷枪喷嘴的维修，降低了成本。
分流器包括导流板和挡流块，导流板垂直于喷射通道设置且开设有正对喷射通道的入口，挡流块正对入口设置且与导流板之间留有间隙，环绕挡流块形成连通入口和开口的环形通道。如图2所示，导流板的外周与第二卡接环紧密配合，导流板的中间设置有一个正对喷射通道的入口，喷剂经喷射通道喷出并进入至入口；紧贴导流板安装的是一个中间设置有挡流块的挡流环，该挡流环的顶部与导流板抵接，挡流块的周边为环形通道，进入至入口的喷剂喷射到挡流块上并外四周扩散，进而沿着环形通道流出分流器。喷嘴前端部为半圆形结构，喷剂经分流器流出后部分喷射至半圆形结构的弧面并反弹至挡流块的底部，再经喷嘴前端的开口喷出。如此一来，喷剂在挡流块以及半圆形结构的作用下实现了多次雾化破碎，实现了喷剂的混匀混合，进而保证了开口喷射出喷剂的均匀性。同时，开口呈锥形且锥角为80°，使得喷剂经开口喷出后具有更大的覆盖面积。
上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (6)
1.一种高效脱硝喷枪的喷头结构，包括喷嘴以及喷头本体，所述喷头本体内设置有喷射通道，其特征在于：所述喷嘴后端部的外径等于所述喷头本体前端部的外径，所述喷嘴后端部的内壁径向扩孔形成第一卡接环，所述喷头本体前端部径向收缩形成第一连接部，第一连接部嵌入至第一卡接环内，第一连接部的外表面与第一卡接环的内表面紧密配合，所述喷嘴内形成与第一卡接环相邻的第二卡接环，所述第二卡接环的内径小于第一卡接环的内径，所述第二卡接环内套装有分流器，所述喷嘴前端部设有开口，所述分流器位于喷射通道和开口之间。
2.根据权利要求1所述的高效脱硝喷枪的喷头结构，其特征在于：所述分流器的底部与第二卡接环的端面抵接，分流器的顶部与第一连接部的端面抵接，所述第一连接部的端面与第一卡接环的端面之间存在间隙。
3.根据权利要求2所述的高效脱硝喷枪的喷头结构，其特征在于：所述分流器包括导流板和挡流块，所述导流板垂直于喷射通道设置且开设有正对喷射通道的入口，所述挡流块正对入口设置且与导流板之间留有间隙，环绕所述挡流块形成连通入口和开口的环形通道。
4.根据权利要求1所述的高效脱硝喷枪的喷头结构，其特征在于：所述喷头本体与喷射通道之间设置有圆环结构，所述圆环结构的外周与喷头本体的内壁紧密配合，所述圆环结构的内周与喷射通道的外周紧密配合。
5.根据权利要求1所述的高效脱硝喷枪的喷头结构，其特征在于：所述喷嘴前端部为半圆形结构。
6.根据权利要求4所述的高效脱硝喷枪的喷头结构，其特征在于：所述开口呈锥形且锥角为80°。
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