CN213000672U - 一种适用于大孔径喷嘴的小流量雾化系统 - Google Patents

一种适用于大孔径喷嘴的小流量雾化系统 Download PDF

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胡佩伟
谢志诚
程港莉
刘柳
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Abstract

本实用新型公开了一种适用于大孔径喷嘴的小流量雾化系统,包括加液罐、缓冲罐、和气体加压装置;所述气体加压装置出口端连接有总管,所述总管分布有第一支管和第二支管,所述第一支管端部与加液罐顶部进气口相连接,所述第二支管端部与缓冲罐顶部进气口相连接;所述加液罐顶部进液口上连接有带有进液阀的进液管,加液罐底部出液口通过带有1#调节阀和流量计的管道与所述缓冲罐顶部进液口相连通,所述缓冲罐底部出液口的管道端部设有雾化喷嘴。该系统仅需气体加压装置,自动化程度较高,可采用大孔径喷嘴实现液体小流量雾化,系统可降低喷嘴工艺要求,具有配置简单、操作方便、制造及维护成本低、适用性强等特点。

Description

一种适用于大孔径喷嘴的小流量雾化系统
技术领域
本实用新型涉及一种用于水及其粘度相近液体的雾化系统,具体说是一种适用于大孔径喷嘴的小流量雾化系统,属于液体喷雾装置技术领域。
背景技术
雾化是指高压系统将液体通过喷嘴以微细液滴喷射出来的操作,液体雾化的方法有压力雾化、转盘雾化、气体雾化、超声波雾化等。液体雾化技术在工业生产、医学治疗、农业生产、环境保护等领域有着广泛应用,如除尘降温、灌溉施药、工业烟气喷氨脱硝等。
当液体采用压力雾化或者气体雾化的方式进行雾化时,一种实现的方法是同时采用液体和气体加压装置将流动液体(或液体与空气的混合物)以很快的速度从普通喷嘴口喷射出来,经过空气和液体的相互摩擦产生雾化;另一种实现的方法是采用特殊结构的虹吸式喷嘴达到小流量的液体雾化。基于压力式雾化工作原理,目前改善液体雾化效果的途径主要从以下几个方面考虑:①研究雾化系统液体流量、压力和喷嘴几何尺寸、结构形状的关系,提高雾化效果。特别是压力大小对雾化效果影响较大,压力越高,雾化颗粒越细;②喷嘴喷头、混合管的几何形状和尺寸对雾化性能的影响很大,因此,通过对喷嘴进行结构设计和优化来改善雾化效果;③增加气液两相的相对速度差以增大气动力,提高液相喷嘴的出口速度以增强对撞,因此,可采用小孔径的喷嘴来实现较好的雾化效果。
通过上述途径改善的雾化效果,采取的装置特点及问题如:同时使用液体与气体加压装置,使得雾化系统结构复杂,控制水平要求高;小流量液体雾化时需采用小孔径或特殊结构的喷嘴,特别是在高温、腐蚀性较强的环境中,对喷嘴的材质、制造水平要求高,造成喷嘴易堵塞、装置成本高等问题。为了在高温、腐蚀性强的环境中,采用不易堵塞、制造简单的大孔径喷嘴,实现对小流量液体进行雾化的目的,特提出一种配置简单的液体雾化系统。
实用新型内容
为了解决现有雾化方式存在的缺陷,本实用新型的目的是提供一种适用于大孔径喷嘴的小流量雾化系统,该系统仅需气体加压装置,自动化程度较高,可采用大孔径喷嘴实现小流量雾化,系统可降低喷嘴的工艺要求,具有配置简单、操作方便、制造及维护成本低、适用性强等特点。
为了实现上述技术目的,本实用新型采用如下技术方案:
一种适用于大孔径喷嘴的小流量雾化系统,包括加液罐、缓冲罐和气体加压装置;所述气体加压装置出口端连接有总管,所述总管分布有第一支管和第二支管,所述第一支管端部与加液罐顶部的进气口相连接,所述第二支管端部与缓冲罐顶部的进气口相连接;所述加液罐顶部的进液口上连接有带有进液阀的进液管,加液罐底部的出液口通过带有1#调节阀和流量计的管道与所述缓冲罐顶部的进液口相连通,所述缓冲罐底部的出液口的管道端部设有雾化喷嘴。
优选的,所述加液罐和缓冲罐之间设有储液罐,所述储液罐顶部的进液口通过带有2#调节阀的管道与加液罐底部的出液口连接,所述储液罐底部的出液口通过带有1#调节阀和流量计的管道与所述缓冲罐顶部的进液口相连通,所述储液罐顶部的进气口通过第三支管和总管连接。
优选的,所述气体加压装置为容积式空气压缩机或动力式空气压缩机。
优选的,所述第一支管上设有3#调节阀;第二支管上设有4#调节阀;第三支管上设有5#调节阀。
优选的,所述加液罐、储液罐和缓冲罐均安装有压力表。
优选的,所述缓冲罐底部出液口的管道上设有6#调节阀。
优选的,所述第一支管的水平段不低于加液罐顶部。
优选的,所述加液罐底部不低于储液罐顶部,储液罐底部不低于缓冲罐顶部。
优选的,所述雾化喷嘴为压力雾化喷嘴、旋转式雾化喷嘴、介质雾化式喷嘴或撞击式雾化喷嘴。
优选的,所述雾化喷嘴的喷孔为3.0~50.0mm的毫/厘米级孔径,流量计规格需满足流量显示范围在1.0~600.0L/h之中。
优选的,所述1#调节阀、2#调节阀、3#调节阀、4#调节阀、5#调节阀和6#调节阀的传动方式为电动、液动、气动、电磁动或手柄手轮式。
本实用新型具有如下有益效果:
(1)通过管道连通使三个罐体内部气压平衡,待雾化液体由于重力作用流动,通过流量调节阀的控制进入缓冲罐,进入缓冲罐的液体立刻被喷射出去,压力的作用对象仅为进入缓冲罐的液体,强化了雾化效果,在采用大孔径喷嘴、一台气体加压装置的条件下实现液体雾化。
(2)本实用新型可采用毫/厘米级喷孔孔径的喷嘴,实现每小时数升至数百升流量的液体雾化,在高温、粉尘多、腐蚀性强等恶劣环境下的小流量液体雾化过程中,可大大降低对喷嘴材质、构造、制造工艺等方面的要求。
(3)运行和液体补充装置相互独立,通过关闭加液罐的进气管道阀门和出液端阀门,实现不影响系统正常运行情况下对加液罐进行注液,保证系统雾化的连续性。
(4)根据需要改变各个罐体的容积、高度差及雾化喷嘴规格型号,通过流量调节阀,即可获得不同流量、不同效果的液体雾化,适用于不同领域和规模的液体雾化需求,且设备构造简单、布置空间适用性强。
(5)本实用新型的雾化系统特别是在工业烟气(包括电力、化工、钢铁、水泥、玻璃窑炉、垃圾焚烧等)采用选择性非催化还原(SNCR)技术脱硝技术时,由于存在烟气流速快、温度高、粉尘含量高、氨基还原剂具有腐蚀性等现象,采用本系统及其结构简单的大孔径喷嘴,对防止喷嘴磨损、堵塞、温度过高而烧坏,以及还原剂雾化不佳而不利于烟气混合、还原剂流量过大即利用率低且氨逃逸造成二次污染等问题具有重要作用。
附图说明
图1为本实用新型的雾化系统整体示意图;
其中:1、加液罐;2、缓冲罐;3、气体加压装置;4、总管;5、第一支管;6、第二支管;7、进液阀;8、进液管;9、1#调节阀;10、流量计;11、雾化喷嘴;12、储液罐;13、2#调节阀;14、第三支管;15、3#调节阀;16、4#调节阀;17、5#调节阀;18、压力表;19、6#调节阀。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、技术特征与达成目的易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本实用新型。
实施例1
如图1所示,为本实用新型优选的一种适用于大孔径喷嘴的小流量雾化系统,包括加液罐1、缓冲罐2和气体加压装置3;所述气体加压装置3出口端连接有总管4,所述总管4分布有第一支管5和第二支管6,所述第一支管5端部与加液罐1顶部的进气口相连接,所述第二支管6端部与缓冲罐2顶部的进气口相连接;所述加液罐1顶部的进液口上连接有带有进液阀7的进液管8,加液罐底部出液口通过带有1#调节阀9和流量计10的管道与所述缓冲罐2顶部的进液口相连通,所述缓冲罐2底部的出液口的管道端部设有雾化喷嘴11。
所述加液罐1和缓冲罐2之间还设有储液罐12,所述储液罐12顶部进液口通过带有2#调节阀13的管道与加液罐1底部出液口连接,所述储液罐12底部出液口通过带有1#调节阀9和流量计10的管道与所述缓冲罐2顶部进液口相连通,所述储液罐12顶部进气口通过第三支管14和总管4连接。
所述气体加压装置3为容积式空气压缩机或动力式空气压缩机。
所述第一支管5上设有3#调节阀15;第二支管6上设有4#调节阀16;第三支管14上设有5#调节阀17。
所述加液罐1、储液罐12和缓冲罐2均安装有压力表18。
所述缓冲罐2底部出液口的管道上设有6#调节阀19。
所述第一支管5的水平段不低于加液罐1顶部,即所述第一支管水平段与加液罐顶部须存在高度差。
所述加液罐1底部不低于储液罐12顶部,储液罐12底部不低于缓冲罐2顶部,即所述加液罐、储液罐和缓冲罐以同一平面为基准,按顺序从高处到低处放置,所述加液罐底部与储液罐顶部须存在高度差,所述储液罐底部与缓冲罐顶部同样须存在高度差。
所述雾化喷嘴11为压力雾化喷嘴、旋转式雾化喷嘴、介质雾化式喷嘴或撞击式雾化喷嘴,雾化喷嘴11的喷孔为3.0~50.0mm的毫/厘米级孔径,流量计规格需满足流量显示范围在1.0~600.0L/h之中。
所述1#调节阀9、2#调节阀13、3#调节阀15、4#调节阀16、5#调节阀17和6#调节阀19的传动方式为电动、液动、气动、电磁动或手柄手轮式。
具体工作过程:
(1)运行操作
初始所有阀门处于关闭状态,首先打开加液罐1顶部的进液阀7,加入需雾化液体后关闭进液阀7,打开3#调节阀15、4#调节阀16、5#调节阀17和6#调节阀19,启动气体加压装置3,通过调节气体加压装置3的空气压缩压力值来控制加液罐1、储液罐12和缓冲罐2的压力,通过压力表18显示,首先打开2#调节阀13,将液体加注至储液罐12中至未满罐为宜,然后关闭2#调节阀13,再打开1#调节阀9来控制液体的流量,通过流量计10显示。
装置运行中,液体均由于重力作用由加液罐1流入储液罐12,再流入缓冲罐2,当液体一流入缓冲罐2,即随空气喷射而出,缓冲罐2中不会有液体存储,从而实现小流量大孔径喷嘴的液体雾化。
气体加压装置3与储液罐12之间的连通管道水平段应不低于加液罐1顶部高度,该设定是为了避免液体过多,经过连通管道进入缓冲罐2。加液罐1和储液罐12容积可根据液体用量设定,且加液罐1容积应大于储液罐12容积,缓冲罐2容积在满足该系统最大压强与最大液体流量条件下,可尽可能小。
(2)加液操作
本实用新型的雾化系统能在运行状态下完成液体补充,即关闭3#调节阀15和2#调节阀13,打开进液阀7使得加液罐1气压与外部环境相同时(由压力表18显示),再进行加液操作,完成加液后,关闭进液阀7,缓慢打开第一支管5上的3#调节阀15,待压力表18的读数稳定,即完成加液操作。
(3)清洗操作
在雾化系统使用结束后,剩余液体的收集,可缓慢关闭气体加压装置3,待加液罐1、储液罐12和缓冲罐2的压力与大气环境相等,取下雾化喷嘴11,打开进液阀7、1#调节阀9、2#调节阀13和6#调节阀19,即可从缓冲罐2底部出液口的管道端部收集余液;也可关闭4#调节阀16和5#调节阀17,只对加液罐1进行施压,从而在压力作用下液体由加液罐1经储液罐12、缓冲罐2至缓冲罐2底部出液口的管道端部排出。
(4)实际运行示例
按(1)运行操作所述方式,加液罐中加入含氨13%~14%浓度的氨水,当气体加压装置的压力值调节至4.0公斤,采用尺寸代号DN8、喷孔直径3.2mm的不锈钢雾化喷嘴(性能数据:喷射压力0.4~10公斤对应的液体流量为6.7~16.2L/min)时,在本实用新型的雾化系统中的雾化液体流量可控制在1~10L/h,将该喷嘴同等雾化效果对应的流量缩小了数百倍,从而实现了大孔径喷嘴的小流量雾化操作,并能达到很好的雾化效果,雾化粒径细。

Claims (10)

1.一种适用于大孔径喷嘴的小流量雾化系统,其特征在于:包括加液罐(1)、缓冲罐(2)和气体加压装置(3);所述气体加压装置(3)出口端连接有总管(4),所述总管(4)分布有第一支管(5)和第二支管(6),所述第一支管(5)端部与加液罐(1)顶部的进气口相连接,所述第二支管(6)端部与缓冲罐(2)顶部的进气口相连接;所述加液罐(1)顶部的进液口上连接有带有进液阀(7)的进液管(8),加液罐底部的出液口通过带有1#调节阀(9)和流量计(10)的管道与所述缓冲罐(2)顶部的进液口相连通,所述缓冲罐(2)底部出液口的管道端部设有雾化喷嘴(11)。
2.根据权利要求1所述的一种适用于大孔径喷嘴的小流量雾化系统,其特征在于:所述加液罐(1)和缓冲罐(2)之间还设有储液罐(12),所述储液罐(12)顶部的进液口通过带有2#调节阀(13)的管道与加液罐(1)底部的出液口连接,所述储液罐(12)底部的出液口通过带有1#调节阀(9)和流量计(10)的管道与所述缓冲罐(2)顶部的进液口相连通,所述储液罐(12)顶部的进气口通过第三支管(14)和总管(4)连接。
3.根据权利要求2所述的一种适用于大孔径喷嘴的小流量雾化系统,其特征在于:所述气体加压装置(3)为容积式空气压缩机或动力式空气压缩机。
4.根据权利要求2所述的一种适用于大孔径喷嘴的小流量雾化系统,其特征在于:所述第一支管(5)上设有3#调节阀(15);第二支管(6)上设有4#调节阀(16);第三支管(14)上设有5#调节阀(17)。
5.根据权利要求2所述的一种适用于大孔径喷嘴的小流量雾化系统,其特征在于:所述加液罐(1)、储液罐(12)和缓冲罐(2)均安装有压力表(18)。
6.根据权利要求2所述的一种适用于大孔径喷嘴的小流量雾化系统,其特征在于:所述缓冲罐(2)底部出液口的管道上设有6#调节阀(19)。
7.根据权利要求2所述的一种适用于大孔径喷嘴的小流量雾化系统,其特征在于:所述第一支管(5)的水平段不低于加液罐(1)顶部。
8.根据权利要求2所述的一种适用于大孔径喷嘴的小流量雾化系统,其特征在于:所述加液罐(1)底部不低于储液罐(12)顶部,储液罐(12)底部不低于缓冲罐(2)顶部。
9.根据权利要求2所述的一种适用于大孔径喷嘴的小流量雾化系统,其特征在于:所述雾化喷嘴(11)为压力雾化喷嘴、旋转式雾化喷嘴、介质雾化式喷嘴或撞击式雾化喷嘴;雾化喷嘴的喷孔为3.0~50.0mm的毫/厘米级孔径,流量计(10)规格需满足流量显示范围在1.0~600.0L/h之中。
10.根据权利要求6所述的一种适用于大孔径喷嘴的小流量雾化系统,其特征在于:所述1#调节阀(9)、2#调节阀(13)、3#调节阀(15)、4#调节阀(16)、5#调节阀(17)和6#调节阀(19)的传动方式为电动、液动、气动、电磁动或手柄手轮式。
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