CN214811807U - 一种逆喷喷嘴及高效逆喷烟气除尘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种逆喷喷嘴，包括喷头外壳和旋流喷芯，所述喷头外壳为耐温耐磨玻璃钢制成的锥管结构，喷头外壳包括混合段和加速段，混合段上方布设所述加速段；所述喷头外壳下方一体成型有连接法兰，所述连接法兰内嵌有所述旋流喷芯，旋流喷芯为聚四氟乙烯制成的圆盘状；所述旋流喷芯由内至外至少开设有一层喷孔，每层所述喷孔为多个、环向均设在旋流喷芯上，所述喷孔为倾斜孔。一种高效逆喷烟气除尘装置，包括塔体、逆喷管、循环管路以及用于向塔体内补水的补水管路，还包括上述的逆喷喷嘴。本实用新型可提高水流雾化效果，使烟气与雾化水流两者之间充分接触，达到烟气除尘净化、降温的目的，净化效果好且效率高，具有良好的实用性。

Description

一种逆喷喷嘴及高效逆喷烟气除尘装置

技术领域

本实用新型涉及湿式除尘净化设备技术领域，尤其涉及一种逆喷喷嘴及高效逆喷烟气除尘装置。

背景技术

含尘烟气的湿式除尘净化设备是采用液体、通常为水作为洗涤液，通过气液两相的接触，实现气液两相间的传热、传质等过程，以满足气体净化、冷却等要求。

湿式除尘净化设备一般有文丘里洗涤器和空塔喷淋洗涤塔等，相同工况条件下以上2种设备的单台投资基本相同，但是文丘里设备阻力较大，使烟气输送设备、风机的运行费用相对较高；喷淋塔虽然阻力小，风机运行费用低，其装机功率小、节省用电，但除尘效果较低，对于烟尘颗粒物含量较高的烟气，为确保达到要求的除尘效果，必须多级串联安装运行，从使设备投资成本增加。

湿式除尘净化设备中所采用的喷嘴多为金属制造的空心锥形喷嘴，洗涤液经喷嘴雾化后与高温含尘烟气对流，由于烟气具有一定的腐蚀性，金属材质的喷嘴、其耐腐蚀和耐热性低，而且因洗涤液中含有烟尘颗粒物，造成喷嘴的磨损，以至使用寿命低，喷嘴结构相对简单，雾化效果差，难以保证气液两相充分接触，以至除尘效果难以保证。

发明内容

本实用新型为了解决现有喷嘴雾化效果差，耐腐蚀耐磨性能低的问题，提供一种逆喷喷嘴及高效逆喷烟气除尘装置，通过对喷嘴结构的优化提高其雾化效果，从而保证除尘效果。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种逆喷喷嘴，包括喷头外壳和旋流喷芯，所述喷头外壳为耐温耐磨玻璃钢制成的锥管结构，喷头外壳包括混合段和加速段，所述混合段为锥管状，混合段上方布设所述加速段，加速段为直管状；

所述喷头外壳下方一体成型有连接法兰，所述连接法兰内嵌有所述旋流喷芯，旋流喷芯为聚四氟乙烯制成的圆盘状，所述加速段和旋流喷芯上下同轴分布；

所述旋流喷芯下平面为内凹球面，旋流喷芯由内至外至少开设有一层喷孔，每层所述喷孔为多个、环向均设在旋流喷芯上，所述喷孔为倾斜孔、且贯穿所述旋流喷芯，所述喷孔倾斜角度为α，α范围为8~12°。

进一步地，所述混合段长度大于所述加速段长度，混合段小径端与加速段直径相适配。

进一步地，所述连接法兰为耐温耐磨玻璃钢制成的圆盘结构；所述连接法兰厚度大于所述旋流喷芯厚度，连接法兰下平面与旋流喷芯下平面齐平。

进一步地，所述喷孔为两层，置于内层的喷孔截面为圆形，置于外层的喷孔截面为半圆形；每个所述喷孔的倾斜角度一致。

进一步地，所述旋流喷芯中部还开设有小孔，所述小孔为直孔，小孔周侧环向均布所述喷孔，小孔直径小于所述喷孔直径。

一种高效逆喷烟气除尘装置，包括塔体、逆喷管、循环管路以及用于向塔体内补水的补水管路，还包括上述的逆喷喷嘴，所述逆喷管竖向布设在所述塔体外，逆喷管上端为烟气进口，逆喷管下端通过弯头连通塔体，所述弯头内布设所述逆喷喷嘴，逆喷喷嘴和所述逆喷管同轴布设；

所述塔体上方为烟气出口，塔体内盛有洗涤液，洗涤液通过所述循环管路与逆喷喷嘴连通。

进一步地，所述逆喷管通过补偿器与所述弯头连接；所述循环管路置于塔体外，循环管路包括循环管以及循环泵，洗涤液和所述逆喷喷嘴之间通过所述循环管连通，循环管上设置所述循环泵。

进一步地，位于循环泵出口端的所述循环管上还连通有排污管，排污管上设置有启闭阀。

进一步地，所述补水管路包括液位计、电动阀以及补水管，洗涤液和所述液位计连通，补水管连通所述塔体，补水管上设置所述电动阀。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型结构设计合理，高压水流在倾斜布设的喷孔的作用下形成多股高速旋转流动的雾化水流，水流按照倾斜的喷孔雾化喷出，可增加水流雾化的喷散范围，继而增加与烟尘的接触机率，进一步提高除尘净化效果；逆喷喷嘴采用玻璃钢以及聚四氟乙烯制成，可具有良好的耐温、耐腐、耐磨损的优势，可延长其使用寿命，适用于高温含尘烟气的应用环境。

本实用新型的除尘装置充分利用气液两相的动能，使两者之间充分接触，达到烟气除尘净化、降温的目的，净化效果好且效率高，与文丘里洗涤器和空塔喷淋洗涤塔相比，具有一定的优势。

附图说明

图1是本实用新型一种逆喷喷嘴的整体结构示意图。

图2是本实用新型一种逆喷喷嘴的旋流喷芯俯视图。

图3是本实用新型一种逆喷喷嘴的图2中A-A向剖视图。

图4是本实用新型一种逆喷喷嘴的喷孔结构示意图。

图5是本实用新型一种高效逆喷烟气除尘装置的整体结构示意图。

附图中标号为：1为喷头外壳，101为混合段，102为加速段，2为旋流喷芯，3为连接法兰，4为喷孔，5为小孔，6为塔体，7为逆喷管，8为烟气进口，9为弯头，10为烟气出口，11为循环泵，12为循环管，13为排污管，14为启闭阀，15为液位计，16为电动阀，17为补水管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细描述：

如图1~图4所示，一种逆喷喷嘴，包括喷头外壳1和旋流喷芯2，所述喷头外壳1为耐温耐磨玻璃钢制成的锥管结构，进而其具有质轻而硬、性能稳定、耐腐蚀和耐高温等特性，满足应用环境要求；

所述喷头外壳1包括混合段101和加速段102，所述混合段101为锥管状，混合段101上方布设所述加速段102，加速段102为直管状。

本实施例中，所述混合段101长度大于所述加速段102长度，混合段101小径端与加速段102直径相适配；

所述喷头外壳1下方一体成型有连接法兰3，所述连接法兰3为耐温耐磨玻璃钢制成的圆盘结构，所述连接法兰3内嵌有所述旋流喷芯2，旋流喷芯2为聚四氟乙烯制成的圆盘状、使其具有耐高低温、耐腐蚀和摩擦系数小的优势，可良好面对高温烟气环境，同时减轻其磨损，延长其使用寿命。

具体的，所述连接法兰3和所述旋流喷芯2可拆卸连接，所述连接法兰3厚度大于所述旋流喷芯2厚度，旋流喷芯2安装在连接法兰3后，连接法兰3下平面与旋流喷芯2下平面齐平，所述加速段102和旋流喷芯2上下同轴分布。

为了提高逆喷喷嘴的雾化性能，所述旋流喷芯2由内至外至少开设有一层喷孔4，本实施例中，所述喷孔4为两层，每层所述喷孔4为多个、环向均设在旋流喷芯2上。

具体的，置于内层的喷孔4截面为圆形，置于外层的喷孔4截面为半圆形，所述喷孔4均为倾斜孔、且贯穿所述旋流喷芯2，所述喷孔4倾斜角度为α，α范围为8~12°，每个所述喷孔4的倾斜角度一致，优选的，α为10°。

一定压力的水流通过旋流喷芯2时，在双层倾斜布设的多个喷孔4作用下，水流被细化分裂为雾滴，并形成多股螺旋状高速旋转的雾化水流，雾化水流高速撞击混合段101，在混合段101内加速旋转、混合，可提高雾化性能，降低雾化粒径，进一步提高雾化效果；

在高速旋转的动能作用下，雾化水流最终经加速段102以一定角度范围高速喷出，雾化水流高速喷出后，使得烟道截面被水雾覆盖，可充分其烟气接触。

为了减小水流对旋流喷芯2的冲击压力，所述旋流喷芯2下平面为内凹球面，进而水流可快速进入喷孔4，提高入喷孔4速度。

本实施例中，所述旋流喷芯2中部还开设有小孔5，所述小孔5为直孔，小孔5周侧环向均布所述喷孔4，小孔5直径小于所述喷孔4直径。

如图5所示，一种高效逆喷烟气除尘装置，包括塔体6、逆喷管7、循环管路以及用于向塔体6内补水的补水管路，还包括上述逆喷喷嘴，所述逆喷管7竖向布设在所述塔体6外，逆喷管7上端为烟气进口8，逆喷管7下端通过弯头9连通塔体6，安装时，所述逆喷管7通过补偿器与所述弯头9连接，所述弯头9内布设所述逆喷喷嘴，逆喷喷嘴和所述逆喷管7同轴布设。

本实施例中，所述塔体6上方为烟气出口10，塔体6内盛有洗涤液，洗涤液通过所述循环管路与逆喷喷嘴连通，通过循环管路将洗涤液供向逆喷喷嘴。

具体的，所述循环管路置于塔体6外，循环管路包括循环管12以及循环泵11，洗涤液和所述逆喷喷嘴之间通过所述循环管12连通，循环管12上设置所述循环泵11；

循环泵11启动，塔体6内的洗涤液通过循环管12输送至逆喷喷嘴处，在逆喷喷嘴的作用下，洗涤液高速雾化喷出。

为了便于对循环管路进行控制，所述循环泵11进、出口两端的循环管12上均设置有波形补偿器以及蝶阀，循环泵11出口端的循环管12上还设置有单向止回阀，可防止倒流。

本除尘装置运行时，高温含尘烟气由烟气进口8进入逆喷管7，洗涤液由循环泵11泵入逆喷管7下方通过逆喷喷嘴向上喷入逆喷管7，烟气与雾化水流两者在逆喷管7内逆流接触，相互冲击混合，在逆喷管7内形成一定高度的湍动泡沫层，在泡沫层内气液两相组分完成充分的传质传热过程，使得烟气中的绝大部分烟尘颗粒物被泡沫捕集进入液相；

随着气液两相介质连续不断地进入逆喷管7，泡沫层组分同时被不断置换更新，含尘泡沫在烟气夹带下进入塔体6分离，液体落入下部洗涤液内，再通过循环泵11泵入逆喷喷嘴，构成洗涤液的闭路循环；净化后的烟气从塔体6顶部烟气出口10排出，从而完成含尘烟气的除尘净化。

装置运行时，因烟气中的烟尘颗粒物进入洗涤液，使得其中颗粒物含量不断累积增加，为了实现一定浓度的洗涤液定时外排，位于循环泵11出口端的所述循环管12上还连通有排污管13，排污管13上设置有启闭阀14；

通过打开启闭阀14，开启循环泵11，可将洗涤液部分外排，减少其中颗粒物含量，减小对逆喷喷嘴的磨损，满足运行需求。

在洗涤液外排的同时需要补充等量工艺水，维持其含量在许可范围，也因洗涤液中的部分水分进入烟气，需要连续向塔体6内补充工艺水以维持洗涤液液位，为此，所述补水管路包括液位计15、电动阀16以及补水管17，洗涤液和所述液位计15连通，补水管17连通所述塔体6，补水管17上设置所述电动阀16，补水管17一端连通水源；

通过液位计15与电动阀16连锁实现自动控制，可根据洗涤液的液位自动实现补水目的，保证洗涤液的正常供应。

本除尘装置可使得气液在逆向对冲下充分接触，提高除尘净化效率，与文丘里洗涤器相比可在确保除尘效果的前提下，减少设备的烟气阻力，使设备的运行费用明显降低；

与三级串联的空塔喷淋洗涤塔相比在设备烟气阻力、即运行费用基本相同的前提下，设备建设投资降低。

以上所述之实施例，只是本实用新型的较佳实施例而已，并非限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

Claims (9)

1.一种逆喷喷嘴，其特征在于，包括喷头外壳（1）和旋流喷芯（2），所述喷头外壳（1）为耐温耐磨玻璃钢制成的锥管结构，喷头外壳（1）包括混合段（101）和加速段（102），所述混合段（101）为锥管状，混合段（101）上方布设所述加速段（102），加速段（102）为直管状；

所述喷头外壳（1）下方一体成型有连接法兰（3），所述连接法兰（3）内嵌有所述旋流喷芯（2），旋流喷芯（2）为聚四氟乙烯制成的圆盘状，所述加速段（102）和旋流喷芯（2）上下同轴分布；

所述旋流喷芯（2）下平面为内凹球面，旋流喷芯（2）由内至外至少开设有一层喷孔（4），每层所述喷孔（4）为多个、环向均设在旋流喷芯（2）上，所述喷孔（4）为倾斜孔、且贯穿所述旋流喷芯（2），所述喷孔（4）倾斜角度为α，α范围为8~12°。

2.根据权利要求1所述的一种逆喷喷嘴，其特征在于，所述混合段（101）长度大于所述加速段（102）长度，混合段（101）小径端与加速段（102）直径相适配。

3.根据权利要求1所述的一种逆喷喷嘴，其特征在于，所述连接法兰（3）为耐温耐磨玻璃钢制成的圆盘结构；

所述连接法兰（3）厚度大于所述旋流喷芯（2）厚度，连接法兰（3）下平面与旋流喷芯（2）下平面齐平。

4.根据权利要求1所述的一种逆喷喷嘴，其特征在于，所述喷孔（4）为两层，置于内层的喷孔（4）截面为圆形，置于外层的喷孔（4）截面为半圆形；

每个所述喷孔（4）的倾斜角度一致。

5.根据权利要求4所述的一种逆喷喷嘴，其特征在于，所述旋流喷芯（2）中部还开设有小孔（5），所述小孔（5）为直孔，小孔（5）周侧环向均布所述喷孔（4），小孔（5）直径小于所述喷孔（4）直径。

6.一种高效逆喷烟气除尘装置，其特征在于，包括塔体（6）、逆喷管（7）、循环管路以及用于向塔体（6）内补水的补水管路，还包括权利要求1~5任一项所述的逆喷喷嘴，所述逆喷管（7）竖向布设在所述塔体（6）外，逆喷管（7）上端为烟气进口（8），逆喷管（7）下端通过弯头（9）连通塔体（6），所述弯头（9）内布设所述逆喷喷嘴，逆喷喷嘴和所述逆喷管（7）同轴布设；

所述塔体（6）上方为烟气出口（10），塔体（6）内盛有洗涤液，洗涤液通过所述循环管路与逆喷喷嘴连通。

7.根据权利要求6所述的一种高效逆喷烟气除尘装置，其特征在于，所述逆喷管（7）通过补偿器与所述弯头（9）连接；

所述循环管路置于塔体（6）外，循环管路包括循环管（12）以及循环泵（11），洗涤液和所述逆喷喷嘴之间通过所述循环管（12）连通，循环管（12）上设置所述循环泵（11）。

8.根据权利要求7所述的一种高效逆喷烟气除尘装置，其特征在于，位于循环泵（11）出口端的所述循环管（12）上还连通有排污管（13），排污管（13）上设置有启闭阀（14）。

9.根据权利要求6所述的一种高效逆喷烟气除尘装置，其特征在于，所述补水管路包括液位计（15）、电动阀（16）以及补水管（17），洗涤液和所述液位计（15）连通，补水管（17）连通所述塔体（6），补水管（17）上设置所述电动阀（16）。

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