CZ30841U1 - Rozprašovací tryska pro rozprašování kapaliny pomocí tlakového vzduchu - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká trysek pro rozprašování kapaliny prostřednictvím tlakového vzduchu. Uvedená dvoumédiová tryska je primárně určena pro systémy vstřikování redukčních prostředků do spalovacích komor kotlů a spalinovodů, například v rámci technologií denitrifikace metodami selektivní katalytické redukce (Selective Catalyctic Reduction) dále jen „SCR“, selektivní nekatalyktické redukce (Selective Non Catalyctic Reduction) dále jen „SNCR“, nebo jejich kombinací. Dvoumédiová tryska se používá např. ve vstřikovacích systémech (vstřikovacích kopích, vstřikovacích vsuvkách) pro vstřikování do spalovacích komor pecí a kotlů spalujících tuhá, plynná paliva, kapalná paliva, prášková paliva nebo případně tuhé, práškové, kapalná a plynné odpady. Technické řešení lze použít i u jiných technologických procesů.

Dosavadní stav techniky

Vstřikovací systémy denitrifikačních zařízení jsou obvykle vybaveny rovnými vstřikovacími kopími s vstřikovacími tryskami s otvorem v čele trysky, vstřikujícími redukční prostředek v ose pevného vstřikovacího kopí. V odůvodněných případech je však třeba redukční prostředek nasměrovat do jiného prostoru, než směřuje vstřikovací kopí. Vzhledem k problematice obtížného nasměrování (poloho vání) pevného vstřikovacího kopí jev tomto případě nutná odstávka kotle a obvykle zásah do tlakového celku zahrnující provedení potřebných výhybů (oblouků) související s novou polohou vstřikovacího zařízení. Jiné řešení je použití více otvorů pro větší počet vstřikovacích kopí. Dalším problémem je obslužnost vstřikovacích systémů, jejímuž umístění brání například jiné technologie, případně nutnost vybudovat obslužné plošiny. Například systémy SNCR jsou velmi náchylné k teplotám, při kterých probíhá optimální chemická reakce. Kvůli tomu musí vstřikovací kopí vstřikovat redukční prostředek do přesně specifikovaného prostoru spalovací komory. Dále je snahou vstřikovacích systémů zasáhnou co největší průřez spalovací komory nebo spalinového kanálu, aby došlo k co nej rovnoměrnější distribuci redukčního prostředku a zasažení co největšího množství spalin. Zároveň je další nevýhodou u výše uvedených řešení kontaminace okolních materiálů, především teplosměnných ploch redukčním prostředkem, díky jehož působení dochází ke korozi a tím i netěsnosti tlakového celku. Nevýhoda je rovněž nutnost změny pozice výhybů nebo otvorů pro vstřikovací kopí, což znesnadňuje výměnu opotřebených trysek. V případě trysek úhlových je rovněž obtížná fixace polohy vzhledem k poloze vstřikovacího kopí. Další nevýhodou je nutnost časté výměny trysek z důvodů abraze vstřikovacího otvoru, jeho koroze vlivem složení vstřikovaných kapalin a opalování konce trysky vlivem spalovacího procesu. Nakonec je nevýhodou i nemožnost výměny trysek podle hustoty vstřikované kapaliny. Výše uvedená řešení mají vliv na vyšší spotřebu redukčního prostředku a zvýšení nákladů na provoz zařízení denitrifikace spalin. Podstata technického řešení

Tyto výše uvedené nevýhody odstraňuje toto technické řešení, které umožní distribuci redukčního prostředku do místa s vhodnými podmínkami pro denitrifíkační reakci, což je dosaženo konstrukcí úhlových trysek, které mohou být v provedení jednooborovém nebo víceotvorovém a s různým směrováním vstřikovacích otvorů. Počet vstřikovacích otvorů není omezen, je dán tvarem, velikostí tiysky, velikostí otvorů. Rovněž počet a sklon jednotlivých úhlů může být různý s cílem dosáhnout optimálního pokrytí průřezu spalovací komory/spalinového kanálu. Konstrukce úhlových trysek může být různá. Samostatné tělo trysky a víčko trysky, umožňující jednoduché natočení víčka do správné polohy, vzhledem k poloze vstřikovacího kopí. Podstatou tohoto řešení je soustava směšovacích dutin se směšovacími otvory a na to navazující vstřikovací otvory s možností různě směrovaného vstřiku. Rovněž může tělo trysky a víčko trysky tvořit jeden nerozebíratelný celek například svařený. Těsnicí plochy mezi jednotlivými částmi jsou různého provedení. Například lze použít kovová těsnění, těsnění odolná vysokým teplotám, chemikáliím, nebo při velmi kvalitním opracování mohou být těsnící plochy v provedení kovkov.

-1 CZ 30841 Ul

Tyto vstřikovací trysky jsou s výhodou součástí vstřikovacích systémů nebo vstřikovacích kopí, zejména pro přivádění tlakového vzduchu a směsi redukčního prostředku s ředící vodou do spalovacích komor pecí a kotlů spalujících tuhá, plynná, kapalná a jiná paliva nebo různé druhy odpadů a podobně. Výhodou koncepce těchto vstřikovacích trysek je snížení spotřeby redukčního prostředku cílenou distribucí redukčního prostředku do místa nejúčinnější reakce. Z hlediska provozní spolehlivosti a dlouhodobé životnosti je podle tohoto technického řešení dále výhodné, • když jsou veškeré kovové částí vyrobeny z nerezové a případně žárupevné oceli a těsnící prvky jsou vyrobeny z materiálu odolávajícího provozním kapalinám a vysokým teplotám. Lze také použít jiné kovy, keramiku a podobně. Výhodou trysky je tvoření širokého spektra kapek různé velikosti, nastavitelné tlakem rozprašovacího vzduchu, dále úzký kužel rozprašované kapaliny a úprava konce výstupního otvoru trysky zamezující tvorbu úkapů. Výhodou tohoto technického řešení je také to, že tuto vstřikovací trysku lze implementovat přímo do stávajících systémů vstřikovacích kopí.

Objasnění výkresu

Na obr. 1 je vyobrazena v řezu sestava celé trysky namontovaná na vstřikovací kopí.

Příklady uskutečnění technického řešení

Rozprašovací tryska I pro rozprašování kapaliny pomocí tlakového vzduchu podle prvního příkladného provedení sestává ze vzájemně spojených směšovacího prvního dílu 2 a vstřikovacího druhého dílu 3, přičemž první díl 2 je opatřen směšovací první dutinou 4 s osovým prvním otvorem 5 pro vstup pohonného média, protilehlým druhým otvorem 6 pro výstup směsi do druhého dílu 3 a čtyřmi radiálními třetími otvory 7 rovnoměrně rozmístěnými po obvodu první dutiny 4, pro vstup vstřikovaného média. Druhý díl 3 je opatřen druhou dutinou 8 navazující na první dutinu 4, přičemž druhá dutina 8 je opatřena vstupním pátým otvorem 1T a jedním vstřikovacím čtvrtým otvorem 9 v ose trysky I. Tryska Ije dále opatřena prostředky pro připojení k vstřikovacímu kopí 10 a prostředky pro montáž a demontáž k vstřikovacímu kopí 10 a prostředky 17 proti vzájemnému pootočení prvního dílu 2 a druhého dílu 3.

Rozprašovací tryska I v druhém příkladném provedení je upravena tak, že první dutina 4 se kuželově rozšiřuje ve směru od prvního otvoru 5 k druhému otvoru 6 a třetí otvory 7, kterých je osm, jsou ve dvou řadách rovnoměrně uspořádány po čtyřech po ploše první dutiny 4 a rovnoměrně po jejím obvodu, přičemž třetí otvory 7 jsou pootočeny o polovinu úhlové rozteče proti třetím otvorům 7 sousední řady. Jeden vstřikovací čtvrtý otvor 9 je umístěn pod úhlem 45° vůči ose trysky I.

Rozprašovací tryska I v třetím příkladném provedení je upravena tak, že vstřikovacích čtvrtých otvorů 9 je pět, přičemž jeden je v ose trysky I a čtyři vstřikovací čtvrté otvory 9 jsou umístěny pod úhlem 60° vůči ose trysky I a jsou rovnoměrně rozmístěny po obvodu.

Rozprašovací tryska I pro rozprašování kapaliny pomocí tlakového vzduchu se používá a funguje tak, že trysku nasuneme nebo našroubujeme na konec kopí 10 a pevně upevníme v požadované poloze. Vstřikovací kopí zasuneme do příslušného otvoru v technologickém spalovacím zařízení a nastavíme do žádané polohy. Pak spustíme kompresor zajišťující přívod tlakového vzduchu a čerpadlo se vstřikovaným médiem o požadované koncentraci.

Claims (6)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Rozprašovací tryska (1) pro rozprašování kapaliny pomocí tlakového vzduchu, vyznačující se tím, že sestává ze vzájemně spojených směšovacího prvního dílu (2) a vstřikovacího druhého dílu (3), přičemž první díl (2) je opatřen směšovací první dutinou (4) s osovým prvním otvorem (5) pro vstup pohonného média, protilehlým druhým otvorem (6) pro výstup směsi do druhého dílu (3) a nejméně jedním radiálním třetím otvorem (7) pro vstup vstřikova-2CZ 30841 Ul ného média a druhý díl (3) je opatřen druhou dutinou (8) navazující na první dutinu (4), přičemž druhá dutina (8) je opatřena vstupním pátým otvorem (11) a nejméně jedním vstřikovacím čtvrtým otvorem (9) a tryska (1) je opatřena prostředky pro připojení k vstřikovacímu kopí (10) a prostředky pro montáž a demontáž k vstřikovacímu kopí (10) a prostředky (17) proti vzájemnému pootočení prvního dílu (2) a druhého dílu (3).
2. 2. Rozprašovací tryska (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že první dutina (4) se kuželově rozšiřuje ve směru od prvního otvoru (5) k druhému otvoru (6) a třetí otvory (7) jsou rovnoměrně uspořádány po ploše první dutiny (4) nejméně v jedné řadě a rovnoměrně po jejím obvodu, přičemž v případě více řad jsou třetí otvory (7) pootočeny o polovinu úhlové rozteče proti třetím otvorům (7) sousední řady.
3. 3. Rozprašovací tryska (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že druhá dutina (8) druhého dílu (3) se ve směru od vstupního pátého otvoru (11) kuželově zužuje, přičemž čtvrtý otvor (9) je umístěn v ose trysky (1) a/nebo pod úhlem 0 až 120° vůči ose trysky (1), přičemž v případě více čtvrtých otvorů (9) jsou jejich osy skloněny pod úhlem 0 až 120° a jsou rozmístěny po obvodu kuželové plochy druhé dutiny (8).
4. 4. Rozprašovací tryska (1) podle nároku 1 a 3, vyznačující se tím, že čtvrtý otvor (9) má své výstupní čelo (12) kolmé ke své ose a opatřené v čele (12) vnitřním osazením (13), jehož vnitřní plocha (14) je kuželová s tupým úhlem a tato plocha (14) tvoří ve spojení s otvorem (9) ostrou hranu (15).
5. 5. Rozprašovací tryska (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že spojení prvního dílu (2) a druhého dílu (3) je pevné nebo rozebíratelné a opatřené těsněním (16).
6. 6. Rozprašovací tryska (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že první díl (2) a druhý díl (3) jsou na svých vzájemně přivrácených čelech opatřeny každý nejméně jedním otvorem pro prostředek (17) pro fixaci jejich vzájemné polohy, přičemž otvory jsou provedeny na shodných roztečných kružnicích.