[实用新型]无界引射的蒸汽引射器

说明书

                    技术领域

本实用新型涉及一种用蒸汽引射的加热装置，特别是涉及一种可应用在石油、化工、运输等工艺中涉及直接加热介质的引射装置。

                    背景技术

目前工业中常采用的引射装置是根据有界引射原理设计的，引射介质从喷嘴高速流出，被引射介质由于吸力作用从喷嘴的四周被抽吸到混合腔内并与引射介质混合，通过控制混合腔的形状，可以在引射装置的出口处获得均匀的喷射流。由于有界引射装置具有在一定形状的腔体内使两种介质混合充分的优点，所以根据有界引射原理设计的发明专利非常多，从1985年至今全球已有一万多件应用于雾化、燃烧、反应器等领域的发明专利，但涉及气液两相的专利却不超过一百件，其中涉及蒸汽引射稠油的专利不超过十件。专利号为WO9507761、发明名称为“带有喷嘴的流体雾化器”的专利就是根据上述原理，利用蒸汽将原油引射到混合腔中并与之混合。为了提高混合效率，专利号为US5322222、发明名称为“旋转射流混合装置”的专利设计了被引射介质以不同于轴线的角度流入混合腔的装置，从而增强了两种流体的混合效率。涉及稠油雾化或加热的发明专利少的一个主要原因是：稠油从引射装置的喉道处被抽吸到混合腔中，由于稠油的粘度很高，当温度降低时，稠油极易凝结在引射装置的喉道处或混合腔的回流区，从而阻碍介质流动。专利号为US6003789、发明名称为“带有雾化喷嘴的反应器”的专利，为了清除易凝结在混合腔中的原油，还专门设计了清除阀，由于在该装置中增加了清除阀，使得装置的结构庞大、操作复杂，而且不能彻底解决问题。

                 发明内容

本实用新型的目的在于：克服上述已有的引射装置当稠油从引射装置的喉道处被抽吸到混合腔中，由于稠油的粘度很高，当温度降低时，稠油极易凝结在引射装置混合腔的回流区，从而阻碍介质流动的缺点，为了实现直接加热，避免混合腔和扩压器边界对介质尤其是粘度较大的介质在混合过程中的流动造成妨碍和滞流；提高加热效率，降低能耗，从而提供一种结构简单、操作安全、性能优良的直接加热介质的无界引射的蒸汽引射器。

本实用新型的目的是这样实现的：本实用新型提供的无界引射的蒸汽引射器包括：一圆管形的喷嘴座、保温座和外套，三根圆管按顺序套装一体为混合段；其混合段两端与密封垫圈和中心有一圆孔的法蓝通过螺纹或螺钉与中心有一圆孔的底端盖固连，底端盖的中心圆孔的外口各固联一管接头；法蓝中心圆孔旁有一通道，该通道一端与加热层相通，一个通道的另一端与一进汽口固联，另一个通道的另一端与一出汽口固联；底端盖中心圆孔与喷嘴座的内径、法蓝内径和管接头内径相同，以保证输油管不变径；喷嘴座壁上开有与介质流动方向成30～60°的斜孔，孔内安一喷嘴；该喷嘴沿喷嘴座周向均匀分布的，其轴线与介质流动方向成30～60°。所述的圆管形保温座的外壁有梯形螺纹，梯形螺纹之间的螺距根据保证热交换的时间来决定，保温座与喷嘴座之间形成一夹层为加热层，该层的内径与喷嘴座的外径之比为1.1-1.5，优选1.3；加热层中设置一环形横隔板和横隔垫圈，加热层被分成两个部分，横隔板和横隔垫圈上各开一供蒸汽流出的小孔，该小孔的大小是喷嘴喉道面积和的2倍，横隔板与横隔垫圈上的小孔位置不在一条轴线上；在横隔板与法蓝之间有一长方体状定位隔板，固定在保温座内壁上的定位槽内，定位隔板的位置在横隔垫圈上的小孔的上方；外套与保温座之间的夹层为保温层，外套上有一个进汽和出汽的小孔，分别与进汽和出汽管相通；

本实用新型的混合段通过密封垫圈和法蓝固定成一体，密封垫圈的作用是防止加热层中的蒸汽从此处泄漏到喷嘴座内部。

本实用新型引射的蒸汽从喷嘴射到喷嘴座内部，在喷嘴座中与稠油混合并进行热交换，由于喷嘴座是内径与输油管内径相同的一段直管，装置不会对稠油流动造成滞流。本实用新型与有界引射装置的最大区别是：边界就是输油管，蒸汽以自由射流形式射入，一边吸入稠油，一边混合，与稠油进行动量和热量交换，使稠油迅速升温并驱动稠油，这种无界引射方式使稠油不易凝结在装置中便于清洗。

本实用新型由于在横隔板与法蓝之间有一长方体状定位隔板，固定在保温座内壁上的定位槽内；横隔板的位置在横隔垫圈小孔位置的上方，而不在一条直线上，当蒸汽从进汽口流入夹层，因为横隔板的存在，蒸汽只能从无横隔板的一侧沿环形加热层流动，最后从横隔垫圈的小孔中流出，横隔板和横隔垫圈的作用是保证蒸汽在夹层中压力均匀，从而保证喷嘴背压的稳定。