[实用新型]一种雾化降温喷嘴

说明书

技术领域

本实用新型属于石油化工设备、煤化工设备领域，具体涉及一种雾化降温喷嘴。

背景技术

在石化厂催化裂化装置和煤化工工艺过程、烟气或合成气的温度高达600-1100℃，操作不正常时还会更高。高温烟气或合成气的降温是最常见的技术问题。降温不仅是工艺过程的要求，也是保护设备安全运行所必须的措施之

通常，气体降温多采用管壳式换热冷却设备，但因气体的膜传热系数很低，或因工艺要求温降不大，而管壳式换热冷却设备却往往很庞大昂贵；同时高温下换热冷却设备的材质、结构和磨损问题导致设备的使用寿命也较短，经济上不合算。为此可采用直接喷水的方法来降温。目前采用的直接喷水降温的设备简单，也便于调节，但效果并不理想。当工艺设备容积较大时，直接喷水造成容器内温度分布不均，对工艺过程不利；有时需要较大的喷水量才能控制温度，但这种高温容器内部多带有隔热衬里或其它金属内件，大量的水喷入，经常损坏这些内构件，造成系统无法操作。

现有技术中，专利号为ZL 99223793.9的专利文件提供了一种低压旋流油雾化喷嘴，这种喷嘴主要用于燃烧器雾化喷头，其存在以下不足：喷液雾化粒度较小，但液体分布不均；由于旋流片槽道很小，极易堵塞，只适用于干净的液体雾化；耗气量较大，否则雾化不好。

专利号为ZL 200720116506.4的专利文件提供了一种气流式喷嘴，其喷射角很小，而喷射长度较大，尺寸放大后空心现象严重，因此不宜作为设备内部的降温使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种用于石化厂FCC装置和煤化工工艺过程大于500℃的烟气或合成气的降温，降温效果好并对工艺操作无不利影响，同时对设备没有损害，另外，满足结构简单、使用寿命长、耗水量低、无污染的要求。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种雾化降温喷嘴，包括旋流喷头1、旋流芯片2、进水管3、进气管4、气体进口5、进水口6和喷孔7。

所述旋流芯片2镶嵌在所述进水管3内部下端，采用实心雾化旋流芯片，使液粒均匀地覆盖整个喷射面上。

所述喷嘴采用切向旋流进气的雾化结构，即在所述旋流喷头1内开有一组气体旋流孔10，所述气体旋流孔10与所述进气管4相连通，气体经过所述气体旋流孔10切向喷入所述旋流喷头1。

在具体实施中：

所述旋流喷头1包括球头12、球头12里面有喷孔7、气体旋流孔10、旋流室11；

所述旋流室11上部分别与所述进水管3和进气管相连通形成一个能够抗高温和高压整体结构；

所述旋流芯片2位于所述进水管3与旋流室11之间。

所述旋流芯片2包括双向空间交叉的旋流面8和内旋流槽9；所述旋流面8与所述进水管3的管壁形成螺旋形的流通道。

所述旋流喷头1包括球头12、旋流室11、喷孔7和气体旋流孔10。

所述旋流室11开在所述球头12内。

所述旋流室11上部与所述进水管3相连通，所述旋流芯片2位于所述进水管3与旋流室11之间。

所述气体旋流孔10呈切向并对称布局在所述旋流室11两侧，气体从进气管4通过所述气体旋流孔10射入所述旋流室11，在所述旋流室11内与从进水管进入的水混合；所述气体旋流孔10与所述旋流芯片2的旋流方向一致。所述气体旋流孔10的孔径FA由气体量的大小确定，一般大于2mm。

所述喷孔7位于所述旋流室11下部，混合后的水和气体经过喷孔7喷出所述喷嘴。所述喷孔7的孔径FB由水量大小和工艺压降要求来确定，一般大于3mm。

所述喷嘴的工作原理是：水从进水口6流入，经进水管3进入旋流芯片2，经旋转加速流入旋流喷头1的旋流室11；气体由气体进口5导入，流经进气管4，再经气体旋流孔10切向喷入旋流喷头1的旋流室11并与水混合。由于气体旋流方向与水旋流方向相同，气、水混合在旋流喷头1内加速旋转，最后经喷孔7喷出。

所述旋流芯片2是本实用新型结构的核心构件。由于它的独特结构，使喷出的液体呈实心均匀分布，且雾化粒度较细。同时，旋流芯片的液体流通面积很大，约为水管截面积的60％左右，为水管截面积的55-75％，优选55-65％，最优选60％。不易受到水中杂物的堵塞，对水质的要求不严。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)独特结构的旋流芯片使液粒均匀地覆盖整个喷射面上，降温效果好；

(2)旋流进气结构将水雾化成很细的微粒，降温快速且不会损坏设备内构件；

(3)结构简单，利用了水的汽化潜热，耗水量很少，无污染；