[实用新型]喉嘴距可调引射器

说明书

技术领域

本实用新型属于煤气混合系统的引射装置，具体而言，涉及一种喉嘴距可调引射器。

背景技术

钢铁工业涉及多种不同热值的燃气，如发生炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气和液化石油气等。通常为了满足生产用户的要求，需要将两种或两种以上物性及热值不同的单一煤气混合成一定热值的混合煤气供应用户使用。这对于合理有效地利用有限能源具有重要意义。

目前应用比较普遍的传统混合工艺是：加压管道混合，即将一种或一种以上低压煤气先通过加压机加压到与高压煤气压力相近或相同后，再通过管道上安装的调节蝶阀来调节这两种或两种以上煤气的流量进行管道混合，在这种混合过程中各单一煤气的流态特性不发生变化，如图1：

上述加压管道混合方式主要存在如下缺陷：一是必须采用加压机将低压煤气升压，使其达到与高压煤气相近或相同的压力才能够混合，这样基建投资大，设备运行费用高，安全和控制系统复杂，不利于节能环保。二是混合煤气的质量不均匀，使用户的燃烧不稳定，影响了燃气用户的正常使用，同时也使仪表测定的滞后现象较为严重。从下表(表1)所列的常见煤气的特性可以看出，热值较高的和热值较低的单一煤气其重度相差较大，而管道混合这一手段不易改变单一煤气的流态特性，必然会使重度相差较大的单一煤气在混合煤气中形成分层现象，造成不均匀的混合。

表1为常见煤气的重度和热值参数

表1

目前，大部分钢铁企业的煤气平衡面临高热值的煤气匮缺，而低热值的高炉煤气虽有富余却不能满足大部分生产工序的热值要求的问题，如何充分有效的混合利用不同热值的煤气，是钢铁企业在如今市场竞争激烈的环境中优胜劣汰的生存手段之一。

针对上述传统的煤气加压管道混合工艺存在的问题，出现了一种更加经济合理的新型混合工艺，即是以射流技术为混合基本原理，将引射器作为煤气混合设备，将不同压力和组分的两种或多种单一煤气相互混合，并进行能量交换，而形成一股适中压力的混合煤气。其中压力较高的单一煤气叫做工作流体，压力较低的单一煤气叫做引射流体。其特点是引射混合器本身不需要燃料或电力作为动力，机构简单，制造费低，安装简易，操作方便。引射器的构造包括工作喉嘴，吸人室，混合室和扩压室四个部分。工作喉嘴是实现工作流体势能转变为动能的装置。工作流体进入喉嘴后流速逐渐增加，从喉嘴口喷出时气流速度达到最高点。吸入室由于工作流体的射流作用，在吸入室内产生一定的负压(抽力)，从而将引射流体引进吸入室。工作流体的喉嘴动能愈大，造成的抽力也愈大。对于一定尺寸的引射器来说，工作流体和引射流体基本上能保持正比例关系。在混合室中两种不同流速的流体由于内摩擦、撞击和紊流作用而实现能量交换，达到混合煤气速度的均衡和压力的提高。扩压室是使混合煤气动能变为势能的装置。在扩压室中混合煤气的压力将进一步升高，在扩压室出口处混合煤气压力高于吸入室进口处的引射流体压力。从引射器的工作原理及过程中可以看出，这种混合形式的最大优越性就是系统无动力操作，无需消耗额外的能源，运行费用低，节能环保。对于有余压可以利用的单一煤气来说，让其作为工作流体并采用引射的方式来形成混合煤气，就更加经济合理。其次这种混合方式混合较为均匀，混合煤气质量较好，从而减少管网系统的压力降，保证用户的燃烧稳定性，同时，也使仪表的滞后现象有所改善。

尽管引射器结构简单，但其内部气体作用机理却十分复杂，目前在其理论计算中，有些结构尺寸仍然采用基于一维分析方法的经验数据(如喉嘴距)。已有研究发现喉嘴距有一最佳值，当喉嘴距大于最佳值时，将导致射流外围撞击吸入室内壁，在吸入室内形成涡流，降低引射系数。随着喉嘴距进一步增大，这一作用会越来越明显，严重时会使工作流体倒流入引射流体中，造成事故。

而目前在工业领域内广为应用的引射器结构大都是固定的，即喉嘴距不能变化。然而有些场合工况变化较大，这就需要调整喉嘴距来适应不同的工况环境，所以结构固定式引射器难以满足工况变化要求。

实用新型内容

本实用新型提供一种喉嘴距可调引射器，以解决现有的引射器喉嘴距不能变化，难以满足工况变化要求的问题。