[实用新型]生物质焦油专用喷嘴

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种生物质焦油专用喷嘴。

背景技术

在生物质焦油、重油催化裂解等能源利用技术研究中，高粘度液体进料喷嘴的研究是一个热点问题，对于焦油等液体燃料而言，喷嘴技术是进料技术的核心，喷嘴性能好坏直接影响反应结果及喷嘴自身的使用寿命，关系到反应过程能否正常稳定运行。工业上常用的燃用重渣油的进料喷嘴，主要是内混气力式雾化喷嘴，但实际上这种类型的雾化喷嘴在运行中一般需要使用流量较大的雾化介质（一般为高温蒸汽），在高粘度燃油上的应用效果并非十分理想，而且会对微型流化床内的反应气氛和流场造成较大影响，目前尚无专门针对生物质焦油的进料喷嘴。

考虑到压力旋流式喷嘴结构简单、加工制造容易、安装操作方便、雾化粒度均匀、雾矩张角适中以及雾化后对流场影响较小等优点，对于要求工质能够快速、精确、微量进给的液体原料微型流化床，本实用新型有针对性地设计了压力旋流式喷嘴作为生物质焦油的进料喷嘴。

实用新型内容

为解决现有技术存在的不足，本实用新型公开了一种生物质焦油专用喷嘴，本实用新型能够满足生物质焦油快速、精确、微量进给的液体原料微型流化床，结构简单，便于安装。

为实现上述目的，本实用新型的具体方案如下：

生物质焦油专用喷嘴，包括喷嘴主体，喷嘴主体内设有一旋流腔，旋流腔内配有螺旋芯，喷嘴主体最下方设有轴向的喷孔，喷孔内缘有内锥角θ，所述螺旋芯和内锥角之间设有旋流室，旋流室入口为直通式。

所述旋流腔为中空圆柱体。

所述螺旋芯为圆柱体，螺旋芯的圆周开设螺旋槽。

所述螺旋槽的个数为2个。

所述螺旋槽的截面为矩形截面。

所述旋流腔内壁和螺旋槽之间设有螺旋型流体隧道。

所述旋流腔的长度为：1～4cm，旋流腔的直径为：5～6mm，内锥角的范围为：90～120°；螺旋槽中心螺旋线与喷嘴旋流室轴心的距离为旋流半径，旋流半径的范围为：2.5～3mm，喷孔直径：1.3～2.5mm，喷孔处空气柱直径：0.5～1.5mm，喷孔长度：1～2mm，螺旋槽的螺旋线升角：16°～25°；所述喷孔外缘有雾化锥角α，雾化锥角α取值范围为100°～140°，螺旋槽的宽度：0.8～1mm，螺旋槽的高度：0.93～1.18mm。

本实用新型所涉及的喷嘴包括喷嘴主体和喷孔，其中喷嘴主体内包含一中空圆柱体，即旋流腔，旋流腔内配有螺旋芯，即螺旋插头，螺旋芯即在圆周开设螺旋槽的圆柱体，其滑装在旋流腔之中，旋流腔内壁和螺旋槽之间的区域为螺旋型流体隧道，从而引导液体的流动方向发生变化，使其在进入喷嘴时的轴向运动基础上增加一定的切向运动从而转化为三维形式的流动。喷嘴主体最下方即轴向的喷孔，在喷孔内缘有内锥角θ(螺旋芯和内锥角之间的区域即旋流室)。为了使液体在流进旋流室后既能产生良好的旋转又不产生大的压力损失，旋流室入口的设计非常关键，本文将入口定为直通式，从而大大减小了压力损失。

本实用新型的有益效果：

本实用新型旋流腔内壁和螺旋槽之间的区域为螺旋型流体隧道，从而引导液体的流动方向发生变化，使其在进入喷嘴时的轴向运动基础上增加一定的切向运动从而转化为三维形式的流动。本实用新型结构简单、加工制造容易、安装操作方便、雾化粒度均匀、雾矩张角适中以及雾化后对流场影响较小。

（1）结构简单，雾化质量好；

（2）结构紧凑，尺寸小，节省空间；

（3）加工精度要求严格；

（4）对液体流动干扰较小，出口紊动度较低。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图；

图中，1，喷孔、2，旋流腔、3，喷嘴主体。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型进行详细说明：

如图1所示，生物质焦油专用喷嘴，包括喷嘴主体3，喷嘴主体3内设有一旋流腔2，旋流腔内配有螺旋芯，喷嘴主体3最下方设有轴向的喷孔1；旋流腔2为中空圆柱体；螺旋芯为圆柱体，螺旋芯的圆周开设螺旋槽；螺旋槽的个数为2个；螺旋槽的截面为矩形截面；旋流腔2内壁和螺旋槽之间设有螺旋型流体隧道；喷孔1内缘有内锥角θ；喷孔1外缘有雾化锥角α，雾化锥角α取值范围为100°～140°；

螺旋芯圆周所设螺旋槽个数一般为1-3条，本实用新型选用个数为2。工业常用螺旋槽截面形状为矩形、圆弧形或三角形，由于尺寸较小，为便于加工，本实用新型选用矩形截面。