一种逆重力喷射长颈型尿素溶液高温雾化喷嘴的制作方法

1.本实用新型属于液体雾化技术领域，涉及一种逆重力喷射长颈型尿素溶液高温雾化喷嘴。


背景技术：

2.液体雾化喷射喷嘴在工业领域中常用于将关键工艺介质引入系统，其主要特点是能够将液体分散、雾化，有利于液体更加快速、均匀的与系统内其他介质混合，以达到更好的传热、传质效果。液体雾化喷射喷嘴最关键的性能就是其在特定工况对特定介质的雾化喷射效果，如液滴最小粒径、液滴喷射角度等参数。另外考虑到喷嘴周围原有介质的物理、化学特性及喷射方向(重力因素)的影响，在不同应用场景下，液体雾化喷嘴的外形结构差异很大，往往需要针对特定的工况进行专门的设计，否则极易出现各种运行故障，影响工艺效果，甚至导致零部件永久损伤。
3.在锅炉烟气脱硝装置中，尿素溶液常用于脱硝工艺的还原剂，具体需要将尿素溶液雾化并喷射入高温含尘烟气中，与烟气充分混合并发生化学反应。在实际应用中，由于尿素溶液具有结晶温度点较高的特点，液体在喷嘴内部通流过程中如果温度过高，极易发生内部流道结晶堵塞的现象。同样，在喷射嘴外部壁面如果出现液滴的滞留情况，高温的烟气工况也会使液滴瞬间结晶，并出现结晶体逐渐累积现象，影响雾化效果。另外，烟气脱硝装置常常存在折流烟道区段，而尿素溶液注入点往往位于此烟道区域竖直段。该区域烟气自下而上流动，尿素溶液的雾化喷射为逆重力工况，即喷射方向与重力方向相反。此时喷射的液滴受重力影响，极易出现回流区，并出现“溅落”情况，导致喷嘴及周边构件表面容易出现尿素结晶。
4.综上所述，能够维持液体较低的通流温度且消除逆重力工况不利影响的雾化喷嘴，将更加有效的满足尿素溶液在高温烟气环境内雾化喷射的需求。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种逆重力喷射长颈型尿素溶液高温雾化喷嘴，该喷嘴能够维持液体较低的通流温度，消除逆重力工况不利影响，同时能够适应与高温烟气环境中。
6.为达到上述目的，本实用新型所述的逆重力喷射长颈型尿素溶液高温雾化喷嘴包括输送帽、混合帽、吹扫帽及压紧帽；
7.吹扫帽套接于混合帽的外侧，且吹扫帽与混合帽之间形成吹扫风通道，混合帽为中空结构，混合帽的中心作为雾滴通道，输送帽插入于混合帽内，输送帽内设置有尿素溶液通道及压缩空气通道，混合帽的侧壁上设置有若干通孔，压缩空气通道的出口分为两路，其中一路与吹扫风通道通过所述通孔相连通，另一路与雾滴通道相连通，尿素溶液通道与雾滴通道相连通，吹扫帽的外壁与输送帽的外壁之间通过压紧帽相连接。
8.输送帽、混合帽及吹扫帽的中心线重合。
9.压紧帽的内壁设置有第一内螺纹及第二内螺纹，吹扫帽的外壁上设置有与所述第一内螺纹相配合的第一外螺纹，输送帽的外壁上设置有与所述第二内螺纹相配合的第二外螺纹。
10.雾滴通道的下侧呈收缩结构，通孔开设于所述收缩结构的侧壁上。
11.雾滴通道的上侧为直径为d7的圆柱形结构，其中，雾滴通道上侧的长度为l，其中，l》5
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d7。
12.吹扫帽的外壁面呈双曲线型结构。
13.压紧帽的内壁上设置有第一凸台，吹扫帽的外壁上设置有第二凸台，压紧帽与吹扫帽螺纹连接后，第一凸台与第二凸台相接触。
14.各通孔沿周向均匀分布。
15.本实用新型具有以下有益效果：
16.本实用新型所述的逆重力喷射长颈型尿素溶液高温雾化喷嘴在具体操作时，一部分压缩空气进入到雾滴通道中对尿素溶液进行雾化形成雾滴，另一部分压缩空气经通孔进入到吹扫风通道内，作为吹扫风，所述吹扫风能够对雾滴通道内的气液混合流起到稳定温度的作用，使得本实用新型能够适用于高温烟气工况下，在工作时，吹扫风位于雾滴的周围，从而在雾滴的周围形成包裹风，以提升雾滴流的刚性，避免雾滴流出现回流现场，减小雾滴的溅落，保证喷嘴的长期稳定运行，消除逆重力工况不利影响。
附图说明
17.图1为本实用新型的结构示意图；
18.图2为本实用新型中压紧帽4的结构示意图；
19.图3为本实用新型中吹扫帽3的结构示意图；
20.图4为本实用新型中混合帽2的结构示意图；
21.图5为本实用新型中输送帽1的结构示意图。
22.其中，1为输送帽、2为混合帽、3为吹扫帽、4为压紧帽、5为尿素溶液通道、6为压缩空气通道、7为收缩结构、8为第二外螺纹、9为雾滴通道、10为吹扫风通道、11为通孔。
具体实施方式
23.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本实用新型公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本实用新型公开的概念。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
24.在附图中示出了根据本实用新型公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
25.参考图1至图5，本实用新型所述的逆重力喷射长颈型尿素溶液高温雾化喷嘴包括输送帽1、混合帽2、吹扫帽3及压紧帽4，其中，吹扫帽3套接于混合帽2的外侧，且吹扫帽3与混合帽2之间形成吹扫风通道10，混合帽2为中空结构，混合帽2的中心作为雾滴通道9，输送帽1插入于混合帽2内，输送帽1内设置有尿素溶液通道5及压缩空气通道6，混合帽2的侧壁上设置有若干通孔11，压缩空气通道6的出口分为两路，其中一路与吹扫风通道10通过所述通孔11相连通，另一路与雾滴通道9相连通，尿素溶液通道5与雾滴通道9相连通，吹扫帽3的外壁与输送帽1的外壁之间通过压紧帽4相连接。
26.输送帽1、混合帽2及吹扫帽3的中心线重合，且压紧帽4的内壁设置有第一内螺纹及第二内螺纹，吹扫帽3的外壁上设置有与所述第一内螺纹相配合的第一外螺纹，输送帽1的外壁上设置有与所述第二内螺纹相配合的第二外螺纹8。
27.沿尿素溶液流通方向，雾滴通道9的下侧呈收缩结构7，通孔11开设于所述收缩结构7的侧壁上，雾滴通道9的上侧为直径为d7的圆柱形结构，其中，雾滴通道9上侧的长度为l，其中，l》5
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d7，即混合帽2采用长颈结构，可以延长气液混合物(尿素雾滴)在喷嘴中停留时间，使具有较大径向速度分量的雾滴尽可能的经历“碰壁-冲刷”过程，最大限度的增加喷出雾滴的轴向速度分量，提升雾滴喷射角度特性，减小在逆重力工况下雾滴“溅落”的概率。
28.一部分压缩空气经通孔11进入到吹扫风通道10内，作为吹扫风，同时可以对雾滴通道9内的气液混合流起到稳定温度的作用，使得本实用新型能够适用于高温烟气工况下，在工作时，吹扫风位于雾滴的周围，从而在雾滴的周围形成包裹风，以提升雾滴流的刚性，避免雾滴流出现回流现场，减小雾滴的溅落，保证喷嘴的长期稳定运行。
29.吹扫帽3的外壁面呈双曲线型结构，使喷嘴整体外形呈流线型，以降低喷嘴对烟气的扰流作用，避免喷嘴周围的积灰及局部超温现象，提升喷嘴整体在高速烟气流中运行的稳定性。
30.压紧帽4的内壁上设置有第一凸台，吹扫帽3的外壁上设置有第二凸台，压紧帽4与吹扫帽3螺纹连接后，第一凸台与第二凸台相接触。
31.在工作时，尿素溶液经尿素溶液通道5向上运动进入到雾滴通道9内，压缩空气经压缩空气通道6后分为两路，其中一路进入到雾滴通道9内，另一路作为吹扫风经通孔11进入到吹扫风通道10内，雾滴通道9内，尿素溶液与压缩空气混合形成雾滴，然后喷入区域a中，同时吹扫风通道10内的吹扫风喷出，其中，吹扫风位于雾滴的周围，从而通过吹扫风将雾滴流包裹，以消除区域b中可能出现的雾滴回流及溅落现象，即使在逆重力工况下，该股环形吹扫风仍具有明显的作用，以彻底避免尿素雾滴在喷嘴周边粘附，形成结晶，影响喷嘴运行稳定性。
32.本实用新型利用四个结构简单、加工方便的通流组件，巧妙的构成功能完整的气液雾化喷射流道。通过对气体、液体的流动组织，形成具有较小喷射角度和较强刚性的雾滴喷射流，有效避免雾滴的回流、溅落现象，最大限度的消除逆重力工况对雾化喷射的影响，制造简单，使用方便，性能可靠，尤其适用于尿素溶液在高温烟气流中的雾化喷射应用，为烟气脱硝系统还原剂的注入装置提供全新的技术方法和产品方案，设计合理，结构巧妙，安全可靠，实用性强，高效环保。