氣化噴嘴制造技術

本發明專利技術提供一種氣化噴嘴，包括由內向外依次同軸設置的內部噴嘴、中部噴嘴和外部噴嘴，外部噴嘴的頭部設置有與外部噴嘴同軸的環形冷卻水通道，環形冷卻水通道在位于外部噴嘴的頭部側壁上分別設置有軸對稱的冷卻水進口和冷卻水出口，從而將環形冷卻水通道對稱地分為第一通道和第二通道，第一通道和第二通道內的分別設有內構件，內構件包括第一擾流件，第一擾流件包括至少一個弧形片，弧形片在環形冷卻水通道內沿水流方向延伸。本發明專利技術的氣化噴嘴，能夠對通過第一擾流件沿環形冷卻水通道內流動的冷卻水進行重新分布，使水流分布均勻，避免形成回流區域，進而使得冷卻水的流速增大，提高整體的冷卻速度和冷卻效果。

【技術實現步驟摘要】
氣化噴嘴
本專利技術屬于噴嘴領域，特別是氣化噴嘴。
技術介紹
隨著全球石油價格升高，由煤制備化工原料越來越受到各國的關注。其中煤氣化作為潔凈煤技術的重要組成部分，具有龍頭地位。它將廉價的煤炭轉化成為清潔煤氣，可用于生產化工產品。煤氣化技術是煤化工的關鍵技術之一，目前國內煤化工企業運行的氣化爐大部分以煤粉或水煤漿為原料通過氣化爐制備合成氣。水煤漿由一定粒度的煤(65％左右)、水(34％)及少量化學添加劑制成，是一種漿體燃料，可以像油一樣泵送、霧化、貯存和穩定燃燒，其熱值相當于燃料油的一半，可代替燃料油用于鍋爐、電站、工業爐和窯爐。氣化爐上的氣化噴嘴對煤氣化有重要作用。然而由于氣化爐內溫度較高，現有的氣化噴嘴在使用過程中存在以下問題：(1)冷卻效果不好；(2)燒嘴端面易出現龜裂；(3)噴嘴使用壽命短。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種氣化噴嘴，該氣化噴嘴冷卻效果好。本專利技術采用以下的技術方案：一種氣化噴嘴，包括由內向外依次同軸設置的內部噴嘴、中部噴嘴和外部噴嘴，所述外部噴嘴的頭部設置有與所述外部噴嘴同軸的環形冷卻水通道，所述環形冷卻水通道在位于所述外部噴嘴的頭部側壁上分別設置有軸對稱的冷卻水進口和冷卻水出口，從而將所述環形冷卻水通道對稱地分為第一通道和第二通道，所述第一通道和第二通道內分別設有內構件，所述內構件包括第一擾流件，所述第一擾流件包括至少一個弧形片，所述弧形片在所述環形冷卻水通道內沿水流方向延伸。優選地，所述內構件還包括對水流具有湍流作用的湍流塊，所述湍流塊設置于所述第一擾流件與冷卻水出口之間；所述湍流塊為蜂窩狀多孔結構。優選地，所述第一擾流件包括多個弧形片，所述的多個弧形片之間沿所述外部噴嘴的徑向由內向外依次設置。優選地，所述弧形片所對的圓心角為10-60°。優選地，所述第一擾流件中所述弧形片的個數為2-6。優選地，所述湍流塊的形狀構造呈與所述環形冷卻水通道相適配的弧形狀。優選地，所述弧形狀的湍流塊所對的圓心角為60-140°。優選地，所述內構件還包括第二擾流件，所述第二擾流件設置于所述湍流塊與所述冷卻水出口之間。優選地，所述氣化噴嘴還包括冷卻水進水管和冷卻水出水管，所述冷卻水進水管纏繞于所述外部噴嘴上，且連接至所述冷卻水進口上；所述冷卻水出水管纏繞于所述外部噴嘴上，且連接至所述冷卻水出口上。本專利技術的有益效果在于：(1)本專利技術的氣化噴嘴，由于環形冷卻水通道3內第一擾流件4的設置，能夠對通過第一擾流件4沿環形冷卻水通道3內流動的冷卻水進行重新分布，在第一擾流件4的作用下，水流分布均勻，可避免形成回流區域，進而使得冷卻水的流速增大，提高整體的冷卻速度和冷卻效果；(2)湍流塊5的設置，可以對重新分布后的冷卻水進行湍流，增大其湍流速度，強化冷卻水和環形冷卻水通道壁(即外部噴嘴)的換熱效果，降低氣化噴嘴的壁面溫度，均衡氣化噴嘴頭部端面內外圈的換熱效果，縮小氣化噴嘴頭部端面內外圈的溫度差，降低其熱應力，防止氣化噴嘴的頭部端面發生龜裂，延長氣化噴嘴的使用壽命。附圖說明圖1為本專利技術的氣化噴嘴在一種實施方式中的結構示意圖；圖2為圖1中氣化噴嘴的環形冷卻水通道的橫向剖視圖；圖3為現有技術中氣化噴嘴的環形冷卻水通道的橫向剖視圖。具體實施方式以下通過具體實施方式對本專利技術的技術方案及其效果做進一步說明。以下實施方式僅用于說明本專利技術的內容，專利技術并不僅限于下述實施方式或實施例。應用本專利技術的構思對本專利技術進行的簡單改變都在本專利技術要求保護的范圍內。如圖1、2所示，本專利技術的氣化噴嘴，包括由內向外依次同軸設置的內部噴嘴6、中部噴嘴7和外部噴嘴8，所述外部噴嘴8的頭部設置有與所述外部噴嘴8同軸的環形冷卻水通道3，所述環形冷卻水通道3在位于所述外部噴嘴8的頭部側壁上分別設置有軸對稱的冷卻水進口1和冷卻水出口2，從而將所述環形冷卻水通道3對稱地分為第一通道和第二通道，所述第一通道和第二通道內分別設有內構件，所述內構件包括第一擾流件4，所述第一擾流件4包括至少一個弧形片41，所述弧形片41在所述環形冷卻水通道3內沿水流方向延伸。環形冷卻水通道3內的冷卻水流動時，由于內圈流程比外圈流程短，相對而言，內圈冷卻水的流速快，外圈冷卻水的流速慢，因此會在外圈部位形成回流區域?；亓鲄^域的存在，會影響后面的水流速度，從而導致冷卻速度慢、冷卻效果差。本專利技術的氣化噴嘴，通過在環形冷卻水通道3內設置第一擾流件4，能夠對通過第一擾流件4沿環形冷卻水通道3內流動的冷卻水進行重新分布，在第一擾流件4的作用下，水流分布均勻，可避免形成回流區域，進而使得冷卻水的流速增大，提高整體的冷卻速度和冷卻效果。在一種實施方式中，所述第一擾流件4包括多個弧形片41，優選2-6個；所述的多個弧形片41之間沿所述外部噴嘴8的徑向由內向外依次設置。第一擾流件4由多個弧形片41組成，能夠將冷卻水重新分布為幾部分，這樣有助于進一步避免因內外圈水流速度的不同而形成回流區域，防止后面冷卻水的流速減小，提高氣化噴嘴的整體換熱速度和換熱效果。在一種實施方式中，所述弧形片41所對的圓心角為10-60°(即圖2中α)，優選30-40°，以保證對冷卻水的重新分布效果。在一種實施方式中，所述內構件還包括對水流具有湍流作用的湍流塊5，所述湍流塊5設置于所述第一擾流件4與冷卻水出口2之間；所述湍流塊5為蜂窩狀多孔結構。環形冷卻水通道3內的冷卻水流動時，由于內圈流程比外圈流程短，相對而言，內圈冷卻水的流速快、換熱效果好、溫度低，外圈冷卻水的流速慢、換熱效果差、溫度高，氣化噴嘴的頭部端面的內外圈溫差大，進而導致熱應力大，易產生龜裂。湍流塊5的設置，可以對重新分布后的冷卻水進行湍流，增大其湍流速度，強化冷卻水和環形冷卻水通道壁(即外部噴嘴)的換熱效果，降低氣化噴嘴的壁面溫度，均衡氣化噴嘴頭部端面內外圈的換熱效果，縮小氣化噴嘴頭部端面內外圈的溫度差，降低其熱應力，防止氣化噴嘴的頭部端面發生龜裂，延長氣化噴嘴的使用壽命。在一種實施方式中，所述的形狀構造呈與所述環形冷卻水通道3相適配的弧形狀，以保證對環形冷卻水通道3的內圈至外圈的冷卻水進行湍流，均衡內外圈的換熱效果和換熱速率。在一種實施方式中，所述弧形狀的湍流塊5所對的圓心角為60-140°，優選80-120°(即圖2中β)，以保證對環形冷卻水通道3內的冷卻水的湍流效果。在一種實施方式中，所述內構件還包括第二擾流件，所述第二擾流件設置于所述湍流塊5與所述冷卻水出口2之間，所述第二湍流塊為蜂窩狀多孔結構，以對經湍流塊5湍流后的冷卻水進行重新分布，防止形成小范圍的回流區域，保證對整個環形冷卻水通道3的內外圈水流速度相同，提高環形冷卻水通道3的整體換熱速度和換熱效果。在一種實施方式中，所述第二擾流件與第一擾流件4的結構類似或相同，包括多個第二弧形片，優選2-6個；所述的多個第二弧形片之間沿所述外部噴嘴8的徑向由內向外依次設置，以避免因內外圈水流速度的不同而形成回流區域。在一種實施方式中，所述第二弧形片所對的圓心角為10-60°，優選30-40°，以保證對經湍流塊5湍流后的冷卻水的重新分布效果。在一種實施方式中，所述內構件還包括與湍流塊5間隔設置的第二湍流塊，以進一步保證對環形冷卻水通道3內的冷卻水的湍流效果。在一種實施方式中，所述第二湍流塊為蜂窩狀多孔結構。在一種實施本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種氣化噴嘴，包括由內向外依次同軸設置的內部噴嘴(6)、中部噴嘴(7)和外部噴嘴(8)，其特征在于，所述外部噴嘴(8)的頭部設置有與所述外部噴嘴(8)同軸的環形冷卻水通道(3)，所述環形冷卻水通道(3)在位于所述外部噴嘴(8)的頭部側壁上分別設置有軸對稱的冷卻水進口(1)和冷卻水出口(2)，從而將所述環形冷卻水通道(3)對稱地分為第一通道和第二通道，所述第一通道和第二通道內分別設有內構件，所述內構件包括第一擾流件(4)，所述第一擾流件(4)包括至少一個弧形片(41)，所述弧形片(41)在所述環形冷卻水通道(3)內沿水流方向延伸。

【技術特征摘要】
1.一種氣化噴嘴，包括由內向外依次同軸設置的內部噴嘴(6)、中部噴嘴(7)和外部噴嘴(8)，其特征在于，所述外部噴嘴(8)的頭部設置有與所述外部噴嘴(8)同軸的環形冷卻水通道(3)，所述環形冷卻水通道(3)在位于所述外部噴嘴(8)的頭部側壁上分別設置有軸對稱的冷卻水進口(1)和冷卻水出口(2)，從而將所述環形冷卻水通道(3)對稱地分為第一通道和第二通道，所述第一通道和第二通道內分別設有內構件，所述內構件包括第一擾流件(4)，所述第一擾流件(4)包括至少一個弧形片(41)，所述弧形片(41)在所述環形冷卻水通道(3)內沿水流方向延伸。2.根據權利要求1所述的氣化噴嘴，其特征在于，所述內構件還包括對水流具有湍流作用的湍流塊(5)，所述湍流塊(5)設置于所述第一擾流件(4)與冷卻水出口(2)之間；所述湍流塊(5)為蜂窩狀多孔結構。3.根據權利要求1或2所述的氣化噴嘴，其特征在于，所述第一擾流件(4)包括多個弧形片(41)，所述的多個弧形片(41...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊磊，羅春桃，井云環，楊英，夏支文，馬樂波，劉春萌，郭偉，
申請(專利權)人：神華集團有限責任公司，神華寧夏煤業集團有限責任公司，
類型：發明
國別省市：北京,11