一种适用于船舶脱硫的节能型喷嘴及其喷淋系统技术方案

本发明专利技术涉及一种适用于船舶脱硫的节能型喷嘴及其喷淋系统，该方案包括底部设有文丘里喷孔的喷嘴本体，该喷嘴本体的内腔内设有弹簧调节器、设于该弹簧调节器底部的流通导管、连接该流通导管底部的导向端盖以及设于该导向端盖底端的旋流叶片，流通导管侧壁上设有多个高度位置不同的流通孔并沿该流通导管圆周方向均匀间隔设置，导向端盖上设有与该流通孔一一对应的流通凹槽，每个流通凹槽与每个流通孔形成单个流通通道，且该流通通道与文丘里喷孔一一对应。本申请的节能型喷嘴能够随喷淋水量的变化，自动调节喷嘴最佳雾化时的流量参数，实现喷嘴在各个流量下均能保障优秀的雾化效果，从而实现更好的脱硫效果。从而实现更好的脱硫效果。从而实现更好的脱硫效果。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于船舶脱硫的节能型喷嘴及其喷淋系统


[0001]本专利技术涉及船舶废气脱硫领域，具体涉及一种适用于船舶脱硫的节能型喷嘴及其喷淋系统。

技术介绍

[0002]为了减少船舶尾气中SO2对大气环境的影响，全球船用燃油硫含量应不超过0.5%，欧洲排放控制区域（ECA）不超过0.1%。限硫令执行以来，船舶脱硫市场迎来爆发。洗涤塔作为船舶系统的核心设备，其性能直接决定系统的脱硫效率。
[0003]目前市场上的洗涤塔可分为喷淋塔与填料塔，喷淋塔通常为喷淋系统结合塔盘等强化构件的结构，填料塔则为喷淋系统与多层填料的组合。因此无论是喷淋塔或是填料塔，塔内都设置有喷淋系统，通常喷淋系统由喷淋管与多个喷嘴组成，形成覆盖整个塔截面的喷雾，保证洗涤剂在塔内均为分布并与烟气充分发生反应。脱硫的效率通常随着能够参与反应的面积的增加而提高，喷淋系统雾化性能好能够形成更多均匀的雾滴颗粒，增加脱硫反应的面积，从而提高脱硫效率。而喷嘴则是整个喷淋系统的核心设备。喷嘴的喷雾性能除了与其自身结构关系密切外，工作时的流量与压力也是关键因素，压力越大、流量越小往往形成喷雾颗粒更小。以往陆地脱硫中系统的负荷不存在突变的现象，因此喷嘴的工作工况的压力与流量变化较小。
[0004]而在船舶脱硫领域，船舶作为运输工具，其主机负荷变化范围很大，会覆盖20%~100%的负荷工况。因此喷嘴的选型必须要满足最大负荷工况的使用，而低负荷时由于压力与流量降低，这就造成在低负荷下喷嘴喷雾性能的大大下降（喷雾角度、液滴粒径等），脱硫系统在低负荷时仍需要较大的洗涤水量才能确保脱硫效率达标，通常低负荷时的液气比（洗涤液体积与处理烟气体积比）是高负荷的2
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3倍，系统低负荷的节能性水平非常差。
[0005]因此，亟待一种能够显著提高在低负荷下喷嘴喷雾性能，以提高脱硫系统节能性的节能型喷嘴及其喷淋系统。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种适用于船舶脱硫的节能型喷嘴及其喷淋系统。
[0007]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种适用于船舶脱硫的节能型喷嘴包括底部设有文丘里喷孔的喷嘴本体，该喷嘴本体的内腔内设有弹簧调节器、设于该弹簧调节器底部的流通导管、连接该流通导管底部的导向端盖以及设于该导向端盖底端的旋流叶片，流通导管侧壁上设有多个高度位置不同的流通孔并沿该流通导管圆周方向均匀间隔设置，导向端盖上设有与该流通孔一一对应的流通凹槽，每个流通凹槽与每个流通孔形成单个流通通道，且该流通通道与文丘里喷孔一一对应；流通导管能够在弹簧调节器的驱动下沿喷嘴本体的内腔壁上下运动，以使得导向端盖上的流通凹槽能够依次连通流通导管侧壁上流通孔，从而实现单个流通通道的开闭。
[0008]工作原理及有益效果：1、与现有技术相比，本申请的喷嘴能够安装在现有的洗涤塔内对进入洗涤塔内的烟气喷淋脱硫，通过常见的循环泵提供喷淋液体，当流体从一个流通孔喷出时通过对应流通凹槽进入独立的流通通道，而不影响其他流通通道。在初始状态下，第一个流通孔就处于开启状态，此时仅有一个流通通道有液体喷出。如此在单孔开启的状态下，能够满足船舶主机0
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25%负荷工况下的稳定脱硫。由于只有单孔开启，此时喷嘴在设定压力下的流量最小，能够保持很好的雾化性能。避免了以往低负荷下，由于喷嘴结构无法改变，压力与流量大幅降低时，喷嘴的雾化性能也大大降低，而不得不增大喷淋水量来提高脱硫效率的问题；2、随着船舶主机负荷继续升高，根据现有控制系统的PID调节功能，循环泵频率继续增大，转速加快，从而流量变大、静压力变大。由于管道是不变的，更大的流量会产生更高的流速，动压增加，本申请的流通导管在液体的更高的静压与动压联合作用下，使得弹簧调节器位移增加，流通导管能够在弹簧调节器的驱动下沿喷嘴本体的内腔壁向下运动，逐渐开启第二个流通孔。当负荷增大到50%或其他数值左右时，第二个流通孔全开，此时两个流通通道均有液体喷出，喷嘴在设定压力下的流量继续增加，但同样保证了一样的雾化效果。负荷继续增加到75%或其他数值时，流通导管继续向下移动，第三个流通孔全开，此时三个流通通道均有液体喷出，喷嘴的流量继续等比例增加，雾化性能得以保障。到负荷达到100%时，所有流通孔全部开启，所有流通通道全部开启，喷嘴处于设计的最大工况点，满足最大负荷点的脱硫效果。其中，为防止循环泵超频状态下流量继续增加，造成弹性调节器继续拉伸，导向端盖能够起到限位的作用，而旋流叶片用于使流体产生旋转，顺利打开喷雾角度；3、与现有技术相比，本申请是通过改变喷嘴内部流通通道的方式来实现喷嘴设计流量的变化，各个流通通道、喷孔各自独立，流量的变化只影响实际内部流通通道的数量，内部叶片与喷孔设置相同且不会受到影响，从而保证了喷雾角度的打开、喷雾的均匀度与覆盖率。从而能够适用于对喷雾性能、覆盖率要求较高的船舶脱硫领域。同时多孔喷射时能够形成更多更小的液滴，提升喷雾性能，大大提升脱硫效率。
[0009]进一步地，当流通导管向下运动时，流通孔依次打开直至所有流通孔打开；当流通导管向上运动时，流通孔依次关闭直至仅第一个流通孔为开启状态。
[0010]此设置，随着流通导管向下运动，流通导管上的流通孔由于高度不同，会依次从喷嘴本体内壁上露出，不被喷嘴本体内壁挡住，而向上运动时，由于高度不同，会依次被喷嘴本体内壁挡住，最后只剩一个流通孔（也就是最上方的一个）。
[0011]进一步地，喷嘴本体的内腔包括连接通道和连通该连接通道底部的连通室，弹簧调节器和流通导管均与连接通道滑动连接，以使得流通导管能够沿连接通道内壁上下运动并进出连通室，导向端盖和旋流叶片均位于连通室内。
[0012]此设置，当流通导管进入到连通室后，流通孔会依次不被连接通道内壁遮挡，如此能够进入到导向端盖上与导向端盖上的流通凹槽配合形成单独的流通通道。
[0013]进一步地，连接通道内壁底部高度不同，以配合流通导管沿连接通道内壁上下运动时的流通孔的开闭。
[0014]此设置，能够更好地配合流通孔的开闭。
[0015]进一步地，旋流叶片包括两个均设有方形流孔的倾斜叶片，两个倾斜叶片组成X型并形成一体结构，且当液体从上往下流经该倾斜叶片时，该液体能够沿着该倾斜叶片斜向
下流动，通过方形流孔流出并冲击到连通室内壁上并借助倾斜叶片的导流使液体形成的流体具有切向速度，以此形成旋流效果。
[0016]此设置，能够使流体产生旋转，顺利打开喷雾角。还可以在两个叶片中间有隔板分隔，保证两个对称的叶片上的流动互不干扰，使流体顺利形成顺时针或逆时针的旋流效果。
[0017]进一步地，文丘里喷孔为变径结构，该文丘里喷孔中间到上下两端的直径逐渐增大。
[0018]此设置，通过流通面积的改变使液体流速先增加后减小，在喷孔处形成一定的负压，使喷嘴形成的喷雾角度更大，并对烟气有扰流作用。
[0019]进一步地，流通导管与连接通道内壁的非螺纹段之间设有第一密封圈。
[0020]进一步地，流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于船舶脱硫的节能型喷嘴，其特征在于，包括底部设有文丘里喷孔的喷嘴本体，该喷嘴本体的内腔内设有弹簧调节器、设于该弹簧调节器底部的流通导管、连接该流通导管底部的导向端盖以及设于该导向端盖底端的旋流叶片，所述流通导管侧壁上设有多个高度位置不同的流通孔并沿该流通导管圆周方向均匀间隔设置，所述导向端盖上设有与该流通孔一一对应的流通凹槽，每个流通凹槽与每个流通孔形成单个流通通道，且该流通通道与所述文丘里喷孔一一对应；所述流通导管能够在所述弹簧调节器的驱动下沿所述喷嘴本体的内腔壁上下运动，以使得所述导向端盖上的流通凹槽能够依次连通所述流通导管侧壁上流通孔，从而实现单个流通通道的开闭。2.根据权利要求1所述的一种适用于船舶脱硫的节能型喷嘴，其特征在于，当所述流通导管向下运动时，所述流通孔依次打开直至所有所述流通孔打开；当所述流通导管向上运动时，所述流通孔依次关闭直至仅第一个流通孔为开启状态。3.根据权利要求1或2所述的一种适用于船舶脱硫的节能型喷嘴，其特征在于，所述喷嘴本体的内腔包括连接通道和连通该连接通道底部的连通室，所述弹簧调节器和所述流通导管均与所述连接通道滑动连接，以使得所述流通导管能够沿所述连接通道内壁上下运动并进出所述连通室，所述导向端盖和所述旋流叶片均位于所述连通室内。4.根据权利要求3所述的一种适用于船舶脱硫的节能型喷嘴，其特征在于，所述连接通道内壁底部高度不同，以配合所述流...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑浣琪，沈海涛，王德智，沈敏强，余国成，郭景州，赵媛媛，
申请(专利权)人：浙江浙能迈领环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：