用于将次生流体喷入初生流体里的喷雾系统和方法技术方案

技术编号:8108665 阅读:234 留言:0更新日期:2012-12-21 18:29
本发明专利技术涉及一种用于将次生流体(5)喷入初生流体(1)里的喷雾系统,其中次生流体(5)是气体状或者液体状,或者含有细颗粒状固体,它们应该分散在初生流体里。喷雾系统具有至少一个中央喷嘴(6)用于初生流体(1),和至少一个喷嘴用于喷射次生流体(5),其中喷嘴的外壳(3;30;40)设计成管状,而中央喷嘴(6)具有一个中央通道用于初生流体,其中通道在流动方向上具有一个收敛的入口部位(7)、一个变窄位置(8)和一个扩散的出口部分(9),其中在喷嘴外壳(3)的下游端部(4)布置了至少一个出口孔用于初生流体(5),而且其中设计和布置了至少一个出口孔,以便由次生流体(5)产生一种喷雾射流(12),该射流基本呈环状包围住从中央通道里流出的初生流体(1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于将次生流体喷入初生流体里的喷雾系统,其中次生流体是气体状或者液体状,或者含有细颗粒状固体,它们应该分散在初生流体里,系统具有至少ー个中央喷嘴用于初生流体,和至少ー个喷嘴用于喷射次生流体,其中喷嘴的外壳设计成管状,而中央喷嘴具有ー个中央通道用于初生流体。
技术介绍
在流过有初生流体的许多エ艺技术设备中,提出的任务是将次生的,液体或者气体状的流体或者也包括细颗粒状固体尽可能均匀地混合在初生流体里。为此目的采用喷嘴。因为混入次生流体要在很短的行程段之内进行,我们也要将细颗粒的悬浮在载体流里的固体算作为次生流体,因此需要有许多喷嘴,它们分布在被初生流体流过的エ艺设备的 横断面上。这当然成本高,尤其是对于这里所需要的,将次生流体输送至喷雾喷嘴所用的喷射管来说。在许多情况下借助于ー种喷雾助剂使次生流体加到初生流体里。这种喷雾助剂例如可以由压风或者由蒸汽组成。若是ー种用于热烟气的所谓蒸发冷却器,一般将水作为次生流体成细滴状喷入初生流体里,也就是烟气里。总之感兴趣的是水滴蒸发所需的时间尽可能地短,这是因为否则的话エ艺设备的外形尺寸就很大,这样就使成本提高。然而不仅涉及到在靠近喷嘴出ロ处次生流体的喷射流中水滴大小的分布,而且也涉及到待冷却的初生气体混入喷射流里的強度。这种混入越强,蒸发段就越短。对于通常的喷嘴来说,初生气体混入喷射流里都是越过喷射流的锥形外表而进行。初生气体流过喷射流的边缘区向着喷射流的轴线,并且由于流动阻カ也一起带动水滴向着射流轴线。因此在射流轴线上存在有对于水滴蒸发不利的边界条件。因为烟气在向着射流轴线的途中已经冷却并且富集了水蒸气。此外靠近射流轴线总是出现有特别高的滴流密度,这同样也对于快速蒸发是很不利的,这是容易理解的。对于固体在初生气体流动里的分散来说存在着类似的问题。在带入的固体悬浮液的射流轴线上存在有很高的颗粒密度,因为向着射流轴线混合入的初生气体带着细的固体颗粒,从射流边缘向着射流轴线移动。由开始所述的情况得出本专利技术的任务。喷雾系统和方法应该使得初生气体在次生流体射流中的混入尽可能地強力有效。由德国专利文件DE 2634494得知一种喷射器,用于使废水气化。一个用于液体射流的中央喷射喷嘴通入在ー个混合腔室里,后者被通入气体。在混合腔室的下游设有ー个扩散的出口部件。由德国专利文件DE2134100 C2得知一种燃烧腔室给料装置,在这装置中在ー个圆柱形腔室里布置了一个收敛的/扩散的文丘里-喷嘴。一个空气射流喷嘴通入在文丘里-喷嘴的入口里。通过文丘里-喷嘴抽吸燃烧气体,并然后在腔室的下游输送给燃烧腔室。由德国专利文件DE1957344得知ー种喷射喷嘴,用其要产生ー种膏体状物质。喷嘴的出口部位被一种环状的和输入压风的环形间隙所包围。由美国专利文件US 2009/0031923 Al得知ー种双エ质喷嘴,他具有若干个出口孔,这些出口孔布置在环形间隙之内。由美国专利文本US 5,091,118得知一种喷雾系统,它用于使氧气混入到水中。液体在这里通过ー个收敛/发散地设计的通道导向流动。在通道内布置了ー个中央出口孔用于气体。采用本专利技术应该使得用于将次生流体喷射入初生流体里的喷雾系统和方法得到改善
技术实现思路
采用本专利技术应该使得用于将次生流体喷射入初生流体里的喷雾系统和方法得到改善。按照本专利技术为此设计有一种用于将次生流体喷射入初生流体里的喷雾系统,其中次生流体是气体状或者液体状或者含有细颗粒状固体,这种固体应该被分散在初生流体里,系统具有至少ー个中央喷嘴用于初生流体,和至少ー个喷嘴用于喷射次生流体,其中喷嘴的外壳设计成管状,而中央喷嘴具有ー个中央通道用于初生流体,其中通道在流动方向上看的话具有一个收敛的入口部位,一个变窄位置和一个扩散的出口部分,其中在喷嘴外壳的下游端部布置了至少ー个出口孔用于初生流体,而且其中设计和布置了至少ー个出口孔,以便由次生流体产生ー种喷雾射流,该射流基本呈环状包围住从中央通道里流出的初生流体。借助于按照本专利技术的喷雾系统使初生流体不仅仅通过喷雾射流的外圆周混入到次生流体里。而是使初生流体附帯地通过中央喷嘴输送给喷雾射流的中央部位。按此方式达到了 即使靠近来自初生流体的喷雾射流的轴线也存在用于点滴的良好蒸发条件,或者说对于将次生流体混入到初生流体里来说有有利的边界条件。在ー种这样的配置时,可以用ー个唯一的喷嘴使一个大得多流量的次生流体混合入初生流体里,这是因为喷入的次生流体不仅从喷射射流的外边,而且也从喷射射流的里边在向着射流轴线的方向上混合入初生流体里。作为初生流体例如采用要冷却的烟气,在这烟气里要喷入ー种液体,例如水,用于使烟气蒸发冷却。作为喷雾助剂例如应用压风或者也用蒸汽。在本专利技术的其它设计方案中至少ー个出口孔借助于若干个用于次生流体的出口孔构成,它们成环形布置在喷嘴外壳端部。借助于若干个成环形布置的出口孔可以由次生流体和喷雾助剂产生ー种基本成环形的喷雾射流。在本专利技术的其它设计方案中若干个用于次生流体的出口孔中的每个出口孔由ー个用于气体状喷雾助剂的环形间隙围住。按此方式许多小的单个喷嘴,它们分别设计成具有环形间隙的双エ质喷嘴,成环形布置,从而它们一起产生ー种环形的喷雾射流,它对于初生流体施加一种喷射作用。设置若干个环形布置的单个喷嘴,例如12个成环形布置的单个喷嘴,当考虑到温度差很大吋,这尤其是有利的。这样的温度差例如可能出现在ー种喷雾系统断开时和喷雾运行时的状态之间,或者较冷的要喷雾的液体和较热的气体状喷雾助剂之间。小的单个喷嘴考虑到在喷雾孔或者说喷雾间隙部位里由于热变形引起的故障比起大的环形喷嘴要少。在两种情况下可以选择间隙宽度大致同样大小。在本专利技术的另外的设计方案中,至少ー个出口孔借助于ー个唯一的,布置在喷嘴外壳端部的环形间隙构成。按此方式可以产生一种连贯的,环形的喷雾射流。在本专利技术的另外的设计方案中,用于次生流体的环形间隙布置在一个用于气体状喷雾助剂的环形间隙之内。按此方式可以由次生流体和喷雾助剂产生一种环绕的喷雾射流,它完全包围住从中央喷嘴的通道里流出的初生流体。在本专利技术的另外设计方案中,在中央喷嘴的通道里布置了ー个涡流发生器。 通过设置涡流发生器可以进一歩改善初生流体和次生流体的混合。在本专利技术的改进设计方案中在中央喷嘴通道的位于上游的入口处设有至少ー个洁净喷嘴,用于防止沉积物阻塞入ロ。通过在按照本专利技术的喷雾系统中喷射喷嘴配置的抽吸作用并不能推断出用于抽吸初生流体的中央喷嘴的入口堆积了灰尘,这是因为通过喷射喷嘴配置的抽吸作用在中央喷嘴的入口处引发了较高的流动速度。在初生流体,例如烟气,带有磨蚀作用的灰尘加载起作用时,在中央喷嘴的入口处甚至要优先考虑到侵蚀作用,因此必须进行相应的材料选择。在特殊情况下然而可能出现在中央喷嘴入口处形成积层的问题。在这种情况下中央喷嘴前面接有一个小的洁净喷嘴,从而它防止了入口处形成灰尘堆积。这洁净喷嘴或者若干个洁净喷嘴可以有利地连接于气体状喷雾助剂的输入管路。在本专利技术的改进设计方案中至少ー个喷嘴的喷嘴外壳布置在通过初生流体的通道里。至少ー个喷嘴的喷嘴外壳有利地与流过初生流体通道的壁板有间距地布置。按此方式初生流体可以基本完全地环流过喷嘴外壳,并且同时初生流体可以通过中央喷嘴的通道。在喷嘴外壳端部流出的、基本成本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:迪特尔·沃尔兹S哈蒂希
申请(专利权)人:迪特尔·沃尔兹
类型:
国别省市:

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