本发明专利技术涉及一种外部混合的多组分喷管，其用于借助相对于待喷射流体而言热的雾化气体特别是蒸汽或热气体来喷射流体。该喷管具有壳体，其中该壳体具有用于雾化气体的喷出开口、用于待喷射流体的包围喷出开口的第一环形间隙、用于雾化气体的包围第一环形间隙的第二环形间隙以及分配件。该分配件具有至少一个用于待喷射流体的从连接管路伸展到第一环形间隙的流动通道和至少一个用于雾化气体的从雾化气体连接管路伸展到喷出开口的流动通道。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】外部混合的多组分喷管本专利技术涉及一种外部混合的多组分喷管，用于借助相对于待喷射流体而言热的雾化气体特别是蒸汽或热气体来喷射流体。在很多被初次流体尤其烟气流过的工艺设备中，提出了使得二次流体特别是水尽可能均匀地混入到初次流体中且通常还沿着最短的路径蒸发的任务。为此往往使用双组分喷管。就双组分喷管而言，使用气态的或者蒸汽态的辅助剂来使得液体雾化。这种双组分喷管的特点是，液滴特别细小，且部分负荷特性很好。在有些工厂中，特别是在发电厂和垃圾焚烧厂中，提供有水蒸汽。于是出于成本的原因，最好能把水蒸汽用作雾化辅助剂，因为提供相应的压缩空气量牵涉到高昂的投资成本和运行成本。为了利用双组分喷管进行雾化，有两种基本类型的 喷管可供使用，即一种为内部混合的喷管，另一种为外部混合的喷管。内部混合的和外部混合的喷管的例子参见Nasr、Jule 和 Bendig, Industrial Sprays and Atomization (工业喷洒和雾化)，施普林格出版社，2002年，第24页。由专利说明书US 3，770，207已知一种喷射干燥喷管，其中，把雾化气体分配至两个同心的环形间隙。在这两个用于雾化气体的环形间隙之间设置有用于待干燥的溶液的环形间隙。把锥形件插入到中间的喷出开口中，由此形成用于雾化气体的最里面的环形间隙。德国公开文献DE 195 26 404 Al记载了一种双组分喷管，用于雾化膏糊状的或者含有固体物质的流体比如泥浆，其中，待雾化的流体通过中央的柱形通道被输送，且在该通道的端部通过环形布置的单一喷管将雾化气体吹入到待雾化的流体中。德国专利说明书DE 85 79 24公开了一种干燥喷管，其中，使待雾化的液体在气态雾化辅助剂的内部和外部的锥形流之间雾化。采用本专利技术将改善用于喷射流体的外部混合的多组分喷管。根据本专利技术，为此设置有一种外部混合的多组分喷管，用于在比喷射流体热的雾化气体特别是蒸汽或热气体的辅助下喷射流体，其具有壳体，其中该壳体具有用于雾化气体的喷出开口、用于待喷射流体的包围喷出开口的第一环形间隙、用于雾化气体的包围第一环形间隙的第二环形间隙以及分配件，其中该分配件具有至少一个用于待喷射流体的从连接管路伸展到第一环形间隙的流动通道和至少一个用于雾化气体的从雾化气体连接管路伸展到喷出开口的流动通道。把这种分配件设置在喷管壳体内部，这负责使得待喷射的流体和雾化气体沿着短路径引导至第一环形间隙或喷出开口和第二环形间隙。仅仅通过对分配件的设置和由此产生的短路径，即可实现很少有热量从待喷射的流体传递至雾化气体。由此可以防止热的雾化气体在离开壳体之前就已经冷却，甚至有时发生冷凝。由此实现明显改善雾化效果。优选分配件由实心材料制成，且流动通道设置在实心材料内部。在本专利技术的改进中，壳体具有用于雾化气体的环形通道，该环形通道至少逐段地包围分配件。通过这种方式能使得雾化气体沿着短的路径从环形通道引导到第二环形间隙中，因为分配件的用于雾化气体的流动通道有利地起始于环形通道，所以雾化气体也能沿着短的路径引导至喷出开口。通过本专利技术提出一种新型设计的喷管，其中，雾化气体在内置到喷管壳体中的小分配件内部分成流经喷出开口的中央的雾化气体流以及外部的环形间隙流。在该分配件中，还把待雾化的流体分配给设置在雾化气体的中央流与外部环形间隙流之间的环形间隙。该分配件或者该分配件中的流动通道经过设计，使得无论待雾化的流体还是雾化气体都以相对高的速度经过该分配件，从而几乎没有时间进行热量传递。此外，导致雾化气体与流体之间的热量传递的表面很小，对冷的流体或热的雾化气体进行引导的各个流动通道之间的距离尽可能大。由此在构造上使得从热的雾化气体特别是水蒸汽在内部传递到待雾化的流体上的热量有所减少，或者限制到有利的值。完全可以有利地对液体进行一定的预加热，因为由此可以减小待雾化流体的表面张力和粘度，这有利于良好的雾化。 但本专利技术并非仅仅考虑比如在实验室中在理想的边缘条件下可以借助原始喷管来确定的雾化质量。确切地说，还考虑在工业实践中雾化质量有时受到在喷管内部或者在喷管嘴部形成沉积物的影响。尤其是当使用工业用水作为待雾化流体时会出现这种情况。即使通过过滤将悬浮物质在很大程度上去除，在很多情况下仍会因溶解的固态物质沉淀而在喷管中或者在喷管嘴部形成沉积物。这尤其合乎使用热的雾化气体进而使得与工业用水接触的壁出现发热的任何情况。由此根据本专利技术对喷管内部的热量传递加以限制，这也可以解决在喷管中形成沉积物的问题。按照本专利技术的改进，在分配件中的用于待雾化流体的流动通道与分配件之间至少逐段地设有热绝缘。通过这种方式可以减少在待雾化的冷流体与被热的雾化气体加热的分配件之间的热量传递。根据本专利技术的改进，分配件中的用于待雾化流体的流动通道至少逐段地通过插入到分配件中的管来构成。通过这种方式就已经可以明显地减少流动通道与分配件之间的热量传递。有利地在管与分配件之间至少逐段地设有空气间隙。空气间隙绝缘导致进一步明显地减少从待喷射的冷流体传递到分配件上的热量。按照本专利技术的改进，用于待雾化流体的连接管路至少在与分配件连接的连接区域中为双壁结构。采用这种方式例如通过空气隙能实现连接管路与喷管壳体之间的良好的热绝缘。根据本专利技术的改进，在第一环形间隙与壳体之间以及在第一环形间隙与第二环形间隙之间设置有热绝缘层。采用这种方式还可以在环形间隙区域中减少冷流体与热的雾化气体之间的热量传递，直至待雾化流体从喷管喷出。这对于本专利技术的外部混合的双组分喷管极为有利。按照本专利技术的改进，用于雾化气体的喷出开口具有第三环形间隙的形式。待雾化流体由此容纳在热的雾化气体的两个环形间隙流之间，从而实现很好的雾化效果。例如可以把锥形件插入到喷出开口中，由此形成第三环形间隙。根据本专利技术的改进，沿着流动方向观察，第一环形间隙的边缘布置在第二环形间隙的外边缘之前。通过这种方式，尚在雾化气体在第二环形间隙的端部离开喷管嘴部之前，待雾化流体就已从第一环形间隙射出，且与来自第二环形间隙的雾化气体接触。来自第二环形间隙的雾化气体由此还不能在旁侧排出，从而尚在离开喷管嘴部之间就已经利用旁侧的气流使得待雾化流体加速。通过这种方式可以实现使得待喷射流体更为细小地雾化。按照本专利技术的改进，沿着流动方向观察，第一环形间隙的边缘以第一环形间隙的宽度的一倍至十倍布置在第二环形间隙的外边缘之前。根据本专利技术的改进，至少分配件由相比于黄铜具有明显小的特别是小8倍的导热系数的材料尤其是高合金的特种钢构成。为分配件规定导热能力小的材料，这已经能够明显减少待喷射流体与热的雾化气体之间的热量传递。按照本专利技术的改进，用于热的雾化气体的流动通道的紧邻地位于喷出开口上游的区段在壳体中适当地布置，使得该区段沿着流动方向观察起初变细，而在经过缩窄部位之后又朝向喷出开口变宽。 通过这种方式，用于雾化气体的输出喷管可以收缩/扩张地构造。特别是可以把该输出喷管设计成拉瓦尔喷管(LavaldUse)，于是热的雾化气体以超声速度从喷出开口射出。本专利技术的其它特征和优点可由权利要求和结合附图对本专利技术优选实施方式的如下说明得到。附图中 图I为根据第一优选实施方式的本专利技术的外部混合的多组分喷管的剖视 图2示出图I的多组分喷管的放大的细节部分； 图3示出根据第二优选实施方式的本文档来自技高网...
【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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