螺旋形喷嘴装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种螺旋形喷嘴装置，包括：外流雾化喷嘴、固定法兰、内流雾化喷嘴和螺旋喷嘴，其中，所述固定法兰的下端连接在所述外流雾化喷嘴的上端，所述固定法兰的上段的中心部设有冷却水孔，所述固定法兰的下段的中心部设有螺纹孔，所述外流雾化喷嘴的中心部设有通孔；所述螺纹孔与所述通孔连通；所述内流雾化喷嘴的上段置于所述螺纹孔内，所述内流雾化喷嘴的下段置于所述通孔内，所述内流雾化喷嘴的中心部设有导流孔，所述导流孔贯穿所述内流雾化喷嘴的顶端和底端；所述冷却水孔与所述导流孔连通；所述螺旋喷嘴连接在所述内流雾化喷嘴的底端。本实用新型提供的螺旋形喷嘴装置的喷水雾化效果好。
【专利说明】
螺旋形喷嘴装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及钢铁冶金机械设备，特别涉及一种螺旋形喷嘴装置，应用于钢铁冶金中转炉烟气干法除尘系统的蒸发冷却器的降温系统上。
【背景技术】
[0002]除尘蒸发冷却器喷嘴是转炉烟气干法除尘系统设备运行稳定的关键部件之一。该设备一直依靠进口喷嘴来维持生产，进口双介质喷嘴中的固定法兰中心设有螺纹通孔，螺纹通孔的四周设有若干蒸汽通道。蒸汽通道与外部蒸汽源连接。内流雾化喷嘴上部通过螺纹固定在固定法兰的螺纹通孔上。内流雾化喷嘴上表面设有十字对称的四个直径三毫米斜螺旋型的冷却水进水通道(参看图8)，进水通道通过固定法兰的螺纹通孔与外部水源连接。需要雾化的水进入内流雾化喷嘴四个斜螺旋型通道后，旋转的从通道中喷出，在喷嘴下方形成一个中空伞状水棚。固定法兰与外流雾化喷嘴之间通过螺栓组合成一体。高压蒸汽通过蒸汽通道进入固定法兰与外流雾化喷嘴之间构成的蒸汽稳压室，再经由蒸汽稳压室从内流雾化喷嘴与外流雾化喷嘴之间的环形联通螺旋喷口中喷出，形成一个伞状蒸汽流。工作时，高压蒸汽流打在冷却水流上，使冷却水变为细小的水滴并受热雾化与烟气充分作用，达到冷却、除尘及调质的目的。
[0003]进口双介质喷嘴在生产过程中存在如下问题:一方面结构复杂，斜螺旋型通道难于加工制作；另一方面，由于斜螺旋型通道直径较小，通道在生产过程中很容易被冷却水中的杂质堵塞，造成双介质喷嘴使用时间短，堵塞频次多，导致蒸发冷却器对温度控制不住，影响生产;喷嘴堵塞后需要及时清理，导致运行维护成本高;喷嘴清理有时候需要长达六到八小时，同样也影响生产。另外，进口喷嘴单个成本价为4000元，因堵塞不易清理，造成频繁更换，增大了生产运行成本;点检人员及设备维护人员工作量较大，同时易造成蒸发冷却器调质效果差，影响电除尘器的除尘效果。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种螺旋形喷嘴装置，能够实现冷却水喷出顺畅、不易堵塞，使用时间长、不影响生产，单价便宜、可减少生产运行和维修成本。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0006]—种螺旋形喷嘴装置，包括:外流雾化喷嘴、固定法兰、内流雾化喷嘴和螺旋喷嘴，其中，所述固定法兰的下端连接在所述外流雾化喷嘴的上端，所述固定法兰的上段的中心部设有冷却水孔，所述固定法兰的下段的中心部设有螺纹孔，所述外流雾化喷嘴的中心部设有通孔;所述螺纹孔与所述通孔连通;所述内流雾化喷嘴的上段置于所述螺纹孔内，所述内流雾化喷嘴的下段置于所述通孔内，所述内流雾化喷嘴的中心部设有导流孔，所述导流孔贯穿所述内流雾化喷嘴的顶端和底端;所述冷却水孔与所述导流孔连通;所述螺旋喷嘴连接在所述内流雾化喷嘴的底端。
[0007]进一步地，在上述螺旋形喷嘴装置中，所述固定法兰外圆周侧设有上螺栓孔，所述外流雾化喷嘴的外圆周侧设有下螺栓孔，所述上螺栓孔与所述下螺栓孔对应设置。
[0008]进一步地，在上述螺旋形喷嘴装置中，所述导流孔沿所述内流雾化喷嘴的轴向贯穿所述内流雾化喷嘴的顶端和底端。
[0009]进一步地，在上述螺旋形喷嘴装置中，所述外流雾化喷嘴的上端中心部设有凹槽，所述凹槽形成蒸汽稳压室，在所述固定法兰的内圆周侧上设有蒸汽通道，所述蒸汽通道贯穿所述固定法兰的顶端和底端，所述蒸汽通道的底端与所述蒸汽稳压室连通。
[0010]进一步地，在上述螺旋形喷嘴装置中，所述蒸汽通道在所述固定法兰的内圆周侧上对称设置8个。
[0011]进一步地，在上述螺旋形喷嘴装置中，所述导流孔的下段设有内螺纹，所述螺旋喷嘴的上端设有外螺纹，所述螺旋喷嘴与所述导流孔螺纹连接。
[0012]进一步地，在上述螺旋形喷嘴装置中，所述内流雾化喷嘴的下段外壁与所述通孔的侧壁之间具有间隙，所述内流雾化喷嘴的下段外壁上设置有蒸片通道环。
[0013]进一步地，在上述螺旋形喷嘴装置中，所述固定法兰的下端与所述外流雾化喷嘴的上端之间设置有垫片。
[0014]进一步地，在上述螺旋形喷嘴装置中，所述内流雾化喷嘴的上段具有内流雾化喷嘴外螺纹，所述内流雾化喷嘴与所述固定法兰的螺纹孔螺纹连接。
[0015]进一步地，在上述螺旋形喷嘴装置中，所述通孔为台阶孔，所述通孔的上段的直径大于所述通孔的下段的直径，所述内流雾化喷嘴的外壁的形状与所述通孔对应。
[0016]本实用新型提供的螺旋形喷嘴装置与现有技术不同之处在于:内流雾化喷嘴中心部轴向设有一个导流孔，导流孔下段内螺纹连接一个螺旋喷嘴，冷却水从螺旋喷嘴中喷出。现有技术中冷却水从喷嘴中喷出的只有一层锥形(扇形)，水滴大;本实用新型的冷却水从螺旋喷嘴中喷出的具有三层锥形(扇形)，且120度喷出，故水雾直径更小，水滴雾化后更易蒸发了，雾化能力是现有喷嘴的三倍，进而把可能造成水道堵塞问题消除了。
[0017]综上所述，本实用新型提供的螺旋形喷嘴装置与现有技术相比具有如下优点:
[0018]价格便宜，单价仅是进口件价格的30-40%;
[0019]性能超过进口件，使用一年以上不堵塞；
[0020]维修周期长，降低了设备运行和设备维修成本；
[0021]设备故障率低，解决了喷嘴堵塞影响生产的问题，提高了生产利用率；
[0022]该装置体积小，安装操作方便，可实现安全稳定运行和免维护。
[0023]本实用新型提供的螺旋形喷嘴装置的喷水雾化效果好，雾化水滴直径小于150μπι，适用于所有烟气干式除尘、雾化除尘以及新干法除尘蒸发冷却系统。可以满足转炉干法除尘系统蒸发冷却器降温、调质、除尘要求，提高转炉作业率，降低运行费用。
【附图说明】
[0024]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。其中:
[0025]图1为本实用新型一实施例的主视剖面示意图；
[0026]图2为螺旋喷嘴的示意图；
[0027]图3为内流雾化喷嘴和螺旋喷嘴示意图；
[0028]图4为固定法兰与内流雾化喷嘴的俯视示意图；
[0029]图5为在固定法兰与内流雾化喷嘴之间设置垫片的主视剖面示意图；
[0030]图6为内流雾化喷嘴的三维示意图；
[0031]图7为内流雾化喷嘴的外环示意图；
[0032]图8为进口双介质喷嘴的固定法兰连接了内流雾化喷嘴的俯视示意图。
[0033]附图标记说明:I上螺栓孔;2蒸汽通道;3冷却水孔;4内流雾化喷嘴;5螺纹孔;6蒸汽稳压室;7固定法兰;8外流雾化喷嘴;9导流孔内螺纹；10导流孔；11螺旋喷嘴；12垫片；13下螺栓孔;14内流雾化喷嘴外螺纹;15通孔;16蒸汽通环。
【具体实施方式】
[0034]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0035]如图1至图6所示，根据本实用新型的实施例，提供了一种螺旋形喷嘴装置，包括:外流雾化喷嘴8、固定法兰7、内流雾化喷嘴4和螺旋喷嘴11，其中，固定法兰7的下端连接在外流雾化喷嘴8的上端，固定法兰7的上段的中心部设有冷却水孔3，固定法兰7的下段的中心部设有螺纹孔5，外流雾化喷嘴8的中心部设有通孔15;螺纹孔5与通孔15连通；内流雾化喷嘴4的上段置于螺纹孔5内，内流雾化喷嘴4的下段置于通孔15内，内流雾化喷嘴4的中心部设有导流孔10，导流孔10沿内流雾化喷嘴4的轴向贯穿内流雾化喷嘴4的顶端和底端;冷却水孔3与导流孔10连通;螺旋喷嘴11连接在内流雾化喷嘴4的底端。
[0036]本实用新型提供的螺旋形喷嘴装置与现有技术不同之处在于:内流雾化喷嘴4中心部设有轴向设有一个导流孔10，导流孔10下段内螺纹连接一个螺旋喷嘴11，冷却水从螺旋喷嘴11中喷出。优选将螺旋喷嘴11设置为带有三层螺旋环，喷出的是具有三层锥形(扇形)的冷却水。可根据喷水量的要求调整螺旋环(即螺纹)之间的距离。在其他的实施例中，可根据实际情况设置螺旋环的数量，比如二层，四层等等。现有技术中冷却水从喷嘴中喷出的只有一层锥形(扇形)，水滴大;本实用新型的冷却水从螺旋喷嘴11中喷出的具有三层锥形(扇形)，且120度喷出，故水雾直径更小，水滴雾化后更易蒸发了，雾化能力是现有喷嘴的三倍，进而把可能造成水道堵塞问题消除了。
[0037]优选地，固定法兰7外圆周侧设有上螺栓孔I，外流雾化喷嘴8的外圆周侧设有下螺栓孔13，上螺栓孔I与下螺栓孔13对应设置，螺栓穿过上螺栓孔I与下螺栓孔13将固定法兰7和外流雾化喷嘴8固定连接，且方便固定法兰7与外流雾化喷嘴8之间的拆卸。优选将上螺栓孔I在固定法兰7外圆周侧上对称设置8个，将下螺栓孔13在外流雾化喷嘴8的外圆周侧上对称设置8个，将固定法兰7和外流雾化喷嘴8之间固定的更佳。
[0038]外流雾化喷嘴8的上端中心部设有凹槽，凹槽形成蒸汽稳压室6，在固定法兰7的内圆周侧上设有蒸汽通道2，蒸汽通道2贯穿固定法兰7的顶端和底端，蒸汽通道2的底端与蒸汽稳压室6连通，蒸汽通道2优选在固定法兰7的内圆周侧上对称设置8个，使得蒸汽的消耗比较合理，达到节能的效果。
[0039]内流雾化喷嘴4的上段具有内流雾化喷嘴外螺纹14，内流雾化喷嘴4的外螺纹14与固定法兰7的螺纹孔5螺纹连接。内流雾化喷嘴4的下段外壁与通孔15的侧壁之间具有间隙，内流雾化喷嘴4的下段外壁上设置有蒸汽通环16。蒸汽通环16呈齿状且优选在圆周上对称设置8个齿，每个齿均与内流雾化喷嘴4的轴之间具有夹角，该夹角优选设置为60°，齿顶与齿根之间的垂直距离为6毫米，上述即形成斜通道的蒸汽通环16。在压力为3公斤的蒸汽进入该蒸汽通环16时，由于斜通道的导流作用使蒸汽形成均匀旋转，有利于均匀雾化水滴。
[0040]蒸汽通道2与外部蒸汽源连接，内流雾化喷嘴4上部通过螺纹固定在固定法兰7的螺纹孔5上。内流雾化喷嘴上表面设有十字对称的四个直径三毫米斜螺旋型的冷却水进水通道(参看图5)，导流孔10通过冷却水孔3与外部水源连接。需要雾化的水通过导流孔10进入螺旋喷嘴11并从螺旋喷嘴11旋转的喷出，在喷嘴下方形成一个三层的角度约120°的中空伞状水棚，优选将导流孔10与螺旋喷嘴11设置为同轴线，更有利于中空伞状水棚的形成。高压蒸汽通过蒸汽通道2进入固定法兰7与外流雾化喷嘴8之间构成的蒸汽稳压室6，再经由蒸汽稳压室6从内流雾化喷嘴4与外流雾化喷嘴8之间的间隙(即内流雾化喷嘴4的下段外壁与通孔15的侧壁之间的间隙)中喷出，形成一个角度为60°的伞状蒸汽流(因蒸汽通环16的齿与内流雾化喷嘴4的轴之间的夹角为60°)。蒸汽通环16能够将蒸汽流旋转，更有利于高压蒸汽的喷出。
[0041 ]工作时，高压蒸汽流打在冷却水流上，使冷却水变为细小的水滴并受热雾化与烟气充分作用，达到冷却、除尘及调质的目的。
[0042]蒸汽通环16与外流雾化喷嘴8的侧壁之间具有间隙，蒸汽通环16与外流雾化喷嘴8之间的间隙起到一个使气流稳压的稳压室作用。如果此间隙过大，则气流形不成旋转，不易打散冷却水，雾化效果不好;如果此间隙过小，甚至无间隙，则气流极不稳定、易堵死。经过多次试验，我们发现当间隙为50-80丝即0.5-0.8mm时，喷嘴喷出的气流比较稳定，同时也能更好地打散冷却水，水珠颗粒较小，雾化效果较好。在上述数值范围中，0.6mm为蒸汽通环16与外流雾化喷嘴8之间的最佳间隙，喷嘴喷出的气流最稳定，同时也能更好地打散冷却水，水珠颗粒最小，说明雾化效果最好。
[0043]内流雾化喷嘴4与外流雾化喷嘴8之间的间隙(即内流雾化喷嘴4的下段外壁与通孔15的侧壁之间的间隙)为50-80丝即0.5-0.8mm时，内流雾化喷嘴4喷出的蒸气流比较稳定，同时也能更好地打散螺旋喷嘴11喷出的冷却水，使冷却水的水珠颗粒较小，雾化效果较好。
[0044]进一步地，导流孔10的下段设有导流孔内螺纹9，螺旋喷嘴11的上端设有外螺纹，螺旋喷嘴11与导流孔10螺纹连接，方便螺旋喷嘴11的安装和拆卸。
[0045]进一步地，在固定法兰7的下端与外流雾化喷嘴8的上端之间设置有垫片12。垫片12优选为石墨材质，起密封和通流的作用。
[0046]进一步地，通孔15为台阶孔，通孔15的上段的直径大于通孔15的下段的直径，内流雾化喷嘴4的外壁的形状与通孔15对应，蒸汽通环16设置在与通孔15的上段对应的内流雾化喷嘴4的外壁上。
[0047]从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果:
[0048]本实用新型提供的螺旋形喷嘴装置与现有技术不同之处在于:内流雾化喷嘴4的中心部轴向设有一个导流孔10，导流孔10的下段内螺纹连接一个螺旋喷嘴11，冷却水从螺旋喷嘴11中喷出。现有技术中冷却水从喷嘴中喷出的只有一层锥形(扇形)，水滴大;本实用新型的冷却水从螺旋喷嘴11中喷出的具有三层锥形(扇形)，且120度喷出，故水雾直径更小，水滴雾化后更易蒸发了，雾化能力是现有喷嘴的三倍，进而把可能造成水道堵塞问题消除了。
[0049]综上所述，本实用新型提供的螺旋形喷嘴装置与现有技术相比具有如下优点:
[0050]价格便宜，单价仅是进口件价格的30-40%;
[0051]性能超过进口件，使用一年以上不堵塞；
[0052]维修周期长，降低了设备运行和设备维修成本；
[0053]设备故障率低，解决了喷嘴堵塞影响生产的问题，提高了生产利用率；
[0054]该装置体积小，安装操作方便，可实现安全稳定运行和免维护。
[0055]本实用新型提供的螺旋形喷嘴装置的喷水雾化效果好，雾化水滴直径小于150μπι，适用于所有烟气干式除尘、雾化除尘以及新干法除尘蒸发冷却系统。可以满足转炉干法除尘系统蒸发冷却器降温、调质、除尘要求，提高转炉作业率，降低运行费用。实践中该装置顺利实现了转炉干法除尘系统蒸发冷却器的各项功能。
[0056]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种螺旋形喷嘴装置，其特征在于，包括:外流雾化喷嘴、固定法兰、内流雾化喷嘴和螺旋喷嘴，其中， 所述固定法兰的下端连接在所述外流雾化喷嘴的上端，所述固定法兰的上段的中心部设有冷却水孔，所述固定法兰的下段的中心部设有螺纹孔，所述外流雾化喷嘴的中心部设有通孔;所述螺纹孔与所述通孔连通； 所述内流雾化喷嘴的上段置于所述螺纹孔内，所述内流雾化喷嘴的下段置于所述通孔内，所述内流雾化喷嘴的中心部设有导流孔，所述导流孔贯穿所述内流雾化喷嘴的顶端和底端； 所述冷却水孔与所述导流孔连通； 所述螺旋喷嘴连接在所述内流雾化喷嘴的底端。2.根据权利要求1所述的螺旋形喷嘴装置，其特征在于，所述固定法兰外圆周侧设有上螺栓孔，所述外流雾化喷嘴的外圆周侧设有下螺栓孔，所述上螺栓孔与所述下螺栓孔对应设置。3.根据权利要求1所述的螺旋形喷嘴装置，其特征在于，所述导流孔沿所述内流雾化喷嘴的轴向贯穿所述内流雾化喷嘴的顶端和底端。4.根据权利要求1所述的螺旋形喷嘴装置，其特征在于，所述外流雾化喷嘴的上端中心部设有凹槽，所述凹槽形成蒸汽稳压室，在所述固定法兰的内圆周侧上设有蒸汽通道，所述蒸汽通道贯穿所述固定法兰的顶端和底端，所述蒸汽通道的底端与所述蒸汽稳压室连通。5.根据权利要求4所述的螺旋形喷嘴装置，其特征在于，所述蒸汽通道在所述固定法兰的内圆周侧上对称设置8个。6.根据权利要求1所述的螺旋形喷嘴装置，其特征在于，所述导流孔的下段设有内螺纹，所述螺旋喷嘴的上端设有外螺纹，所述螺旋喷嘴与所述导流孔螺纹连接。7.根据权利要求1所述的螺旋形喷嘴装置，其特征在于，所述内流雾化喷嘴的下段外壁与所述通孔的侧壁之间具有间隙，所述内流雾化喷嘴的下段外壁上设置有蒸片通道环。8.根据权利要求1所述的螺旋形喷嘴装置，其特征在于，所述固定法兰的下端与所述外流雾化喷嘴的上端之间设置有垫片。9.根据权利要求1所述的螺旋形喷嘴装置，其特征在于，所述内流雾化喷嘴的上段具有内流雾化喷嘴外螺纹，所述内流雾化喷嘴与所述固定法兰的螺纹孔螺纹连接。10.根据权利要求1所述的螺旋形喷嘴装置，其特征在于，所述通孔为台阶孔，所述通孔的上段的直径大于所述通孔的下段的直径，所述内流雾化喷嘴的外壁的形状与所述通孔对应。
【文档编号】B05B1/34GK205462827SQ201620223538
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月22日
【发明人】周茂林, 曹桂菊, 张广鑫, 袁本明, 曹玉峰
【申请人】山东钢铁股份有限公司