一种原料油进料雾化喷嘴及系统的制作方法

1.本实用新型属于喷嘴技术领域，具体涉及一种原料油进料雾化喷嘴及系统。


背景技术：

2.原料油是指经过过滤或者说是提纯将沥青祛除后准备进入石化领域加工的油。原料油需要经过处理之后才能进一步的使用。具体的，原料油进料雾化喷嘴是石油炼制领域催化裂化装置的一个重要设备，其作用是：首先将原料油破碎、雾化为大量的细小液滴，再将原料油滴喷入到催化裂化提升管反应器中，与提升管反应器内的催化剂混合、反应。
3.现有的雾化喷嘴结构简单，简单来说，雾化喷嘴包括一筒体、穿设在筒体内的进气管和连通筒体的进油管，现在有的雾化喷嘴仅能进行一次进气，油料的雾化不均匀，破碎效果不好。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种原料油进料雾化喷嘴及系统，解决了现有的雾化喷嘴雾化不均匀，破碎效果不好的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一方面，本实用新型提供了一种原料油进料雾化喷嘴，包括喷嘴本体和位于喷嘴本体一端的喷头；
7.喷嘴本体包括第一进气管和第二进气管，可对流过喷嘴本体的原料油进行一次雾化或二次雾化。
8.在一种可能的设计中，喷嘴本体还包括第一套筒和第二套筒，第一套筒的部分插接至第二套筒内，且第一套筒与第二套筒之间留有补气间隙；
9.第一进气管的出气端穿过第一套筒进入第二套筒内，喷头连接第一进气管并封堵第二套筒；第二进气管穿过第二套筒并连通补气间隙；
10.第一进气管位于第一套筒内的部分与第一套筒之间留有进油间隙，且该部分上设有连通进油间隙的进油孔，第一套筒上设有进油管，进油管连通进油间隙。
11.在一种可能的设计中，至少第二套筒的外侧设有冷却件，冷却件包括隔热层和冷却管，隔热层套接在第二套筒和/或第一套筒上，冷却管设置于隔热层内。
12.在一种可能的设计中，喷头包括连接座和喷头本体，其中，连接座可拆卸连接第二套筒；
13.连接座上设有贯通的连接槽，连接槽呈圆台状，且圆台的直径沿远离喷嘴本体方向逐渐减小；
14.喷头本体可放置在连接槽内，喷头本体上设有适配于第一进气管的出油孔，喷头本体的外周设有适配于连接槽的圆台段；
15.当喷头连接喷嘴本体时，第一进气管的部分插接在连接槽内并抵接喷头本体，出油孔与第一进气管连通且同轴。
16.在一种可能的设计中，连接座的外周分为螺纹段和正六角段，相应地，喷嘴本体的下端设有连接孔，连接孔内设有螺纹；当喷头连接喷嘴本体时，至少部分螺纹段旋入连接孔内。
17.在一种可能的设计中，第一进气管与出油孔之间设有可变形的弹性环，弹性环固定在第一进气管和喷头本体中的一者上。
18.在一种可能的设计中，冷却管包括依次相连的进水段、冷却段和出水段，其中，冷却段呈螺旋状并套接在第二套筒上，且冷却段紧贴在第二套筒的外周上。
19.在一种可能的设计中，隔热层选用多孔材料、热反射材料和真空材料中的至少一者。
20.另一方面，本实用新型提供了一种原料油进料系统，包括所述的原料油进料雾化喷嘴；
21.所述的原料油进料系统还包括进料设备，进料设备上设有至少一个原料油进料雾化喷嘴。
22.在一种可能的设计中，当进料设备上设有多个原料油进料雾化喷嘴时，原料油进料雾化喷嘴呈环形设置在进料设备上。
23.有益效果：
24.一种原料油进料雾化喷嘴及系统可进行二次进气，二次进气可以进行二次雾化，原料油也就进行了二次破碎，雾化颗粒的直径更小，颗粒的分布也更加均匀，极大提高了破碎效果，对产品收率的提升有明显的促进作用。同时，充分雾化能够有效防止因雾化不完全所造成的提升管反应器内结焦，减少了维护频率和费用。
25.此外，在喷嘴本体的压降过低时，容易出现催化剂倒灌现象，二次进气靠近第二套筒的出口，进而对倒灌的催化剂进行吹扫，防止出现喷嘴本体堵塞，以提高喷嘴本体的使用寿命，保障喷嘴本体的长周期运行。
附图说明
26.图1为喷嘴本体与喷头的剖视示意图。
27.图2为一种原料油进料雾化喷嘴及系统的结构示意图。
28.图3为原料油进料雾化喷嘴呈环形设置在进料设备上的结构示意图。
29.图4为图2中a处的局部放大结构示意图。
30.图5为设置连接座时，喷嘴本体与喷头的装配示意图。
31.图6为连接座的结构示意图。
32.图中：
33.1、进料设备；2、喷嘴本体；21、第一套筒；22、第二套筒；23、第一进气管；24、进油管；25、第二进气管；201、补气间隙；202、进油间隙；3、冷却件；31、隔热层；32、冷却管；321、进水段；322、冷却段；323、出水段；4、喷头；41、连接座；411、连接槽；412、螺纹段；413、正六角段；42、喷头本体；421、出油孔；5、弹性环。
具体实施方式
34.实施例1：
35.原料油在处理过程中，通过雾化喷嘴使原料油破碎、雾化为大量的细小液滴，这是原料油处理的关键一步，但现有的雾化喷嘴处理效果不佳，因此提出一种原料油进料雾化喷嘴。
36.如图1所示，一种原料油进料雾化喷嘴，包括喷嘴本体2和位于喷嘴本体2一端的喷头4；喷嘴本体2包括第一进气管23和第二进气管25，可对流过喷嘴本体2的原料油进行一次雾化或二次雾化。
37.具体地，喷嘴本体2还包括第一套筒21和第二套筒22，第一套筒21的部分插接至第二套筒22内，且第一套筒21与第二套筒22之间留有补气间隙201；第一进气管23的出气端穿过第一套筒21进入第二套筒22内，喷头4连接第一进气管23并封堵第二套筒22；第二进气管25穿过第二套筒22并连通补气间隙201；第一进气管23位于第一套筒21内的部分与第一套筒21之间留有进油间隙202，且该部分上设有连通进油间隙202的进油孔，第一套筒21上设有进油管24，进油管24连通进油间隙202。
38.对喷嘴本体2的结构进行了改进，即在第一进气管23的基础上，加设第二进气管25，则在原料油的雾化过程中，喷嘴本体2可以通过第二进气管25进行二次进气，即第一进气管23和第二进气管25各进行一次进气，二次进气可以进行二次雾化，原料油也就进行了二次破碎，雾化颗粒的直径更小，颗粒的分布也更加均匀，极大提高了破碎效果，对产品收率的提升有明显的促进作用。同时，充分雾化能够有效防止因雾化不完全所造成的提升管反应器内结焦，减少了维护频率和费用。
39.此外，在喷嘴本体2的压降过低时，容易出现催化剂倒灌现象，二次进气靠近第二套筒22的出口，进而对倒灌的催化剂进行吹扫，防止出现喷嘴本体2堵塞，以提高喷嘴本体2的使用寿命，保障喷嘴本体2的长周期运行。
40.相应地，对喷嘴本体2的结构进行了对应的改进，设置第一套筒21与第二套筒22以形成补气间隙201，以便于第二进气管25进行吹气。进油管24倾斜设置，进油管24的进油端连接进料设备1，进油管24的出油端连通进油间隙202，则原料油依次流过进油管24、进油间隙202后通过进油孔进入第一进气管23内，进而在气体作用下以雾化形式喷出。
41.此外，第一进气管23的内壁的形状影响原料油的雾化效果，故本领域技术人员可以根据实际使用要求设计为任意合适的形状，本实用新型对此并不作任何限制。
42.实施例2：
43.石油炼制过程中，雾化喷嘴处于高温环境中，而在未炼制时，雾化喷嘴处于常温环境中。那么，组成雾化喷嘴的金属材料在高温时拉伸，常温时收缩，则雾化喷嘴的在高低温循环时达到其疲劳极限，从而造成雾化喷嘴的性能下降，达不到设计的使用寿命。
44.对此，参见图2-6本原料油进料雾化喷嘴还设置了冷却件3，至少第二套筒22的外侧设有冷却件3。即在高温环境中时，通过冷却件3对喷嘴本体2进行降温，则喷嘴本体2的温度降低，相比于未工作状态，喷嘴本体2的温度差减小，有利于减少喷嘴本体2的伸缩变形量，延长喷嘴本体2的使用寿命。
45.其中，雾化原料油时，喷头4至少喷出石油的部分要暴露在外，以避免冷却件3影响雾化效果，从而实现其工作。而暴露在外的部分直接受到高温的作用，故从使用寿命的角度来说，暴露在外的部分越少越好。工作效果与使用寿命相矛盾，故本领域技术人员可根据实际使用条件适当增减冷却件3所覆盖的范围。而第一套筒21至少部分是可以插接至进料设
备1内，故第一套筒21至少部分是可以不用覆盖冷却件3的。
46.具体的，冷却件3包括套接在喷嘴本体2上的隔热层31和设置在隔热层31内的冷却管32，冷却管32套接于喷嘴本体2。隔热层31一方面起到隔热作用，降低喷嘴本体2的温度，另一方面为冷却管32提供了安装空间，冷却管32内可通入冷却液，从而进一步提高冷却效果。
47.此外，进料设备1上设有配套的辅助结构，一方面，进料设备1内设有第一管体和第二管体，第一管体连通进油管24，第二管体连通第一进气管23；第一进气管23内通入气体，原料油进入进气管内后，气体作用于原料油，从而使原料油以雾化的形式喷出喷头4。
48.另一方面，进料设备1内还设有第三管体和第四管体，第三管体连通冷却管32的进水口，第四管体连通冷却管32的出水口。即第三管体和第四管体配套于冷却管32使用，三者组成冷却回路，实现冷却液的循环使用。同时，冷却液可以选用任意合适的液体。
49.此外，喷嘴本体2包括第二进气管25，故进料设备1上还设置了连通第二进气管25的第五管体，以向第二进气管25提供气体。
50.为了达到工作效果，故喷头4暴露在外，因此将喷头4与喷嘴本体2设计为两个单独的部分，从而可单独替换喷头4，以降低后期维护的成本。
51.具体的，参见图4-5，喷头4包括连接座41和喷头本体42，其中，连接座41可拆卸连接第二套筒22；连接座41上设有贯通的连接槽411，连接槽411呈圆台状，且圆台的直径沿远离喷嘴本体2方向逐渐减小；喷头本体42可放置在连接槽411内，喷头本体42上设有适配于第一进气管23的出油孔421，喷头本体42的外周设有适配于连接槽411的圆台段；当喷头4连接喷嘴本体2时，第一进气管23的部分插接在连接槽411内并抵接喷头本体42，出油孔421与第一进气管23连通且同轴。
52.工作时，原料油从进油管24流入第一进气管23内，并在气体作用下进入出油孔421内，当原料油的冲击力作用在喷头本体42上时，则喷头本体42向远离喷嘴本体2方向滑动，即喷头本体42有脱离的趋势。此时，由于连接槽411的限制，喷头本体42保持与连接座41的连接，从而保证出油。
53.此外，连接槽411呈圆台状，则喷头本体42向远离喷嘴本体2方向滑动时，喷头本体42的滑动受到连接槽411的限制，且滑动距离越长，喷头本体42所受到的来自连接座41的作用力越大，换而言之，喷头本体42也就越紧贴在连接槽411上，从而保证出油。同时，喷头本体42紧贴在连接槽411上管后，喷头本体42与连接槽411之间的缝隙也逐渐被封堵，原料油也就仅从出油孔421喷出，从而减少了渗漏量，有助于提高雾化效果。
54.喷头本体42使用一段时间后涉及其更换，具体的，连接座41是可拆卸连接喷嘴本体2的，故从喷嘴本体2上取下连接座41，敲击喷头本体42的端部从而使喷头本体42脱离连接槽411，进而取下旧的喷头本体42，更换一个新的喷头本体42，然后将连接座41安装至喷嘴本体2上即可。如此一来，喷头4的后期维护也更为简单，且仅用更换喷头本体42，也降低了维护的成本。
55.容易理解的，进油管24、第一进气管23和出油孔421组成出油结构，为了调整原料油的雾化效果并达到设计的要求，本领域技术人员可以在公知技术中选用合适的出油结构，本实用新型对此并不作任何限制。
56.上述为第一进气管23作用下的一次进气，同时可以根据原料油的雾化效果决定是
否启动第二进气管25，即是否进行二次进气，以提高雾化效果。
57.可选地，连接座41的外周分为螺纹段412和正六角段413，相应地，喷嘴本体2的下端设有连接孔，连接孔内设有螺纹；其中，螺纹段412用于连接喷嘴本体2，也就是说连接座41与喷嘴本体2之间通过螺纹连接。而正六角段413用于连接座41的拆装，即可通过内六角扳手等工具辅助拆装，提高拆装的效率，也有利于安装后的紧固程度。容易理解的，连接座41也可通过其他任意合适的可拆卸连接方式连接喷嘴本体2。
58.进一步，当喷头4连接喷嘴本体2时，至少部分螺纹段412旋入连接孔内。如此实现连接座41与喷嘴本体2的连接。具体的，考虑到不同使用情况所要求的雾化效果不同，实际使用过程中可调节螺纹段412旋入连接孔内的长度，即调节喷头本体42与喷嘴本体2之间的距离，即调节喷头4暴露在外部分的体积。
59.可选地，对于连接座41与喷嘴本体2之间的连接，在一种设计中，喷嘴本体2上设有适配连接座41的孔体(即连接孔)，孔体(即连接孔)的内壁上设有内螺纹，连接座41的外周上设有适配于内螺纹的外螺纹。或，在另一种设计中，喷嘴本体2的外周上设有外螺纹，连接座41上设有适配喷嘴本体2的孔体，孔体的内壁上设有适配于外螺纹的内螺纹。
60.常规喷头4的形状可参见图1，当应用于冷却件3时，喷头本体42设置为适配于连接槽411的形状，即喷头本体42呈圆台状，且沿远离喷嘴本体2方向，圆台的直径由大至小逐渐减小。
61.可选地，喷头本体42内的出油孔421可设置至少一个。举例而言，参见图5，出油孔421设有一个，参见图1，出油孔421设有两个。具体的，可以根据使用要求设计喷头本体42的形状和出油孔421的个数。
62.当喷头本体42放置在连接槽411上时，喷头本体42与连接槽411之间存在缝隙，原料油喷出时会有部分原料油进入该缝隙内，则逐渐累积的原料油将以液滴的形式落下，影响到雾化效果。虽然通过原料油的冲击可以使喷头本体42紧贴连接槽411，但是在长时间使用后依旧会有液滴落下，因此设置起到封闭作用的弹性环5。
63.具体的，进气管与出油孔421之间设有可变形的弹性环5，弹性环5固定在进气管和喷头本体42中的一者上。当连接座41插接至连接孔内时，喷头本体42的上沿抵接进气管的下沿，位于二者之间的弹性环5变形。原料油的冲击使喷头本体42紧贴连接槽411，即喷头本体42滑动一小段距离，则弹性环5的变形程度稍微减轻，但依旧可以起到封闭作用。
64.优选地，进气管和喷头本体42中的一者连接弹性环5，另一者上设有适配于弹性环5的封闭槽，从而提高封闭的效果。
65.在本实施例中，冷却管32包括依次相连的进水段321、冷却段322和出水段323，其中，进水段321连通第三管体，出水段323连通第四管体；冷却段322呈螺旋状并套接在第二套筒22上，且冷却段322紧贴在第二套筒22的外周上。如此一来，提高了冷却管32与喷嘴本体2的接触面积，有利于提高冷却的效果。
66.具体的，喷嘴本体2中至少第二套筒22的部分是要暴露在外的，冷却段322即套接在该部分上，至少保证第二套筒22外露的部分得到降温处理。
67.在本实施例中，隔热层31选用多孔材料、热反射材料和真空材料中的至少一者。即本领域技术人员可以在现有的隔热材料中选择任意合适的一种或多种，从而制作隔热层31，使隔热层31的性能和成本达到平衡。
68.实施例3：
69.本实施例在实施例1和2的基础上，对原料油进料雾化喷嘴的实际使用进行说明，如图1-6所示，一种原料油进料系统，包括所述的原料油进料雾化喷嘴；所述的原料油进料系统还包括进料设备1，进料设备1上设有至少一个原料油进料雾化喷嘴。
70.如图2所示，进料设备1的下端设有三个原料油进料雾化喷嘴，具体的，原料油进料雾化喷嘴的数量可以根据使用条件进行适当增减，在此不再赘述。且进料设备1可以选用任意合适的市售的设备，本实用新型对此并不作任何限制。
71.本原料油进料系统通过原料油进料雾化喷嘴的设置，实现了原料油的雾化喷出，提高了原料油炼制的效果；同时，灵活设置原料油进料雾化喷嘴的数量，适用性更好，更加贴合使用条件。
72.在一种可能的实现方式中，当进料设备上设有多个原料油进料雾化喷嘴时，原料油进料雾化喷嘴呈环形设置在进料设备上。如此一来，实现了环形对喷，利用被喷出的原料油之间的相互碰撞，进一步提高了雾化效果。
73.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型的保护范围。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。