重油催化霧化噴嘴的製作方法
2023-04-26 12:19:51
重油催化霧化噴嘴的製作方法
【專利摘要】本實用新型有關於一種重油催化霧化噴嘴，包括第一混合室、第二混合室、噴嘴腔和噴頭，該第一混合室和第二混合室固設於噴嘴腔內，該第一混合室設於噴嘴腔的入口端，而該噴頭設於噴嘴腔的出口端；其還包括霧化結構，該霧化結構固設於噴嘴腔內；該霧化結構包括支撐件和霧化體，該支撐件和霧化體固接在一起；該霧化體的形狀是球形、半球形、漸進弧面、橢圓形或拋物面。藉由本實用新型，能夠使油氣充分混合，並藉由其中的霧化體，使得油氣充分霧化，形成錐形可控的實心霧場，不僅結構簡單，使用方便，而且操作彈性好，可靠性高。
【專利說明】 重油催化霧化噴嘴
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及噴嘴領域，特別是涉及一種石油化工用的催化劑噴霧乾燥、催化劑成型生產過程中不可缺少的高效的重油催化霧化噴嘴。
【背景技術】
[0002]當前，進料霧化噴嘴是催化裂化工藝中的一項關鍵技術。在重油催化裂化加工過程中，進料霧化噴嘴性能的優劣對裂化反應、產品分布起著重要作用；特別是在以重油為原料時，這種影響尤為突出。霧化良好的進料和高溫再生催化劑短時間接觸，進行劇烈的催化裂化反應，能提高輕質油收率、降低焦炭產率、改善產品分布及防止過度裂化，消除提升管反應器內的結焦現象，帶來可觀的經濟效益。因此，國內外相關企業一直在不斷開發和推出新型高效的進料霧化噴嘴，以適應重油深度加工技術發展的需要並獲取更大的經濟效益。
[0003]目前國內外使用的重油進料霧化噴嘴大體分為以下幾類:第一類是在喉管式噴嘴基礎上改進而成的，其特點是利用收斂-擴張形喉道儘量提高氣體流速和氣液兩相速度差以增加霧化強度；第二類是靶式噴嘴，其原理是進料油在高壓差作用下形成高速射流撞擊金屬靶，在與橫向氣流作用進行第一次霧化，形成氣霧兩相流，最後在噴頭噴口處加速，實現二次霧化；第三類是雙喉道內混式進料噴嘴；第四類是雙流體離心式噴嘴，其採用了雙相旋流器；等等。
[0004]以上各類噴嘴存在的問題是:(I)物料進入噴嘴腔內，壓阻易造成噴嘴腔機械振動，且油氣不能充分混合；(2)採用現有的噴嘴大部分易擊碎催化劑，造成油品質量下降，汙染空氣；(3)易結焦等等。
[0005]有鑑於上述現有的進料霧化噴嘴存在的問題，本發明人基於從事此類產品設計製造多年豐富的實務經驗及專業知識，並配合學理的運用，積極加以研究創新，以期創設一種新型結構的重油催化霧化噴嘴，能夠解決現有的存在的問題，使其更具有實用性。經過不斷的研究、設計，並經過反覆試作樣品及改進後，終於創設出確具實用價值的本實用新型。
【發明內容】
[0006]本實用新型的目的是在提供一種重油催化霧化噴嘴，能夠使油氣充分混合，並藉由其中的霧化體，使得油氣充分霧化，形成錐形可控的實心霧場，不僅結構簡單，使用方便，還操作彈性好，可靠性高。
[0007]本實用新型的目的是採用以下的技術方案來實現的。本實用新型提供一種重油催化霧化噴嘴，包括第一混合室、第二混合室、噴嘴腔和噴頭，該第一混合室和第二混合室固設於噴嘴腔內，該第一混合室設於噴嘴腔的入口端，而該噴頭設於噴嘴腔的出口端；其還包括霧化結構，該霧化結構固設於噴嘴腔內；該霧化結構包括支撐件和霧化體，該支撐件和霧化體固接在一起；該霧化體的形狀是球形、半球形、漸進弧面、橢圓形或拋物面。
[0008]本實用新型的目的還可以採用以下的技術措施來進一步實現。
[0009]前述的重油催化霧化噴嘴，其中該霧化體和支撐件是一體成型。
[0010]前述的重油催化霧化噴嘴，其中該噴頭是大口徑的單一開口。
[0011]本實用新型與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。藉由上述技術方案，本實用新型具有下列優點及有益效果:
[0012]1、本實用新型的重油催化霧化噴嘴，充分利用了物料壓力、流速與蒸汽混合，並在噴嘴腔內進行了兩個混合，使得油氣充分混合。
[0013]2、本實用新型的重油催化霧化噴嘴，藉由其中的霧化結構，使得油氣充分霧化，以形成錐形可控的實心霧場，增加了霧化質量。
[0014]3、本實用新型的重油催化霧化噴嘴，不僅結構簡單，使用方便，還操作彈性好，可靠性高。
[0015]上述說明僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本實用新型的上述和其他目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，並配合附圖，詳細說明如下。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1:為本實用新型的重油催化霧化噴嘴的結構示意圖。
[0017]圖2?圖4:為本實用新型的霧化結構的結構示意圖。
[0018]【主要元件符號說明】
[0019]1:第一混合室2:第二混合室
[0020]3:霧化結構4:噴嘴腔
[0021]5:噴頭11:蒸汽室
[0022]12:氣孔板13:初步混合室
[0023]111: 一次蒸汽入口112: 二次蒸汽入口
[0024]131:原料油入口132:斜孔
[0025]133:封頭21:文丘裡管
[0026]22:喉管23:擴散段
[0027]31:支撐件32:霧化體
[0028]311:斜孔312:第一支撐件
[0029]213:第二支撐件
【具體實施方式】
[0030]為更進一步闡述本實用新型為達成預定發明目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本實用新型提出的一種重油催化霧化噴嘴其【具體實施方式】、結構、特徵及其功效，詳細說明如後。
[0031]參閱圖1所示，為本實用新型的重油催化霧化噴嘴的結構示意圖。該重油催化霧化噴嘴包括第一混合室1、第二混合室2、霧化結構3、噴嘴腔4和噴頭5，該第一混合室1、第二混合室2和霧化結構3都固設於噴嘴腔4內，而該噴頭5設於噴嘴腔4的出口端。
[0032]其中，該第一混合室I設於噴嘴腔4的入口端，包括蒸汽室11、氣孔板12和初步混合室13 ;具體的，該蒸汽室11上具有徑向的一次蒸汽入口 111和軸向的二次蒸汽入口 112，即一次蒸汽由徑向進入蒸汽室11，而二次蒸汽由軸向進入蒸汽室11 ;該氣孔板12位於蒸汽室11和初步混合室13之間，該氣孔板12上設有多個氣孔，使得蒸汽室11內的蒸汽均勻進入初步混合室13 ;該初步混合室13的側面上設有原料油入口 131，原料油從該原料油入口131進入初步混合室13，並與其中的蒸汽進行初次混合，形成油氣。另外，該初步混合室13的側壁上設有直徑不一、各傾斜角度也不一的斜孔132，用於初次混合後的油氣的噴出，且該初步混合室13的封頭133是近似錐形結構，該封頭133的錐形頂部具有噴孔，同樣用於初次混合後的油氣的噴出。上述斜孔132的個數，可依實際需求而定，本實用新型不對其進行限制，例如，斜孔132的個數是8-20個。
[0033]該第二混合室2部分包覆初步混合室13，使得從初步混合室13噴出的油氣能夠進入到第二混合室2。該第二混合室2包括文丘裡管21、喉管22和擴散段23，而該文丘裡管21、喉管22和擴散段23是依次連接在一起的。在實際應用中，藉由文丘裡管21使得初次混合後的油氣由粗變細，並加快流速，同時經過喉管22和擴散段23，對油氣進行更充分的二次混合，形成含有很多水蒸汽泡的油氣兩相流(泡狀流)，使之到達霧化結構3。
[0034]具體再參閱圖2?圖4所示，為本實用新型的霧化結構的結構示意圖。該霧化結構3包括支撐件31和霧化體32，該支撐件31和霧化體32固接在一起。詳細的，該支撐件31包括第一支撐件312和第二支撐件313，該第一支撐件312和第二支撐件313都是近似錐形結構，並相對固接在一起；該第一支撐件312的錐形頂部相對擴散段23設置，以避免二次混合後的油氣在第一支撐件312處堆積，且該第一支撐件312的錐形側面上設有多個斜孔311，用於二次混合後的油氣的噴出；該斜孔311的個數可依實際需求而定，本實用新型不對其進行限制，例如，斜孔311的個數是8-10個。該第二支撐件313的錐形底部固接在第一支撐件312的錐形底部，並顯露處所有的斜孔311。該霧化體32固接在第二支撐件313的錐形頂部，相對斜孔311設置，即從斜孔311噴出的油氣大部分會噴射到霧化體32上，並被反射噴出；當從斜孔311噴出的油氣接觸到霧化體32時，該油氣(主要是其中的液體)會被分割，變成更小的粒徑；也就是說，藉由霧化體32的作用，上述從斜孔311噴出的油氣會被碰撞霧化，形成錐形實心霧場，並從噴頭5噴出。而上述霧化體32的大小,可依實際需求而定，上述霧化體32可與第二支撐件313 (即支撐件)一體成型，本實用新型不對其進行限制。重要的是，該霧化體的形狀是球形、半球形、漸進弧面、拋物面或橢圓形等，例如圖2中的霧化體的形狀是球形，圖3中的霧化體的形狀是漸進弧面，而圖4中的霧化體的形狀是橢圓形。
[0035]值得說明的是，在本實用新型中，該噴頭5是大口徑的單一開口，以利於油氣的噴出。
[0036]下面對本實用新型的重油催化霧化噴嘴的工作過程進行介紹。
[0037]首先,原料油從原料油入口 131進入初步混合室13,同時,一次蒸汽由徑向進入蒸汽室11且二次蒸汽由軸向進入蒸汽室11，並經過氣孔板12，蒸汽進入初步混合室13進行初次混合，蒸汽一般選用水蒸汽，水蒸氣一般為250-400度的過熱水蒸氣；隨後，初次混合後的油氣藉由初步混合室13上的斜孔132進入第二混合室2，並經過文丘裡管21、喉管22和擴散段23進行更充分的二次混合；最後，二次混合的油氣被霧化體32碰撞霧化，形成錐形實心霧場(更小粒徑的)，由噴頭5噴出，和催化劑等充分全面接觸反應。
[0038]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。
【權利要求】
1.一種重油催化霧化噴嘴，包括第一混合室、第二混合室、噴嘴腔和噴頭，該第一混合室和第二混合室固設於噴嘴腔內，該第一混合室設於噴嘴腔的入口端，而該噴頭設於噴嘴腔的出口端； 其特徵在於其還包括霧化結構，該霧化結構固設於噴嘴腔內；該霧化結構包括支撐件和霧化體，該支撐件和霧化體固接在一起；該霧化體的形狀是球形、半球形、漸進弧面、橢圓形或拋物面。
2.根據權利要求1所述的重油催化霧化噴嘴，其特徵在於其中該霧化體和支撐件是一體成型。
3.根據權利要求1所述的重油催化霧化噴嘴，其特徵在於其中該噴頭是大口徑的單一開口。
【文檔編號】B05B7/04GK204111684SQ201420481941
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年8月25日 優先權日:2014年8月25日
【發明者】吳迪 申請人:洛陽帝博石化裝備有限公司