CN114620918A - 一种双室内混气固两相的雾化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双室内混气固两相的雾化装置，包括气相输送管和固定在其端部的外喷头，外喷头和气相输送管的内部包裹有与两者分别相对应的内喷头和固相输送管，内喷头固定在固相输送管的端部，气相输送管和固相输送管同轴心，且两者之间的空隙形成第一风道，内喷头内部为第一雾化室，内喷头外部外喷头内部为第二雾化室，内喷头后部的固相输送管上套有布风环，布风环上围绕着其中心线开有若干通风孔，内喷头上开有斜向通风孔与布风环上的通风孔相对应，斜向通风孔将第一风道与第一雾化室连通，内喷头与外喷头、气相输送管之间留有环形间隙，此环形间隙为第三风道，第三风道将第一风道与第二雾化室连通。本发明雾化效果好，效率高。

Description

一种双室内混气固两相的雾化装置

技术领域

本发明属于污泥干化技术领域，涉及一种双室内混气固两相的雾化装置。

背景技术

随着城市化进程的加快和人们生活水平的不断提高，污水处理量急剧增加，污泥是污水处理的副产物，产量也随之增加。当前，国家把生态环境保护提升到前所未有的战略高度，原来污泥经简单处理后外运填埋的处置、或简易堆肥等方式已完全不适应我国生态文明建设的要求，随着环保部将污泥妥善处理处置纳入污水总量减排考核，政策已经由“重水轻泥”向“泥水并重”转变，驱动了污泥处置的资源化与无害化进程。

污泥含水率高，热值低，含大量病毒、病原体、微生物和重金属等复杂有害成分，需进行稳定化、减量化和无害化处理。在土地资源紧缺的大中型城市推广采用“生物质利用+焚烧”处置模式，其中干化焚烧是解决大量积存、消纳出路受限等问题的主流工艺。

污泥干化焚烧技术就是将污泥含水率降低到一定程度，达到一定热值，再进行焚烧处理的技术，因此分为干化和焚烧两个阶段。目前干化技术采用直接干化和间接干化等两种方式，其中，直接干化方式主要是通过高温烟气通入污泥中蒸发水分，如转鼓干化技术、带式干化技术和流化床干化技术等；间接干化主要是金属腔体通过蒸汽或导热油受热来蒸发腔体另一面附着的污泥，如桨叶式干化技术、盘式干化技术等。这两种方式都有共同特点：处理规模小、成本高、设备故障率高、附属设施多等因素，从而制约了污泥干化技术的广泛应用。

考虑到直接干化效率最高，如果将污泥雾化成细小颗粒直接喷入高温烟气中，小粒径的污泥与高温烟气直接交换热量而被迅速干化，这种方式直接且所需设备少，但关键设备是一种能把污泥雾化成小粒径的装置。考虑到污泥黏性高、腐蚀性强、流动性差，要将污泥细化成一定直径(粒径≤500um)的小颗粒，这种雾化装置需要特殊结构才能满足污泥雾化要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够解决上述问题的双室内混气固两相的雾化装置。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种双室内混气固两相的雾化装置，包括气相输送管和固定在其端部的外喷头，外喷头和气相输送管的内部包裹有与两者分别相对应的内喷头和固相输送管，内喷头固定在固相输送管的端部，气相输送管和固相输送管同轴心，且两者之间的空隙形成第一风道，内喷头内部为第一雾化室，内喷头外部外喷头内部为第二雾化室，内喷头后部的固相输送管上套有布风环，布风环上围绕着其中心线开有若干通风孔，内喷头上开有斜向通风孔与布风环上的通风孔相对应，斜向通风孔将第一风道与第一雾化室连通，内喷头与外喷头、气相输送管之间留有环形间隙，此环形间隙为第三风道，第三风道将第一风道与第二雾化室连通。

进一步的，内喷头从前到后依次分别为喷嘴、中部和尾部，喷嘴为圆锥体结构，中部的外径大于尾部的外径，且小于气相输送管的内径，尾部与气相输送管之间形成第二风道，布风环的通风孔将第一风道与第二风道相连通。

进一步的，内喷头的尾部的外端抵在布风环的前侧壁上。

进一步的，中部与尾部之间通过斜面台肩过度，台肩上开斜向通风孔。

进一步的，斜向通风孔围绕着内喷头的中心线均匀间隔分布，且斜向通风孔的中心线能够汇聚于内喷头的中心线上的一个点上，不限于通入方式。

进一步的，靠近外喷头出口处的外喷头内部固定有多个旋转片，旋转片的后端面与内喷头喷嘴顶端抵接。

进一步的，布风环的外径与气相输送管的内径相同。

本发明的有益效果在于：

本发明设置有第一雾化室和第二雾化室，含水量高的污泥在第一雾化室被打散，然后在第二雾化室的旋风下形成涡流，空气和污泥再次混合，然后从外喷头出口喷出，雾化成细小颗粒直接喷入高温烟气中，然后与高温烟气直接交换热量而被迅速干化本发明的雾化效果好，生产效率高。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明创造的剖视图；

图2为本发明创造的***图；

图3为本发明创造的布风环的结构示意图；

图4为本发明创造的布风环的剖视图；

图5为本发明创造的内喷头的结构示意图；

图6为本发明创造的内喷头的剖视图；

图7为本发明创造的外喷头的结构示意图；

图8为本发明创造的外喷头的剖视图。

附图标记：

1、气相输送管；2、固相输送管；3、布风环；4、内喷头；41、喷嘴；42、中部；421、斜向通风孔；43、尾部；431、辐射板；5、第一雾化室；6、内喷头耐磨环；7、外喷头；8、旋转片；9、第二雾化室；10、外喷头耐磨环；11、侧管；12、封板。

a、第一风道；b、第二风道；c、第三风道。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图所示，为一种双室内混气固两相的雾化装置，包括同轴心设置的气相输送管1和固相输送管2，固相输送管2的输出端伸入到气相输送管1的内部，固相输送管2的输出端延伸到靠近气相输送管1的输出端，气相输送管1的尾部43用封板12密封紧固。气相输送管1的输出端通过螺纹旋接有外喷头7。固相输送管2的输出端通过螺纹旋接有内喷头4。内喷头4置于外喷头7的空腔内。气相输送管1的尾部43设置有一体的侧管11，侧管11与气相输送管1垂直。

固相输送管2的外径小于气相输送管1的内径，两者之间的空隙形成第一风道a。内喷头4后部的固相输送管2上套有布风环3，布风环3的外径与气相输送管1的内径相同，这样布风环3在气相输送管1与固相输送管2之间起到一个支撑的作用，使气相输送管1与固相输送管2前端保持同心。这样气相输送管1与固相输送管2前后端均有保持同心的固定零件。

布风环3上围绕着其中心线开有若干条形的通风孔，通过控制通风孔的面积总和来调节压缩空气的风速和进风位置，一般需要满足气路内的压缩空气通过这些通风孔后，流速可以到达200～300m/s。

内喷头4内部中空，内喷头4从前到后依次分别为喷嘴41、中部42和尾部43，喷嘴41为圆锥体结构，中部42的外径大于尾部43的外径，同时中部42的外径小于气相输送管1的内径。尾部43的内径上设置有内螺纹与固相输送管2外壁的外螺纹相配合，尾部43的外端抵在布风环3的前侧壁上，尾部43与气相输送管1之间形成第二风道b。布风环3将第一风道a与第二风道b相连通。

中部42与尾部43之间通过斜面台肩过度，尾部43的外圆周上围绕着外圆周均匀间隔的分布有若干辐射板431，辐射板431的外径与中部42的外径相同，辐射板431的长度等于尾部43的长度。辐射板431与辐射板431之间的台肩上开有斜向通风孔421，斜向通风孔421与布风环3的通风孔相对应。斜向通风孔421围绕着内喷头4的中心线均匀间隔分布，所有斜向通风孔421的中心线聚于内喷头4的中心线上的一点，斜向通风孔421将第二风道b与内喷头4的内部连通，这样内喷头4内部就形成第一雾化室5。

外喷头7与内喷头4之间留有空间，此空间为第二雾化室9，外喷头7的后端固定在气相输送管1的输出端上。内喷头4的喷嘴41、中部42与外喷头7和气相输送管1之间留有环隙，此环隙形成第三风道c，第三风道c将第二风道b与第二雾化室9之间连通。

内喷头4的喷嘴41的端部安装有内喷头耐磨环6，内喷头耐磨环6为锥台形圆柱体，内喷头耐磨环6通过过盈配合套在内喷头4前端内部，与内喷头4形成一体，作为第一雾化室5的污泥出口。

外喷头7出口处为保持耐磨性能，设置有外喷头耐磨环10，外喷头耐磨环10通过过盈配合安装在外喷头7的出口处。外喷头7根据喷雾能力设计其出口处的通孔内径大小，有利于污泥通过，不堵塞。外喷头耐磨环10后部的外喷头7内部安装固定有有多个旋转片8，旋转片8的后端面与内喷头4的喷嘴41顶端抵实。

本发明创造的工作原理：

气相输送管1作为压缩空气输送通道，辅助固相雾化。输送来的压缩空气通过90°侧管 11进入气相输送管1内，气相输送管1尾部43用封板12封堵，压缩空气只能从气相输送管 1前部输出。固相输送管2作为含水率80％的污泥输送通道。气相输送管1中压缩空气的另一作用，作为冷却气体保护内层固相输送管2，防止高温环境，固相输送管2内壁的污泥失水、板结，导致固相输送管2堵塞。

压缩空气通过侧管11首先进入到第一风道a，从第一风道a穿过布风环3的通风孔后进入到第二风道b，压缩空气进入到第二风道b后可通过台肩上的斜向通风孔421和第三风道c 形成两股压缩空气，第一股压缩空气为绝大部分压缩空气，第一股压缩空气通过斜向通风孔 421冲入到第一雾化室5，第二股压缩空气通过第三风道c进入第二雾化室9。

第一股压缩空气与污泥在第一雾化室5内进行第一次混合，第一股压缩空气冲入第一雾化室5将污泥打散，把散开的污泥挤入第二雾化室9；第二股压缩空气经第二雾化室9内的旋转片8形成一圈高速旋风，将第二雾化室9内的污泥高速旋转起来，并通过外喷头7喷出，从而实现污泥小颗粒雾化效果。这种方式对粘度高、流动性差的污泥具有良好的雾化效果。第一雾化室5与第二雾化室9的空气量的比例大概为0.75-1。

进一步最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种双室内混气固两相的雾化装置，其特征在于：包括气相输送管(1)和固定在其端部的外喷头(7)，外喷头(7)和气相输送管(1)的内部包裹有与两者分别相对应的内喷头(4)和固相输送管(2)，内喷头(4)固定在固相输送管(2)的端部，气相输送管(1)和固相输送管(2)同轴心，且两者之间的空隙形成第一风道(a)，内喷头(4)内部为第一雾化室(5)，内喷头(4)外部外喷头(7)内部为第二雾化室(9)，内喷头(4)后部的固相输送管(2)上套有布风环(3)，布风环(3)上围绕着其中心线开有若干通风孔，内喷头(4)上开有斜向通风孔(421)与布风环(3)上的通风孔相对应，斜向通风孔(421)将第一风道(a)与第一雾化室(5)连通，内喷头(4)与外喷头(7)、气相输送管(1)之间留有环形间隙，此环形间隙为第三风道(c)，第三风道(c)将第一风道(a)与第二雾化室(9)连通。

2.根据权利要求1所述的一种双室内混气固两相的雾化装置，其特征在于：内喷头(4)从前到后依次分别为喷嘴(41)、中部(42)和尾部(43)，喷嘴(41)为圆锥体结构，中部(42)的外径大于尾部(43)的外径，且小于气相输送管(1)的内径，尾部(43)与气相输送管(1)之间形成第二风道(b)，布风环(3)的通风孔将第一风道(a)与第二风道(b)相连通。

3.根据权利要求2所述的一种双室内混气固两相的雾化装置，其特征在于：内喷头(4)的尾部(43)的外端抵在布风环(3)的前侧壁上。

4.根据权利要求2所述的一种双室内混气固两相的雾化装置，其特征在于：中部(42)与尾部(43)之间通过斜面台肩过度，台肩上开斜向通风孔(421)。

5.根据权利要求1所述的一种双室内混气固两相的雾化装置，其特征在于：斜向通风孔(421)围绕着内喷头(4)的中心线均匀间隔分布，且斜向通风孔(421)的中心线能够汇聚于内喷头(4)的中心线上的一个点上。

6.根据权利要求1所述的一种双室内混气固两相的雾化装置，其特征在于：靠近外喷头(7)出口处的外喷头(7)内部固定有多个旋转片(8)，旋转片(8)的后端面与内喷头(4)的喷嘴(41)顶端抵接。

7.根据权利要求1所述的一种双室内混气固两相的雾化装置，其特征在于：布风环(3)的外径与气相输送管(1)的内径相同。

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