CN202176556U - 喉嘴距可调引射器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种喉嘴距可调引射器，用于将引射流体和工作流体混合为混合流体，所述喉嘴距可调引射器包括：喉嘴；吸入室，包围在所述喉嘴之外并与所述喉嘴连通；混合室，与所述吸入室连通；扩压室，与所述混合室连通；其中，所述吸入室、所述混合室、所述扩压室依次连接，所述喉嘴与所述混合室的入口之间具有间隔，所述间隔为喉嘴距，所述喉嘴设置在第一壳体中，所述混合室设置在第二壳体中，所述第一壳体与所述第二壳体通过弹性装置连接。本实用新型能够通过调整喉嘴距使引射器始终工作在最佳状态点，既保持最优的引射系数，从而使引射装置能够长期稳定的工作，并且避免了因为工作介质工况的变化出现流体倒流的危险。

Description

喉嘴距可调引射器

技术领域

本实用新型属于煤气混合***的引射装置，具体而言，涉及一种喉嘴距可调引射器。

背景技术

钢铁工业涉及多种不同热值的燃气，如发生炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气和液化石油气等。通常为了满足生产用户的要求，需要将两种或两种以上物性及热值不同的单一煤气混合成一定热值的混合煤气供应用户使用。这对于合理有效地利用有限能源具有重要意义。

目前应用比较普遍的传统混合工艺是：加压管道混合，即将一种或一种以上低压煤气先通过加压机加压到与高压煤气压力相近或相同后，再通过管道上安装的调节蝶阀来调节这两种或两种以上煤气的流量进行管道混合，在这种混合过程中各单一煤气的流态特性不发生变化，如图1：

上述加压管道混合方式主要存在如下缺陷：一是必须采用加压机将低压煤气升压，使其达到与高压煤气相近或相同的压力才能够混合，这样基建投资大，设备运行费用高，安全和控制***复杂，不利于节能环保。二是混合煤气的质量不均匀，使用户的燃烧不稳定，影响了燃气用户的正常使用，同时也使仪表测定的滞后现象较为严重。从下表(表1)所列的常见煤气的特性可以看出，热值较高的和热值较低的单一煤气其重度相差较大，而管道混合这一手段不易改变单一煤气的流态特性，必然会使重度相差较大的单一煤气在混合煤气中形成分层现象，造成不均匀的混合。

表1为常见煤气的重度和热值参数

表1

目前，大部分钢铁企业的煤气平衡面临高热值的煤气匮缺，而低热值的高炉煤气虽有富余却不能满足大部分生产工序的热值要求的问题，如何充分有效的混合利用不同热值的煤气，是钢铁企业在如今市场竞争激烈的环境中优胜劣汰的生存手段之一。

针对上述传统的煤气加压管道混合工艺存在的问题，出现了一种更加经济合理的新型混合工艺，即是以射流技术为混合基本原理，将引射器作为煤气混合设备，将不同压力和组分的两种或多种单一煤气相互混合，并进行能量交换，而形成一股适中压力的混合煤气。其中压力较高的单一煤气叫做工作流体，压力较低的单一煤气叫做引射流体。其特点是引射混合器本身不需要燃料或电力作为动力，机构简单，制造费低，安装简易，操作方便。引射器的构造包括工作喉嘴，吸人室，混合室和扩压室四个部分。工作喉嘴是实现工作流体势能转变为动能的装置。工作流体进入喉嘴后流速逐渐增加，从喉嘴口喷出时气流速度达到最高点。吸入室由于工作流体的射流作用，在吸入室内产生一定的负压(抽力)，从而将引射流体引进吸入室。工作流体的喉嘴动能愈大，造成的抽力也愈大。对于一定尺寸的引射器来说，工作流体和引射流体基本上能保持正比例关系。在混合室中两种不同流速的流体由于内摩擦、撞击和紊流作用而实现能量交换，达到混合煤气速度的均衡和压力的提高。扩压室是使混合煤气动能变为势能的装置。在扩压室中混合煤气的压力将进一步升高，在扩压室出口处混合煤气压力高于吸入室进口处的引射流体压力。从引射器的工作原理及过程中可以看出，这种混合形式的最大优越性就是***无动力操作，无需消耗额外的能源，运行费用低，节能环保。对于有余压可以利用的单一煤气来说，让其作为工作流体并采用引射的方式来形成混合煤气，就更加经济合理。其次这种混合方式混合较为均匀，混合煤气质量较好，从而减少管网***的压力降，保证用户的燃烧稳定性，同时，也使仪表的滞后现象有所改善。

尽管引射器结构简单，但其内部气体作用机理却十分复杂，目前在其理论计算中，有些结构尺寸仍然采用基于一维分析方法的经验数据(如喉嘴距)。已有研究发现喉嘴距有一最佳值，当喉嘴距大于最佳值时，将导致射流***撞击吸入室内壁，在吸入室内形成涡流，降低引射系数。随着喉嘴距进一步增大，这一作用会越来越明显，严重时会使工作流体倒流入引射流体中，造成事故。

而目前在工业领域内广为应用的引射器结构大都是固定的，即喉嘴距不能变化。然而有些场合工况变化较大，这就需要调整喉嘴距来适应不同的工况环境，所以结构固定式引射器难以满足工况变化要求。

实用新型内容

本实用新型提供一种喉嘴距可调引射器，以解决现有的引射器喉嘴距不能变化，难以满足工况变化要求的问题。

为此，本实用新型提出一种喉嘴距可调引射器，用于将引射流体和工作流体混合为混合流体，所述喉嘴距可调引射器包括：喉嘴；吸入室，包围在所述喉嘴之外并与所述喉嘴连通；混合室，与所述吸入室连通；扩压室，与所述混合室连通；其中，所述吸入室、所述混合室、所述扩压室依次连接，所述喉嘴与所述混合室的入口之间具有间隔，所述间隔为喉嘴距，所述喉嘴设置在第一壳体中，所述混合室设置在第二壳体中，所述第一壳体与所述第二壳体通过弹性装置连接。

进一步地，所述弹性装置为波纹管。

进一步地，所述第一壳体与所述第二壳体分别焊接在所述波纹管的两端，所述第一壳体与所述第二壳体均为管状。

进一步地，所述喉嘴距可调引射器还包括：具有螺纹的调节连杆，所述调节连杆的一端连接所述第一壳体，所述调节连杆的另一端连接所述第二壳体。

进一步地，所述喉嘴距可调引射器还包括：分别从所述第一壳体与所述第二壳体侧向伸出的固定板，所述波纹管位于第一壳体的固定板与第二壳体的固定板之间，所述调节连杆连接在所述第一壳体的固定板与所述第二壳体的固定板之间。

进一步地，所述第一壳体与所述第二壳体远离所述喉嘴的一端分别设有密封堵板，第一壳体的密封堵板上设有所述工作流体的入口，第二壳体的密封堵板上设有所述混合流体的出口。

进一步地，所述扩压室由扩压室扩口管形成，所述扩压室扩口管焊接在所述第二壳体上。

由于本实用新型的引射器，所述喉嘴设置在第一壳体中，所述混合室设置在第二壳体中，所述第一壳体与所述第二壳体通过弹性装置连接，所以本实用新型的引射器的喉嘴距可调，因而能够根据实际工况进行调整，克服了现有的引射器喉嘴距不能变化，难以满足工况变化要求的问题。

进一步地，本实用新型采用波纹管连接第一壳体与所述第二壳体，这样既保证了喉嘴距可调，又保证了具有腔体的第一壳体与第二壳体连接的密闭以及连接的方便。

附图说明

图1为传统的加压管道混合的工作原理图；

图2示意性示出了根据本实用新型实施例的喉嘴距可调引射器的剖视结构。

附图标号说明：

1、喉嘴缩口管      11、喉嘴      d、喉嘴距         2、第一壳体

23、固定板         25、堵板      3、混合室         4、第二壳体    43、固定板

45、堵板           5、扩压室     51、扩压室扩口管  6、波纹管      7、吸入室

71、吸入室缩口管   8、调节连杆   80、螺母          A、引射流体    B、工作流体

C、混合流体

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图2所示，本实用新型提出一种喉嘴距可调引射器，用于混合两种气体，例如，混合不同压力和组分的两种单一煤气。所述喉嘴距可调引射器包括：喉嘴11，位于喉嘴缩口管1的缩口端，工作流体B容纳于喉嘴缩口管1中；吸入室7，包围在所述喉嘴11之外并与所述喉嘴11连通，引射流体A从吸入室7的入口进入吸入室7；混合室3，与所述吸入室7连通，混合室中，两种不同流速的流体由于内摩擦、撞击和紊流作用而实现能量交换，达到混合煤气速度的均衡和压力的提高；扩压室5，与所述混合室3连通，扩压室是使混合流体动能变为势能的装置。在扩压室中混合流体的压力将进一步升高，在扩压室出口处混合流体C压力高于吸入室进口处的引射流体压力。其中，所述吸入室7、所述混合室5、所述扩压室3依次连接。所述喉嘴11与所述混合室3的入口之间具有间隔，所述间隔为喉嘴距d，所述喉嘴11设置在第一壳体2中，所述混合室3设置在第二壳体4中，所述第一壳体2与所述第二壳体4通过弹性装置连接。所述弹性装置例如为波纹管6，能够保证第一壳体与第二壳体连接的密闭以及连接的方便。

如图2所示，所述第一壳体2与所述第二壳体4分别焊接在所述波纹管6的两端，所述第一壳体2与所述第二壳体4均为管状，例如为圆管状，以便制作。所述第一壳体2与所述第二壳体4通过波纹管6对接并且密封连接，例如，所述第一壳体2的长度方向与所述第二壳体4的长度方向相同，第一壳体2与所述第二壳体4首尾衔接，以减少动能损失。

如图2所示，所述喉嘴距可调引射器还包括：具有螺纹的调节连杆8，连接所述第一壳体2与所述第二壳体4。通过拧紧调节连杆8上的螺母80可以调整好波纹管6的伸缩量，保证所述第一壳体2与所述第二壳体4连接的稳定，保证工作中，喉嘴距d的稳定，而且在调整喉嘴距d时，调整精确。

如图2所示，所述喉嘴距可调引射器还包括：分别从所述第一壳体2与所述第二壳体4侧向伸出的固定板，所述波纹管6位于第一壳体的固定板23与第二壳体的固定板43之间，所述调节连杆8连接在所述第一壳体的固定板23与所述第二壳体的固定板43之间，例如，调节连杆8的延伸方向与第一壳体2的延伸方向相同或与所述第二壳体4的延伸方向相同。本实用新型可以设置多个调节连杆8和固定板23以及固定板43，例如，多个调节连杆8和固定板23以及固定板43均匀设置在第一壳体2与第二壳体4的侧向，以使受力均匀，连接稳固。

如图2所示，所述第一壳体2与所述第二壳体4远离所述喉嘴的一端分别设有密封堵板25和密封堵板45，只留出工作流体的入口和混合流体的出口，以防止所述第一壳体2与所述第二壳体4泄露。

如图2所示，喉嘴缩口管1用固定板焊接在第一壳体2上，吸入室7由喉嘴缩口管1及吸入室缩口管71之间的环形空间形成，混合室3由混合室钢管形成，所述扩压室5由扩压室扩口管51形成，所述吸入室缩口管71、混合室钢管和扩压室扩口管51焊接在所述第二壳体4上。喉嘴距可调引射器上设有引射流体入口、工作流体的入口和混合流体的出口，这三个接口由法兰与各自的介质管道连接。

本实用新型的喉嘴距调整过程：旋紧调节连杆两端的螺母80，使固定板25和固定板45相互靠近，从而带动第一壳体2、第二壳体4挤压波纹管6，此时与第一壳体2固焊的喉嘴缩口管1向混合室3方向移动，这样喉嘴距d就相应的减小。增大喉嘴距的过程与之相反。本实用新型能够通过调整喉嘴距使引射器始终工作在最佳状态点，既保持最优的引射系数，从而使引射装置能够长期稳定的工作，并且避免了因为工作介质工况的变化出现流体倒流的危险。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。为本实用新型的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (7)

1.一种喉嘴距可调引射器，用于将引射流体和工作流体混合为混合流体，所述喉嘴距可调引射器包括：喉嘴；吸入室，包围在所述喉嘴之外并与所述喉嘴连通；混合室，与所述吸入室连通；扩压室，与所述混合室连通；其中，所述吸入室、所述混合室、所述扩压室依次连接，所述喉嘴与所述混合室的入口之间具有间隔，所述间隔为喉嘴距，其特征在于，所述喉嘴设置在第一壳体中，所述混合室设置在第二壳体中，所述第一壳体与所述第二壳体通过弹性装置连接。

2.如权利要求1所述的喉嘴距可调引射器，其特征在于，所述弹性装置为波纹管。

3.如权利要求2所述的喉嘴距可调引射器，其特征在于，所述第一壳体与所述第二壳体分别焊接在所述波纹管的两端，所述第一壳体与所述第二壳体均为管状。

4.如权利要求2所述的喉嘴距可调引射器，其特征在于，所述喉嘴距可调引射器还包括：具有螺纹的调节连杆，所述调节连杆的一端连接所述第一壳体，所述调节连杆的另一端连接所述第二壳体。

5.如权利要求4所述的喉嘴距可调引射器，其特征在于，所述喉嘴距可调引射器还包括：分别从所述第一壳体与所述第二壳体侧向伸出的固定板，所述波纹管位于第一壳体的固定板与第二壳体的固定板之间，所述调节连杆连接在所述第一壳体的固定板与所述第二壳体的固定板之间。

6.如权利要求1所述的喉嘴距可调引射器，其特征在于，所述第一壳体与所述第二壳体远离所述喉嘴的一端分别设有密封堵板，第一壳体的密封堵板上设有所述工作流体的入口，第二壳体的密封堵板上设有所述混合流体的出口。

7.如权利要求1所述的喉嘴距可调引射器，其特征在于，所述扩压室由扩压室扩口管形成，所述扩压室扩口管焊接在所述第二壳体上。

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