CN210855970U - 一种清洗用氨水喷嘴、荒煤气冷却及焦油清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种清洗用氨水喷嘴及采用该氨水喷嘴的荒煤气冷却及焦油清洗装置，所述清洗用氨水喷嘴包括氨水喷嘴、进液管、连接管及安装座；氨水喷嘴的本体内设有进液区、旋转分散区、混合撞击区及喷射导向区。所述荒煤气冷却及焦油清洗装置包括清洗用氨水喷嘴及氨水雾化喷嘴；氨水雾化喷嘴设于靠近上升管一端的桥管顶部，其喷雾方向朝向集气管一端的斜下方；清洗用氨水喷嘴设于集气管上方的桥管顶部，氨水喷嘴的喷液方向竖直向下。本实用新型不仅能够对桥管下段及水封阀中段喉管处进行有效清洗，防止焦油粘附，还能在桥管中部产生负压，将焦炉炭化室机侧装煤时产生的炉头烟吸入炭化室内，解决焦化行业长期以来炉头烟污染难以去除的问题。

Description

一种清洗用氨水喷嘴、荒煤气冷却及焦油清洗装置

技术领域

本实用新型涉及焦炉煤气收集与净化技术领域，尤其涉及一种清洗用氨水喷嘴及采用该氨水喷嘴的荒煤气冷却及焦油清洗装置。

背景技术

焦炉上升管通过桥管与集气管相连，用于将焦炉煤干馏过程中产生的荒煤气冷却、导出，并保持和控制炭化室在整个结焦过程中为正压，同时防止炭化室压力过高而泄漏荒煤气至大气环境中；通常在桥管段设置氨水喷洒装置，迅速蒸发并大量吸收荒煤气热量，使荒煤气急剧降温80～100℃后，再进入集气管中。

目前，用于荒煤气冷却的氨水喷洒装置常采用氨水雾化喷嘴，雾化喷射冷却是将液体通过雾化喷管借助高压气体或是依赖本身的压力使液体雾化，强制喷射到被冷却体表面实现对其冷却的效果，其冷却效果好，能够满足荒煤气导出过程中冷却的需要。但是荒煤气冷却后，其中的焦油凝结在桥管下段及水封阀中段喉管处，影响荒煤气的正常流动，严重时会发生堵塞现象。另外，焦炉炉门侧在进行装煤操作时炉头烟容易外逸，对大气造成污染。

发明内容

本实用新型提供了一种清洗用氨水喷嘴及采用该氨水喷嘴的荒煤气冷却及焦油清洗装置，不仅能够对桥管下段及水封阀中段喉管处进行有效清洗，防止焦油粘附，还能在桥管中部产生负压，将焦炉炭化室机侧装煤时产生的炉头烟吸入炭化室内，解决焦化行业长期以来炉头烟污染难以去除的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种清洗用氨水喷嘴，包括氨水喷嘴、进液管、连接管及安装座；所述氨水喷嘴的氨水入口一端与进液管的一端通过螺纹连接，进液管的轴线与氨水喷嘴的轴线同轴，进液管的另一端设疏通孔，疏通孔通过封堵封闭；连接管的一端与进液管的中部相连，另一端通过法兰连接外部的氨水管道；进液管的外侧设安装座，安装座上设安装螺栓孔；所述氨水喷嘴的本体内自氨水入口向氨水出口一端依次设有进液区、旋转分散区、混合撞击区及喷射导向区；所述进液区设螺旋体，螺旋体的周向设有3个螺旋通道，螺旋通道的螺旋中心线为螺旋体的轴线，螺旋体的中部设轴向直孔；进液区为圆柱体空间，旋转分散区为向混合撞击区收紧的圆锥体空间，混合撞击区为圆柱体空间或外轮廓为双曲线型的柱体空间，喷射导向区是由混合撞击区向外扩散的圆锥体空间。

所述螺旋体的外端对应轴向直孔的出口处设螺旋引导件，螺旋引导件的螺旋方向与螺旋通道的螺旋方向相反，螺旋引导件的末端延伸至旋转分散区内。

所述进液管与连接管之间为斜接，且连接管中氨水流动方向与进液管中氨水流动方向之间的夹角为钝角。

所述螺旋通道为变截面通道，且自氨水入口一端向氨水出口一端截面逐渐变小。

所述螺旋通道为矩形截面的螺旋通道。

所述螺旋通道的倾斜角为35°～55°。

所述螺旋引导件由筒状结构及带状螺旋体组成，筒体结构的一端与螺旋体固定连接，筒状结构的内径与轴向直孔的内径相同；筒状结构的另一端连接带状螺旋体的大端，带状螺旋体的小端向旋转分散区延伸。

所述螺旋体与氨水喷嘴的本体之间、螺旋引导体的筒状结构与螺旋体之间分别通过过渡配合或过盈配合固定连接。

所述进液管、连接管及安装座为一体成型的铸钢件，所述氨水喷嘴由不锈钢制成。

一种荒煤气冷却及焦油清洗装置，设于桥管上，所述桥管的一端与上升管相连，桥管的另一端通过水封阀与集气管相连；所述荒煤气冷却及焦油清洗装置包括清洗用氨水喷嘴及氨水雾化喷嘴；所述氨水雾化喷嘴设于靠近上升管一端的桥管顶部，其喷雾方向朝向集气管一端的斜下方；所述清洗用氨水喷嘴设于集气管上方的桥管顶部，氨水喷嘴的轴线与水封阀的轴线同轴，氨水喷嘴的喷液方向竖直向下。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)本发明所述清洗用氨水喷嘴为大液滴喷射，与氨水雾化喷嘴相比，其清洗效果更好，能够对桥管下段及水封阀中段喉管处进行有效清洗，防止焦油粘附；

2)通过氨水雾化喷嘴及清洗用氨水喷嘴在桥管上的合理搭配使用，实现荒煤气的高效冷却及焦油的及时清洗，保证焦炉荒煤气顺利导出；

3)清洗用氨水喷嘴在喷洒过程中能够在桥管中部产生负压，将焦炉炭化室机侧装煤时产生的炉头烟吸入炭化室内，解决焦化行业长期以来炉头烟污染难以去除的问题。

附图说明

图1是本实用新型所述一种清洗用氨水喷嘴的结构示意图。

图2是本实用新型所述氨水喷嘴的外形图。

图3是图2的俯视图。

图4是图2的仰视图。

图5是图2中的A-A剖视图一。

图6是图2中的A-A剖视图二。

图7是本实用新型所述一种荒煤气冷却及焦油清洗装置的结构示意图。

图中：1.氨水喷嘴 101.氨水喷嘴的本体 102.螺纹 103.铣扁结构 104.螺旋体104a.螺旋通道 104b.轴向直孔 105.螺旋引导件 Ⅰ.进液区 Ⅱ.旋转分散区 Ⅲ.混合撞击区 Ⅳ.喷射导向区 2.进液管 3.连接管 4.安装座 5.封堵 6.法兰 10.炭化室.20.上升管30.桥管 40.水封阀 50.集气管 60.氨水雾化喷嘴 70.清洗用氨水喷嘴

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，本实用新型所述一种清洗用氨水喷嘴，包括氨水喷嘴1、进液管2、连接管3及安装座4；所述氨水喷嘴1的氨水入口一端与进液管2的一端通过螺纹102连接，进液管2的轴线与氨水喷嘴1的轴线同轴，进液管2的另一端设疏通孔，疏通孔通过封堵5封闭；连接管3的一端与进液管2的中部相连，另一端通过法兰6连接外部的氨水管道；进液管2的外侧设安装座4，安装座4上设安装螺栓孔；如图2-5所示，所述氨水喷嘴的本体101内自氨水入口向氨水出口一端依次设有进液区Ⅰ、旋转分散区Ⅱ、混合撞击区Ⅲ及喷射导向区Ⅳ；所述进液区Ⅰ设螺旋体104，螺旋体104的周向设有3个螺旋通道104a，螺旋通道104a的螺旋中心线为螺旋体104的轴线，螺旋体104的中部设轴向直孔104b；进液区Ⅰ为圆柱体空间，旋转分散区Ⅱ为向混合撞击区Ⅲ收紧的圆锥体空间，混合撞击区Ⅲ为圆柱体空间或外轮廓为双曲线型的柱体空间，喷射导向区Ⅳ是由混合撞击区Ⅲ向外扩散的圆锥体空间。

如图6所示，所述螺旋体104的外端对应轴向直孔104b的出口处设螺旋引导件105，螺旋引导件105的螺旋方向与螺旋通道104a的螺旋方向相反，螺旋引导件105的末端延伸至旋转分散区Ⅱ内。

所述进液管2与连接管3之间为斜接，且连接管3中氨水流动方向与进液管2中氨水流动方向之间的夹角为钝角。

所述螺旋通道104a为变截面通道，且自氨水入口一端向氨水出口一端截面逐渐变小。

所述螺旋通道104a为矩形截面的螺旋通道。

所述螺旋通道104a的倾斜角为35°～55°。

所述螺旋引导件105由筒状结构及带状螺旋体组成，筒体结构的一端与螺旋体104固定连接，筒状结构的内径与轴向直孔104b的内径相同；筒状结构的另一端连接带状螺旋体的大端，带状螺旋体的小端向旋转分散区Ⅱ延伸。

所述螺旋体104与氨水喷嘴的本体101之间、螺旋引导体105的筒状结构与螺旋体104之间分别通过过渡配合或过盈配合固定连接。

所述进液管2、连接管3及安装座4为一体成型的铸钢件，所述氨水喷嘴1由不锈钢制成。

如图7所示，本实用新型所述一种荒煤气冷却及焦油清洗装置，设于桥管30上，所述桥管30的一端与上升管20相连，桥管30的另一端通过水封阀40与集气管50相连；所述荒煤气冷却及焦油清洗装置包括所述的清洗用氨水喷嘴70及氨水雾化喷嘴60；所述氨水雾化喷嘴60设于靠近上升管20一端的桥管30顶部，其喷雾方向朝向集气管50一端的斜下方；所述清洗用氨水喷嘴70设于集气管50上方的桥管30顶部，清洗用氨水喷嘴70的轴线与水封阀40的轴线同轴，喷液方向竖直向下。

如图1所示，本实用新型所述清冼用氨水喷嘴70中，氨水喷嘴1与进液管2通过螺纹102可拆卸地连接，方便检修更换。进液管2的另一端设疏通孔，当氨水喷嘴1在氨水入口一侧发生堵塞时，通过疏通孔进行疏通，日常工作时疏通孔通过封堵5封闭。连接管3的一端与外部的氨水管道连接，自氨水管道引入的氨水沿斜向进入进液管2中，可以防止对氨水喷嘴1的直接冲击，并且起到缓冲均流的作用。

如图2、图4所示，氨水喷嘴的本体101两端分别设螺纹102和铣扁结构103，其中螺纹102用于与进液管2相连，氨水喷嘴的本体101的外径与进液管2的外径相同。铣扁结构103的外部轮廓为正四方形，拐角处采用圆弧过渡，该结构是为了方便使用配套的搬手等工具进行安装、拆卸。

如图3所示，氨水喷嘴1的顶部(图2所示方向)设有螺旋体104，螺旋体104上沿周向均布3条螺旋通道104a，螺旋通道104a的上部开口与进液管2连通，下部开口与氨水喷嘴1的内部空间连接。3条螺旋通道104a绕氨水喷嘴1的中心线呈螺旋型设置，优选的截面形状为矩形，且自上至下是由大到小的变截面结构。

如图5所示，所述氨水喷嘴的本体101内自上至下地设有进液区Ⅰ、旋转分散区Ⅱ、混合撞击区Ⅲ及喷射导向区Ⅳ；氨水到达氨水喷嘴1后，通过进液区Ⅰ的螺旋体104上设置的3条螺旋通道104a及轴向直孔104b进入氨水喷嘴1内部空间，其中由螺旋通道104a进入的氨水在旋转分散区Ⅱ的氨水喷嘴本体101内壁上沿螺旋形旋转向下流动，由轴向直孔104b进入的氨水直接进入氨水喷嘴本体101的中部并竖直向下流动。3股螺旋下降的氨水与1股直线下降的氨水在混合撞击区Ⅲ相遇，并发生激烈碰撞，散裂为细碎的液滴，该液滴的直径与雾化喷嘴产生的雾化液滴相比属于大液滴，其对荒煤气的冷却效果不如雾化液滴，但与雾化液滴相比，由于其液滴体积大，动能也较大，具有更大的冲击力，因此用于清洗时效果更好。碰撞后的细碎液滴在锥形的喷射导向区Ⅳ引导下向下呈伞状均匀扩散喷射，其清洗面积大。

如图6所示，所述氨水喷嘴的本体101内自上至下地设有进液区Ⅰ、旋转分散区Ⅱ、混合撞击区Ⅲ及喷射导向区Ⅳ；与图5所示氨水喷嘴不同的是，在螺旋体104的下部设置了螺旋引导件105，通过轴向直孔104b进入的一股氨水通过螺旋引导件105的作用在氨水喷嘴本体101的中部呈螺旋状向下流动，由于其螺旋方向与螺旋通道104a的旋向相反，因此该股氨水与另外3股氨水相遇时会发生更加激烈的碰撞，从而进一步强化液滴的分散效果。

如图7所示，本实用新型所述一种清洗用氨水喷嘴70与常规的氨水雾化喷嘴60在桥管30处配合使用，可以实现荒煤气冷却及焦油清洗的双重效果；氨水雾化喷嘴60、清洗用氨水喷嘴70按照预先设计的位置及角度安装，其中清洗用氨水喷嘴70通过安装座4和配合的螺栓进行安装，2个氨水喷嘴均可定向自动喷洒氨水，其中清洗用氨水喷嘴70喷洒的氨水能够充分覆盖水封阀40中段喉管部位，对其进行有效冲洗。而由于清洗用氨水在桥管30内的流动，能够使桥管30内部压强发生局部变化，使桥管30中部形成真空负压，该负压能够使炭化室10炉头的炉头烟被引射到炭化室10内，从而解决焦化行业多年来一直难以解决的炉头烟污染这一大难题。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种清洗用氨水喷嘴，其特征在于，包括氨水喷嘴、进液管、连接管及安装座；所述氨水喷嘴的氨水入口一端与进液管的一端通过螺纹连接，进液管的轴线与氨水喷嘴的轴线同轴，进液管的另一端设疏通孔，疏通孔通过封堵封闭；连接管的一端与进液管的中部相连，另一端通过法兰连接外部的氨水管道；进液管的外侧设安装座，安装座上设安装螺栓孔；所述氨水喷嘴的本体内自氨水入口向氨水出口一端依次设有进液区、旋转分散区、混合撞击区及喷射导向区；所述进液区设螺旋体，螺旋体的周向设有3个螺旋通道，螺旋通道的螺旋中心线为螺旋体的轴线，螺旋体的中部设轴向直孔；进液区为圆柱体空间，旋转分散区为向混合撞击区收紧的圆锥体空间，混合撞击区为圆柱体空间或外轮廓为双曲线型的柱体空间，喷射导向区是由混合撞击区向外扩散的圆锥体空间。

2.根据权利要求1所述的一种清洗用氨水喷嘴，其特征在于，所述螺旋体的外端对应轴向直孔的出口处设螺旋引导件，螺旋引导件的螺旋方向与螺旋通道的螺旋方向相反，螺旋引导件的末端延伸至旋转分散区内。

3.根据权利要求1所述的一种清洗用氨水喷嘴，其特征在于，所述进液管与连接管之间为斜接，且连接管中氨水流动方向与进液管中氨水流动方向之间的夹角为钝角。

4.根据权利要求1所述的一种清洗用氨水喷嘴，其特征在于，所述螺旋通道为变截面通道，且自氨水入口一端向氨水出口一端截面逐渐变小。

5.根据权利要求1或4所述的一种清洗用氨水喷嘴，其特征在于，所述螺旋通道为矩形截面的螺旋通道。

6.根据权利要求1或4所述的一种清洗用氨水喷嘴，其特征在于，所述螺旋通道的倾斜角为35°～55°。

7.根据权利要求2所述的一种清洗用氨水喷嘴，其特征在于，所述螺旋引导件由筒状结构及带状螺旋体组成，筒体结构的一端与螺旋体固定连接，筒状结构的内径与轴向直孔的内径相同；筒状结构的另一端连接带状螺旋体的大端，带状螺旋体的小端向旋转分散区延伸。

8.根据权利要求1所述的一种清洗用氨水喷嘴，其特征在于，所述螺旋体与氨水喷嘴的本体之间、螺旋引导体的筒状结构与螺旋体之间分别通过过渡配合或过盈配合固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种清洗用氨水喷嘴，其特征在于，所述进液管、连接管及安装座为一体成型的铸钢件，所述氨水喷嘴由不锈钢制成。

10.一种荒煤气冷却及焦油清洗装置，设于桥管上，所述桥管的一端与上升管相连，桥管的另一端通过水封阀与集气管相连；其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的一种清洗用氨水喷嘴，还包括氨水雾化喷嘴；所述氨水雾化喷嘴设于靠近上升管一端的桥管顶部，其喷雾方向朝向集气管一端的斜下方；所述清洗用氨水喷嘴设于集气管上方的桥管顶部，氨水喷嘴的轴线与水封阀的轴线同轴，氨水喷嘴的喷液方向竖直向下。

Images