一種多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴的制作方法
【專利摘要】一種多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴，它包括噴頭、外管、內(nèi)管、原料油入口、一次蒸汽入口、一次蒸汽孔板以及二次蒸汽入口、二次蒸汽孔板；一次蒸汽在一次混合室里對(duì)原料油進(jìn)行第一次霧化，進(jìn)入內(nèi)管對(duì)原料油進(jìn)行第二次霧化，二次蒸汽在二次混合室里對(duì)原料油進(jìn)一步?jīng)_擊、破碎，即第三次霧化，進(jìn)入噴頭后，進(jìn)行第四級(jí)霧化；噴頭的噴嘴出口有多種排列形式，使蒸汽攜帶原料油噴出時(shí)形成寬廣的幕屏分布，有利于原料油與催化劑的充分接觸、反應(yīng)，同時(shí)有效的降低了催化劑的破碎。
【專利說明】
一種多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于石油煉制領(lǐng)域催化裂化裝置，主要涉及一種多級(jí)霧化的催化裂化進(jìn)料噴嘴。
【背景技術(shù)】
[0002]原料油進(jìn)料霧化噴嘴是石油煉制領(lǐng)域催化裂化裝置的一個(gè)重要設(shè)備，其作用是:首先將原料油破碎、霧化為大量的細(xì)小液滴，再將原料油滴噴入到催化裂化提升管反應(yīng)器中，與提升管反應(yīng)器內(nèi)的催化劑混合、反應(yīng)。目前用于催化裂化裝置的原料油進(jìn)料霧化噴嘴的形式有很多，例如，有支管型、喉管型、Y型、螺旋葉型、錐靶型及各類靶型噴嘴，國產(chǎn)噴嘴有單管型噴嘴，即采用單一管腔進(jìn)料進(jìn)氣混合霧化，使用效果不是很理想。
[0003]噴嘴使反應(yīng)原料成為小液滴，目的是能快速氣化并發(fā)生反應(yīng)，霧化不是最終目的，提高反應(yīng)效果才是目標(biāo)。為了達(dá)到好的反應(yīng)結(jié)果，即需要使液體霧化好，又需要使霧化物流在反應(yīng)器內(nèi)分配好，尤其是與催化劑均勻接觸是很重要的。
[0004]另外，由于要使原料油等液體霧化為細(xì)小顆粒，需要較高的壓降和氣體流速。已有技術(shù)中高速的氣液霧化物流直接噴入反應(yīng)器，對(duì)催化劑沖刷破碎較嚴(yán)重。
[0005]然而在實(shí)際使用過程中，上述噴嘴或多或少存在著以下問題:一是原料油的霧化效果有待進(jìn)一步提高;二是由噴嘴噴入到提升管反應(yīng)器內(nèi)的原料油與催化劑接觸面不廣，反應(yīng)效果不佳;三是有噴嘴噴出的霧化了的原料油滴噴射速度過高，使催化劑破碎嚴(yán)重。
[0006]本發(fā)明提出一種多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴，使原料油得到四級(jí)霧化，有效的消除大直徑液滴，從而達(dá)到催化裂化工藝所要求的霧化粒徑。同時(shí)對(duì)噴頭的研究發(fā)現(xiàn)，噴頭噴入提升管反應(yīng)器的原料油與催化劑接觸、反應(yīng)不充分，是由于以往噴嘴出口的布置形式不利于原料油的擴(kuò)張，本發(fā)明提出了四種噴頭結(jié)構(gòu)形式，噴頭兩側(cè)的噴嘴出口中心線與噴嘴軸線夾角為0-30°，噴頭表面由中部向兩側(cè)偏轉(zhuǎn)，與徑向方向夾角為0-30°，該設(shè)置使原料油滴由噴嘴噴入提升管反應(yīng)器后向兩側(cè)擴(kuò)張，形成寬廣的幕屏，與催化劑的接觸面更大。另外，噴嘴出口設(shè)置了擴(kuò)張段，原料油滴噴出時(shí)經(jīng)過流通面積擴(kuò)張段，由于霧化氣體密度小，隨著流通面積的增加迅速減速，降低了催化劑破碎的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴，經(jīng)過氣體和液體間多次改變速度差，使其能實(shí)現(xiàn)對(duì)原料油的多級(jí)霧化，有效的消除大直徑液滴，同時(shí)從噴嘴噴出時(shí)形成更寬廣的幕屏，使得原料油與催化劑更充分的接觸、反應(yīng);在不影響霧化效果的條件下，實(shí)現(xiàn)氣液霧化物流與反應(yīng)器內(nèi)催化劑的低速接觸，減少對(duì)催化劑的沖蝕破碎。
[0008]為解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴，所述噴嘴包括噴頭、外管、內(nèi)管、原料油入口、一次蒸汽入口、一次蒸汽孔板以及二次蒸汽入口、二次蒸汽孔板;所述的一次蒸汽孔板設(shè)置在原料油入口的與內(nèi)管之間，在一次蒸汽孔板、原料油入口及內(nèi)管之間形成環(huán)形空腔構(gòu)成一次蒸汽室并設(shè)置一次蒸汽入口，一次蒸汽孔板的下游一側(cè)圓臺(tái)形區(qū)域構(gòu)成一次混合霧化室;所述的二次蒸汽孔板設(shè)置在內(nèi)管的擴(kuò)張段與外管之間，在二次蒸汽孔板、外管及內(nèi)管之間形成環(huán)形空腔構(gòu)成二次蒸汽室，并在二次蒸汽孔板物流上游設(shè)置二次蒸汽入口，在二次蒸汽孔板與噴頭和內(nèi)管出口間的凹形區(qū)域構(gòu)成二次混合霧化室;所述的內(nèi)管具有收縮擴(kuò)張霧化區(qū)，即有擴(kuò)張段、喉口段，收縮段;所述的一次蒸汽孔板圓周分布多個(gè)一次蒸汽噴孔，二次蒸汽孔板圓周分布多個(gè)二次蒸汽噴孔，噴頭圓周分布多個(gè)噴嘴出口。
[0009]所述多級(jí)霧化噴嘴的內(nèi)管收縮擴(kuò)張霧化區(qū)由多個(gè)流通橫截面逐漸收縮、擴(kuò)張的過程組成，各收縮、擴(kuò)張角度和各喉口直徑根據(jù)需要設(shè)計(jì);每次收縮形成一次霧化氣體加速并增加氣體與液體的速度差，提高液體霧化效果;每次流通面積擴(kuò)張形成霧化氣體和氣體與液體的速度差降低，為再次加速創(chuàng)造條件。
[0010]上述多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴的一次蒸汽孔板圍繞原料油入口的出口端圓周分布M個(gè)ΦB的一次蒸汽噴孔，二次蒸汽孔板圍繞內(nèi)管擴(kuò)張段出口端圓周分布N個(gè)Φ?的二次蒸汽噴孔，M、N、B、D由原料油的處理量決定，二次蒸汽噴孔與噴嘴出口一一對(duì)應(yīng)，即個(gè)數(shù)、方位均一致。[0011 ] 二次蒸汽噴孔可以設(shè)在內(nèi)管擴(kuò)張段上。
[0012]所述多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴的噴頭圓周設(shè)置多個(gè)噴嘴出口，噴嘴出口的結(jié)構(gòu)設(shè)置為喉管式，即有收縮段、喉口段、擴(kuò)張段組成，該結(jié)構(gòu)可以使原料油得到第四級(jí)霧化，同時(shí)在擴(kuò)張段形成減速區(qū)，有效的解決了原料油滴噴射速度過高使催化劑破碎嚴(yán)重的問題;噴嘴出口的布置可設(shè)置為圓形均布、橢圓形、或限制豎直方向?qū)挾鹊牟贾玫榷喾N排列形式;噴頭出口端的表面在水平方向設(shè)計(jì)為傾角為α的切面，α為0-30°，噴嘴出口中心線在水平方向與噴頭軸線夾角為β，β為0-30°;以上設(shè)置使蒸汽攜帶原料油由噴嘴出口噴出后呈扇形向水平兩側(cè)擴(kuò)張，形成較寬廣的蒸汽幕屏，從而使原料油與催化劑得到充分反應(yīng)。
[0013]所述多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴的噴頭圓周設(shè)置多個(gè)噴嘴出口，噴頭出口端面水平軸線上方的噴嘴出口在出口方向向下傾斜Cl角度;噴頭出口端面水平軸線下方的出口在出口方向向上偏轉(zhuǎn)C2角度;使不同位置的出口物流在反應(yīng)器內(nèi)匯集到扁平區(qū)域;距噴頭出口端面豎直中心線不同距離的出口對(duì)應(yīng)不同的Cl和C2數(shù)值。
[0014]噴頭的噴嘴出口內(nèi)表面或噴嘴出口收縮段內(nèi)表面或噴嘴出口收縮段和喉口段內(nèi)表面設(shè)置為多葉草形，優(yōu)先設(shè)置為四葉草形，該設(shè)置使第四級(jí)霧化二次蒸汽對(duì)原料油的沖擊、破碎能力更強(qiáng)。
[0015]經(jīng)加熱并有一定壓力的原料油經(jīng)原料油入口進(jìn)入一次混合霧化室，一次蒸汽經(jīng)一次蒸汽入口進(jìn)入一次蒸汽室，并通過一次蒸汽孔板上圓周分布多個(gè)的一次蒸汽噴孔加速后進(jìn)入一次混合霧化室，對(duì)原料油進(jìn)行沖擊、破碎，形成第一級(jí)霧化，同時(shí)由于一次蒸汽孔板上圓周分布的多個(gè)蒸汽噴孔環(huán)繞原料油入口，形成蒸汽包圍著原料油并高速攜帶著原料油流動(dòng)，減少大液滴在邊壁區(qū)域的聚集，強(qiáng)化霧化效果;一次蒸汽攜帶原料油進(jìn)入內(nèi)管中，由于內(nèi)管的收縮段成錐形，流通面積收縮后又通過喉口段及擴(kuò)張段，使得一次蒸汽對(duì)原料油進(jìn)行進(jìn)一步的沖擊、破碎，使原料油得到第二次霧化，由于內(nèi)管中可以設(shè)置多組擴(kuò)張段、喉口段和收縮段，使蒸汽攜帶原料油多次加速減速，此時(shí)沖擊破碎能力更強(qiáng)，霧化效果更好；二次蒸汽經(jīng)二次蒸汽入口進(jìn)入二次蒸汽室，并通過二次蒸汽孔板上圓周分布多個(gè)的二次蒸汽噴孔加速后進(jìn)入二次混合霧化室，與上述通過內(nèi)管擴(kuò)張段流入二次混合霧化室的原料油混合，對(duì)其進(jìn)一步霧化，即使原料油得到第三次霧化;二次蒸汽攜帶一次蒸汽、原料油進(jìn)入噴頭上的噴嘴出口，由于噴嘴出口有收縮段、喉口段，流通面積收縮使得二次蒸汽在收縮段加速對(duì)原料油進(jìn)行進(jìn)一步的沖擊、破碎，形成第四級(jí)霧化。經(jīng)過四級(jí)霧化，可有效的消除大直徑液滴，使得進(jìn)入提升管反應(yīng)器的原料油與催化劑充分接觸、反應(yīng)，從而提高反應(yīng)收率。
[0016]由于對(duì)各噴嘴出口方向進(jìn)行了設(shè)計(jì)控制，在水平方向進(jìn)行β角擴(kuò)張，在豎直方向進(jìn)行Cl和C2角方向流動(dòng)到噴頭出口端外反應(yīng)要求的霧化物流噴射距離L處匯合，使多孔流出的油汽物流在反應(yīng)器內(nèi)形成扁平分布帶，可以充分的與反應(yīng)器內(nèi)的催化劑接觸氣化、反應(yīng)。Cl和C2值由L決定。
[0017]本發(fā)明的多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的有益效果:
1、對(duì)原料油的四級(jí)霧化可有效的消除大直徑液滴，從而達(dá)到催化裂化工藝所要求的霧化粒徑；
2、該噴嘴出口布置形式使蒸汽攜帶原料油噴出后形成較寬廣且扁平的蒸汽油氣幕屏，從而使原料油與催化劑得到充分接觸、反應(yīng)，提高收率；
3、該噴嘴出口設(shè)置有減速區(qū)，解決了原料油滴噴射速度過高使催化劑破碎嚴(yán)重的問題。
【附圖說明】
[0018]圖1-圖10均為多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴結(jié)構(gòu)圖，具體地:
圖1:多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2:內(nèi)管8設(shè)置多組縮放段的多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3:Α-Α剖視圖的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4: B-B剖視圖的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5: 二次蒸汽噴孔1A設(shè)置在內(nèi)管8擴(kuò)張段13上的多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6-9:噴頭12的四種結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖10:D-D剖視圖的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1、原料油入口，2、一次蒸汽入口，3、一次蒸汽室，4、一次蒸汽孔板，5、一次混合霧化室，6、二次蒸汽入口，7、外管，8、內(nèi)管，9、二次蒸氣室，10、二次蒸汽孔板，11、二次混合霧化室，12、噴頭，13、擴(kuò)張段，14、喉口段，15、收縮段，4Α、一次蒸汽噴孔，10Α、二次蒸汽噴孔、12Α、噴嘴出口，12Β、噴嘴出口擴(kuò)張段，12C、噴嘴出口喉口段，12D、噴嘴出口收縮段，α、噴頭出口端表面水平方向傾斜角度，β、噴嘴出口中心線水平方向角度，Al、內(nèi)管擴(kuò)張段角度，B1、內(nèi)管收縮段角度，Α2、噴嘴出口擴(kuò)張角度，Β2、噴嘴出口收縮角度，Cl、噴頭水平軸線上方噴嘴出口豎直方向傾斜角，C2、噴頭水平軸線下方噴嘴出口豎直方向傾斜角，a、噴嘴出口豎直方向分布位置，b、噴嘴出口水平方向分布位置，L、反應(yīng)要求的霧化物流噴射距離，Φ 1、噴嘴出口喉口直徑，Φ 2、多葉草直徑，φ 3、內(nèi)管喉口段直徑。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，旨在幫助讀者理解本發(fā)明的特點(diǎn)和實(shí)質(zhì)，但附圖和【具體實(shí)施方式】內(nèi)容并不限制本發(fā)明的可實(shí)施范圍。
[0021]如圖1所示，一種多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴，所述噴嘴包括噴頭12、外管7、內(nèi)管8、原料油入口 1、一次蒸汽入口 2、一次蒸汽孔板4以及二次蒸汽入口6、二次蒸汽孔板10;所述的一次蒸汽孔板4設(shè)置在原料油入口 I與內(nèi)管8之間，在一次蒸汽孔板4、原料油入口 I及內(nèi)管8之間形成環(huán)形空腔構(gòu)成一次蒸汽室3并設(shè)置一次蒸汽入口 2，一次蒸汽孔板4的下游圓臺(tái)形區(qū)域構(gòu)成一次混合霧化室5;所述的二次蒸汽孔板10設(shè)置在內(nèi)管8擴(kuò)張段13與外管7之間，在二次蒸汽孔板10、外管7及內(nèi)管8之間形成環(huán)形空腔構(gòu)成二次蒸汽室9，并在二次蒸汽孔板10物流上游設(shè)置二次蒸汽入口 6，在二次蒸汽孔板10與噴頭12和內(nèi)管8出口間的凹形區(qū)域構(gòu)成二次混合霧化室11;所述的內(nèi)管8具有收縮擴(kuò)張霧化區(qū)，即有擴(kuò)張段13、喉口段14和收縮段15;所述的一次蒸汽孔板4圓周分布多個(gè)一次蒸汽噴孔4A，二次蒸汽孔板10圓周分布多個(gè)二次蒸汽噴孔10A，噴頭12圓周分布多個(gè)噴嘴出口 12A。
[0022]如圖2所示，所述多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴的內(nèi)管8可以有多個(gè)收縮擴(kuò)張霧化區(qū)，即擁有多組擴(kuò)張段13、喉口段14和收縮段15，本例中為3組。
[0023]如圖3、4所示，上述多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴的一次蒸汽孔板4圍繞原料油入口I的圓周分布M個(gè)Φ B的一次蒸汽噴孔4A，二次蒸汽孔板10圍繞內(nèi)管8擴(kuò)張段13圓周分布N個(gè)Φ D的二次蒸汽噴孔10A，M、N、B、D由原料油的處理量決定，二次蒸汽噴孔1A與噴嘴出口 12A—一對(duì)應(yīng)，即個(gè)數(shù)、方位均一致。
[0024]如圖5所示，二次蒸汽噴孔1A可以設(shè)在內(nèi)管8擴(kuò)張段13上。
[0025]如圖6、7、8所示，噴頭12圓周設(shè)置多個(gè)噴嘴出口12A，噴嘴出口 12A的結(jié)構(gòu)設(shè)置為喉管式，即有收縮段12D、喉口段12C、擴(kuò)張段12B組成，該結(jié)構(gòu)可以使原料油得到第四級(jí)霧化，同時(shí)在擴(kuò)張段12B形成減速區(qū)，有效的解決了原料油滴噴射速度過高使催化劑破碎嚴(yán)重的問題;噴嘴出口 12A的布置可設(shè)置為圓形均布、橢圓形、或限制豎直方向?qū)挾鹊牟贾玫榷喾N排列形式;噴頭12出口端的表面在水平方向設(shè)計(jì)為轉(zhuǎn)向角為α的切面，α為0-30°，噴嘴出口 12Α中心線在水平方向與噴頭軸線夾角為β，β為0-30° ;以上設(shè)置使蒸汽攜帶原料油由噴嘴出口 12Α噴出后呈扇形向兩側(cè)擴(kuò)張，形成較寬廣的蒸汽幕屏，從而使原料油與催化劑得到充分反應(yīng)。
[0026]如圖10所示，噴頭12出口端面水平軸線上方的噴嘴出口12Α在出口方向向下偏轉(zhuǎn)Cl角度;噴頭12出口端面水平軸線下方的噴嘴出口 12Α在出口方向向上偏轉(zhuǎn)C2角度;使不同位置的出口物流在反應(yīng)器內(nèi)匯集到扁平區(qū)域;距噴頭12出口端面豎直中心線不同距離的出口對(duì)應(yīng)不同的Cl和C2數(shù)值。
[0027]如圖9所示，噴頭12的噴嘴出口12Α內(nèi)表面或噴嘴出口 12Α收縮段12D內(nèi)表面或噴嘴出口 12Α收縮段12D和喉口段12C內(nèi)表面設(shè)置為多葉草形，優(yōu)先設(shè)置為四葉草形，該設(shè)置使第四級(jí)霧化二次蒸汽對(duì)原料油的沖擊、破碎能力更強(qiáng)。
[0028]經(jīng)加熱并有一定壓力的原料油經(jīng)原料油入口I進(jìn)入一次混合霧化室5，一次蒸汽經(jīng)一次蒸汽入口 2進(jìn)入一次蒸汽室3，并通過一次蒸汽孔板4上圓周分布多個(gè)的一次蒸汽噴孔4Α加速后進(jìn)入一次混合霧化室5，對(duì)原料油進(jìn)行沖擊、破碎，形成第一級(jí)霧化，同時(shí)由于一次蒸汽孔板4上圓周分布的多個(gè)蒸汽噴孔4Α環(huán)繞原料油入口 I，形成蒸汽包圍著原料油并高速攜帶著原料油流動(dòng)，減少大液滴在邊壁區(qū)域的聚集，強(qiáng)化霧化效果;一次蒸汽攜帶原料油進(jìn)入內(nèi)管8中，由于內(nèi)管8的收縮段15成錐形，流通面積收縮后又通過喉口段14及擴(kuò)張段13，使得一次蒸汽對(duì)原料油進(jìn)行進(jìn)一步的沖擊、破碎，使原料油得到第二次霧化，由于內(nèi)管8中可以設(shè)置多組擴(kuò)張段13、喉口段14和收縮段15，使蒸汽攜帶原料油多次加速減速，此時(shí)沖擊破碎能力更強(qiáng)，霧化效果更好;二次蒸汽經(jīng)二次蒸汽入口 6進(jìn)入二次蒸汽室9，并通過二次蒸汽孔板10上圓周分布多個(gè)的二次蒸汽噴孔1A加速后進(jìn)入二次混合霧化室11，與上述通過內(nèi)管8擴(kuò)張段13流入二次混合霧化室11的原料油混合，對(duì)其進(jìn)一步霧化，即使原料油得到第三次霧化;二次蒸汽攜帶一次蒸汽、原料油進(jìn)入噴頭12上的噴嘴出口 12A，由于噴嘴出口 12A有收縮段12D、喉口段12C，流通面積收縮使得二次蒸汽在收縮段12D加速對(duì)原料油進(jìn)行進(jìn)一步的沖擊、破碎，形成第四級(jí)霧化。經(jīng)過四級(jí)霧化，可有效的消除大直徑液滴，使得進(jìn)入提升管反應(yīng)器的原料油與催化劑充分接觸、反應(yīng)，從而提高反應(yīng)收率。
[0029]由于對(duì)各噴嘴出口12A方向進(jìn)行了設(shè)計(jì)控制，在水平方向進(jìn)行β角擴(kuò)張，在豎直方向進(jìn)行Cl和C2角方向流動(dòng)到噴頭12出口端外反應(yīng)要求的霧化物流噴射距離L處匯合，使多孔流出的油汽物流在反應(yīng)器內(nèi)形成扁平分布帶，可以充分的與反應(yīng)器內(nèi)的催化劑接觸氣化、反應(yīng)。Cl和C2值由L決定。
實(shí)施例
[0030]一個(gè)噴嘴原料油進(jìn)料量25t/h，進(jìn)料溫度250°C，進(jìn)料壓力0.7MPa(G)，反應(yīng)器內(nèi)壓力0.2MPa(G)；霧化蒸汽I.0t/h，蒸汽溫度250°C，蒸汽壓力0.8MPa(G)。
[0031]按圖1所示本發(fā)明結(jié)構(gòu)，噴嘴設(shè)計(jì)實(shí)例如下:
進(jìn)油口 I規(guī)格DN80，蒸汽口 2規(guī)格DN50，蒸汽口 6規(guī)格DN40，外管7內(nèi)徑132mm，內(nèi)管8外徑89mm，Φ 3=35mm,Bl=20°，A1=12°，4A個(gè)數(shù)M=10，巾8=8臟，1(^個(gè)數(shù)爐12，Φ D=5mm，12A數(shù)量=12，Φ l=8mm，B2=15°，A2=8° α=β=15°，C1=C2=5°，L=400mm，蒸汽口 2蒸汽量700kg/h，蒸汽口 6蒸汽量300kg/h，12個(gè)12A按圖6所示的圓形布置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴，其特征在于，它包括噴頭(12)、外管(7)、內(nèi)管(8)、原料油入口(I)、一次蒸汽入口(2)、一次蒸汽孔板(4)以及二次蒸汽入口(6)、二次蒸汽孔板(10);所述的一次蒸汽孔板(4)設(shè)置在原料油入口(I)與內(nèi)管(8)之間，在一次蒸汽孔板(4)、原料油入口(I)及內(nèi)管(8)之間形成環(huán)形空腔構(gòu)成一次蒸汽室(3)并設(shè)置一次蒸汽入口(2)，一次蒸汽孔板(4)的下游一側(cè)圓臺(tái)形區(qū)域構(gòu)成一次混合霧化室(5);所述內(nèi)管(8)包括一次混合霧化區(qū)(5)和收縮擴(kuò)張區(qū)；所述的二次蒸汽孔板(10)設(shè)置在內(nèi)管(8)擴(kuò)張段(13)與外管(7)之間，在二次蒸汽孔板(10)、外管(7)及內(nèi)管(8)之間形成環(huán)形空腔構(gòu)成二次蒸汽室(9)，并在二次蒸汽孔板(10)物流上游設(shè)置二次蒸汽入口(6)，在二次蒸汽孔板(10)與噴頭(12)和內(nèi)管(8)出口間的凹形區(qū)域構(gòu)成二次混合霧化室(11);所述的內(nèi)管(8)具有擴(kuò)張段(13)、喉口段(14)，收縮段(15);所述的一次蒸汽孔板(4)圓周分布多個(gè)一次蒸汽噴孔(4A)，二次蒸汽孔板(10)圓周分布多個(gè)二次蒸汽噴孔(10A)，噴頭(12)圓周分布多個(gè)噴嘴出口( 12A)。2.如權(quán)利要求1所述的多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴，其特征在于，內(nèi)管(8)收縮擴(kuò)張霧化區(qū)由多個(gè)流通橫截面逐漸收縮、擴(kuò)張的過程組成，各收縮段(15)角度B1、擴(kuò)張段(13)角度Al和各喉口(14)直徑Φ 3根據(jù)需要設(shè)計(jì);每次收縮形成一次霧化氣體加速并增加氣體與液體的速度差，提高液體霧化效果;每次流通面積擴(kuò)張形成霧化氣體和氣體與液體的速度差降低，為再次加速創(chuàng)造條件。3.如權(quán)利要求1所述的多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴，其特征在于，多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴的一次蒸汽孔板(4)圍繞原料油入口(I)的圓周分布M個(gè)ΦB的一次蒸汽噴孔(4A)，二次蒸汽孔板(10)圍繞內(nèi)管(8)擴(kuò)張段(13)圓周分布N個(gè)Φ D的二次蒸汽噴孔(1A)，M、N、B、D由原料油的處理量決定，二次蒸汽噴孔(1A)與噴嘴出口(12A)—一對(duì)應(yīng)，即個(gè)數(shù)、方位均一致。4.如權(quán)利要求1所述的多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴，其特征在于，二次蒸汽噴孔(1A)可以設(shè)置在內(nèi)管(8)擴(kuò)張段(13)上。5.如權(quán)利要求1所述的多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴，其特征在于，噴頭(12)圓周設(shè)置多個(gè)噴嘴出口(12A)，噴嘴出口(12A)的結(jié)構(gòu)設(shè)置為由收縮段(12D)、喉口段(12C)、擴(kuò)張段(12B)組成。6.如權(quán)利要求1或5所述的多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴，其特征在于，噴嘴出口(12A)的布置可設(shè)置為圓形均布、橢圓形、或限制豎直方向?qū)挾鹊牟贾玫榷喾N排列形式。7.如權(quán)利要求1或6所述的多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴，其特征在于，噴頭(12)出口端的表面在水平方向設(shè)計(jì)為傾斜角為α的切面，α為0_30°，噴嘴出口(12A)中心線在水平方向與噴頭軸線夾角為β，β為0-30°;以上設(shè)置使蒸汽攜帶原料油由噴嘴出口(12Α)噴出后呈扇形向兩側(cè)擴(kuò)張，形成較寬廣的蒸汽幕屏，從而使原料油與催化劑得到充分反應(yīng)。8.如權(quán)利要求1或7所述的多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴，其特征在于，噴頭(12)出口端面水平軸線上方的噴嘴出口(12Α)在出口方向向下偏轉(zhuǎn)Cl角度;噴頭(12)出口端面水平軸線下方的噴嘴出口( 12Α)在出口方向向上偏轉(zhuǎn)C2角度;使不同位置的出口物流在反應(yīng)器內(nèi)匯集到扁平區(qū)域;距噴頭(12)出口端面豎直中心線不同距離的出口對(duì)應(yīng)不同的Cl和C2數(shù)值，Cl和C2由反應(yīng)要求的霧化物流噴射距離L值決定。9.如權(quán)利要求1所述的多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴，其特征在于，噴頭(12)的噴嘴出口(12Α)內(nèi)表面或噴嘴出口(12Α)收縮段(12D)內(nèi)表面或噴嘴出口(12Α)收縮段(12D)和喉口段(12C)內(nèi)表面設(shè)置為多葉草形，該設(shè)置使第四級(jí)霧化二次蒸汽對(duì)原料油的沖擊、破碎能力更強(qiáng)。10.如權(quán)利要求1所述的多級(jí)霧化進(jìn)料噴嘴，其特征在于，一次蒸汽通過一次蒸汽孔板(4)上圓周分布多個(gè)的一次蒸汽噴孔(4A)加速后進(jìn)入一次混合霧化室(5)，對(duì)原料油進(jìn)行沖擊、破碎，形成第一級(jí)霧化；一次蒸汽攜帶原料油進(jìn)入內(nèi)管(8)中，由于內(nèi)管(8)的收縮段(15)成錐形，流通面積收縮后又通過喉口段(14)及擴(kuò)張段(13)，使得一次蒸汽對(duì)原料油進(jìn)行進(jìn)一步的沖擊、破碎，使原料油得到第二次霧化;二次蒸汽通過二次蒸汽孔板(10)上圓周分布多個(gè)的二次蒸汽噴孔(1A)加速后進(jìn)入二次混合霧化室(11)，與上述通過內(nèi)管(8)擴(kuò)張段(13)流入二次混合霧化室(11)的原料油混合，對(duì)其進(jìn)一步霧化，即使原料油得到第三次霧化；二次蒸汽攜帶一次蒸汽、原料油進(jìn)入噴頭(12)上的噴嘴出口(12A)，由于噴嘴出口(12A)有收縮段(12D)、喉口段(12C)，流通面積收縮使得二次蒸汽在收縮段(12D)加速對(duì)原料油進(jìn)行進(jìn)一步的沖擊、破碎，形成第四級(jí)霧化。
【文檔編號(hào)】B05B7/04GK105950208SQ201610476558
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月27日
【發(fā)明人】郭偉
【申請(qǐng)人】石寶珍, 郭偉