文丘里噴淋頭及文丘里洗滌器的制造方法
【專利摘要】文丘里噴淋頭及文丘里洗滌器，屬于水煤漿氣化合成氣洗滌設(shè)備領(lǐng)域。文丘里噴淋頭，包括錐管（1）和文氏管噴嘴（3），在錐管（1）的側(cè)面間隔設(shè)有多個螺紋孔（2），文氏管噴嘴（3）螺紋連接在螺紋孔（2）處，文氏管噴嘴（3）的硬度大于錐管（1）的硬度，文氏管噴嘴（3）中部開設(shè)有噴孔（4），噴孔（4）的軸線垂直于錐管（1）側(cè)面。文丘里洗滌器，包括入口彎管（5）、筒體（6）、收縮管（7）和上述的文丘里噴淋頭，入口彎管（5）出口與筒體（6）入口連接，收縮管（7）固定在筒體（6）內(nèi)，收縮管（7）的入口連通入口彎管（5）的出口，錐管（1）位于收縮管（7）的入口處。本實用新型具有加工方便、成本低、使用壽命長等優(yōu)點。
【專利說明】文丘里噴淋頭及文丘里洗滌器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]文丘里噴淋頭及文丘里洗滌器，屬于水煤漿氣化合成氣洗滌設(shè)備領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]文丘里洗滌器是水煤漿氣化合成氣洗滌單元的重要設(shè)備，主要作用是用激冷水將原料氣中的煤渣細顆粒洗滌下來并降低原料氣的溫度，提高原料氣的水氣比，確保外供去變換系統(tǒng)原料氣質(zhì)量合格。由于其所用激冷水來自原料氣洗滌塔排水，運行壓力在7.5Mpa，溫度240°C左右，水中帶有0.3?2%的固體顆粒(煤渣細顆粒)且含有Ca2+、Mg2+、Cl' S2_、CO32' NH4+等多種腐蝕性離子，對文丘里洗滌器噴孔和錐管形成較強地沖蝕破壞，導(dǎo)致噴孔擴大、錐管沖蝕泄漏，且噴孔局部堵塞嚴重，使原料氣洗滌效果變差，在文丘里洗滌器運行5?6個月系統(tǒng)檢修中發(fā)現(xiàn)，激冷水對文丘里洗滌器的噴孔沖蝕非常嚴重,能夠?qū)ⅵ?12mm的噴孔最大擴大到Φ20πιπι以上，且發(fā)現(xiàn)部分噴孔被完全堵塞，在洗滌水流量不變的情況下，未堵塞噴孔流速加快，加速了噴孔的沖蝕并對錐管形成較大的沖刷撞擊，導(dǎo)致錐管泄漏穿孔，洗滌效果大幅下降，極易造成凈化裝置變換單元設(shè)備結(jié)垢堵塞以及催化劑活性下降，安全生產(chǎn)風(fēng)險巨大。現(xiàn)有文丘里噴淋頭是一體結(jié)構(gòu)，如果采用耐沖蝕的硬質(zhì)合金加工，加工困難，而且成本非常高，如果采用容易加工的普通材質(zhì)，因為激冷水的沖刷和腐蝕，使用壽命非常短，這是目前文丘里噴淋頭加工以及修復(fù)中存在的較大難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種加工方便、成本低、使用壽命長的文丘里噴淋頭及文丘里洗滌器。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該文丘里噴淋頭，包括錐管和文氏管噴嘴，在錐管的側(cè)面間隔設(shè)有多個螺紋孔，文氏管噴嘴螺紋連接在螺紋孔處，文氏管噴嘴的硬度大于錐管的硬度，文氏管噴嘴中部開設(shè)有噴孔，噴孔的軸線垂直于錐管側(cè)面。采用容易加工的材質(zhì)來加工錐管，利用高硬度的棒料來加工文氏管噴嘴，文氏管噴嘴螺紋連接螺紋孔，連接方便，減少了高硬度材質(zhì)的用量，降低了成本，而且加工方便，高硬度的文氏管噴嘴能夠承受較大的沖蝕，提高文丘里噴淋頭的使用壽命，減少檢修次數(shù)，減少停車造成的系統(tǒng)排放。
[0005]優(yōu)選的，所述噴孔入口側(cè)為直筒形，出口側(cè)為直徑逐漸增加的錐筒形。噴孔的入口采用直筒形目的是為了使氣蝕區(qū)域遠離入口，從而減少對入口沖蝕破壞，保證入口孔徑尺寸，提高噴孔對惡劣介質(zhì)工況的適應(yīng)能力和抗沖刷磨損性能，提高使用壽命；出口采用錐筒形，能夠使含汽、固流體在錐筒內(nèi)形成氣蝕和閃蒸，增強流體的擴散效果，實現(xiàn)順暢地流動，防止結(jié)垢堵塞。
[0006]噴孔的入口處容易形成氣蝕，直筒形的入口提高噴孔對惡劣介質(zhì)工況的適應(yīng)能力和抗沖刷磨損性能，提高使用壽命，錐筒形的出口能夠增強流體的擴散效果，實現(xiàn)順暢地流動，防止結(jié)垢堵塞。
[0007]優(yōu)選的，所述螺紋孔外側(cè)具有倒角，文氏管噴嘴與螺紋孔的倒角處滿焊連接。滿焊連接保證了文氏管噴嘴與螺紋孔連接處的密封性，焊料堆積在倒角內(nèi)，在保證密封性的同時，保證錐管外側(cè)的平整度。
[0008]優(yōu)選的,所述文氏管噴嘴的材質(zhì)為Incoloy 825,錐管的材質(zhì)為316L,噴孔內(nèi)壁具有一厚度為0.2?0.4mm的硬質(zhì)合金噴涂層。通過硬質(zhì)合金噴涂層進一步提高了噴孔才耐沖蝕性能，提高使用壽命。
[0009]一種文丘里洗滌器，包括入口彎管、筒體、收縮管和上述的文丘里噴淋頭，入口彎管出口與筒體入口連接，收縮管固定在筒體內(nèi)，收縮管的入口連通入口彎管的出口，錐管位于收縮管的入口處。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，該文丘里噴淋頭及文丘里洗滌器的上述技術(shù)方案所具有的有益效果是:
[0011]1、采用容易加工的材質(zhì)來加工錐管，利用高硬度的棒料來加工文氏管噴嘴，文氏管噴嘴螺紋連接螺紋孔，連接方便，減少了高硬度材質(zhì)的用量，降低了成本，而且加工方便，高硬度的文氏管噴嘴能夠承受較大的沖蝕，成功解決了激冷水對噴孔和錐管形成較強地沖蝕破壞、導(dǎo)致噴孔擴大、錐管沖蝕泄漏和噴孔局部堵塞嚴重的問題，改善原料氣洗滌效果，提高文丘里噴淋頭的使用壽命，減少檢修次數(shù)，減少停車造成的系統(tǒng)排放。
[0012]2、噴孔的入口采用直筒形目的是為了使氣蝕區(qū)域遠離入口，從而減少對入口沖蝕破壞，保證入口孔徑尺寸，提高噴孔對惡劣介質(zhì)工況的適應(yīng)能力和抗沖刷磨損性能，提高使用壽命；出口采用錐筒形，能夠使含汽、固流體在錐筒內(nèi)形成氣蝕和閃蒸，增強流體的擴散效果，實現(xiàn)順暢地流動，防止結(jié)垢堵塞。
[0013]3、螺紋孔外側(cè)具有倒角，文氏管噴嘴與螺紋孔的倒角處滿焊連接，滿焊連接保證了文氏管噴嘴與螺紋孔連接處的密封性，焊料堆積在倒角內(nèi)，在保證密封性的同時，保證錐管外側(cè)的平整度。
[0014]4、采用了這種文丘里噴淋頭的文丘里洗滌器提高了煤氣化系統(tǒng)和凈化變換單元長周期穩(wěn)定運行的水平，平均運行周期由原來5?6個月提高到18個月以上，每年可減少維修2次/臺，大幅降低了檢修費用，并減少了停車造成的系統(tǒng)排放，同時大大減輕了操作工的勞動強度，具有明顯的社會效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為該文丘里噴淋頭實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為圖1中A處的局部放大示意圖。
[0017]圖3為該文丘里噴淋頭實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4為采用上述文丘里噴淋頭的文丘里洗滌器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]其中:1、錐管2、螺紋孔3、文氏管噴嘴4、噴孔5、入口彎管6、筒體7、收縮管。

【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖f 4對本實用新型的文丘里噴淋頭及文丘里洗滌器做進一步說明。
[0021]實施例1
[0022]參照圖1，該文丘里噴淋頭，包括錐管I和文氏管噴嘴3，錐管I的前端封閉設(shè)置，在錐管I的側(cè)面間隔均勻加工有24個Φ24πιπι的螺紋孔2，并在螺紋孔2的出口側(cè)加工45°的倒角，倒角的長度為4mm，錐管I采用316L (鈦鋼)加工，耐腐蝕性能好，加工性好，采用Incoloy 825 (鈦穩(wěn)定化處理的全奧氏體鎳鐵鉻合金)母材棒料加工外帶M24螺紋的文氏管噴嘴3，Incoloy 825的硬度要大于316L的硬度，能夠有效提高文氏管噴嘴3的耐沖蝕性能，文氏管噴嘴3中部開設(shè)有噴孔4，噴孔4內(nèi)壁噴涂厚度為0.3mm的硬質(zhì)合金噴涂層，硬質(zhì)合金噴涂層采用硬質(zhì)合金WC (碳化鎢)，硬質(zhì)合金噴涂層能夠進一步提高噴孔4的抗沖蝕性能，文氏管噴嘴3與螺紋孔2螺紋連接，噴孔4的軸線垂直于錐管I側(cè)面，采用螺紋連接的方式連接文氏管噴嘴3與錐管1，首先是安裝方便，克服無法在錐管I內(nèi)側(cè)焊接的問題，其次是連接牢固，耐沖擊。采用容易加工的316L材質(zhì)來加工錐管1，加工方便，利用高硬度的Incoloy 825棒料來加工文氏管噴嘴3，減少了高硬度材質(zhì)Incoloy 825的用量，降低了成本，而且加工方便，高硬度的文氏管噴嘴3能夠承受較大的沖蝕，提高文丘里噴淋頭的使用壽命，減少檢修次數(shù)，減少停車造成的系統(tǒng)排放。
[0023]參照圖2，噴孔4的入口側(cè)是直筒形，出口側(cè)是直徑逐漸增加的錐筒形，直筒形的入口直徑與噴孔4的總長度比值為0.5?1，能夠保證文丘里效應(yīng)，較佳的，噴孔4的入口側(cè)是長度為5m的Φ 12mm的直筒形，出口側(cè)是直徑逐漸增加的錐筒形，錐筒形出口最外側(cè)直徑為16mm，整個文氏管噴嘴3的厚度與錐管I的壁厚相同，均為14_，直筒形的入口提高噴孔4對惡劣介質(zhì)工況的適應(yīng)能力和抗沖刷磨損性能，提高使用壽命，錐筒形的出口能夠增強流體的擴散效果，實現(xiàn)順暢地流動，防止結(jié)垢堵塞。
[0024]用ERNiCrMo-3焊絲氬弧焊焊接文氏管噴嘴3與螺紋孔2的倒角處，焊接過程中噴孔4內(nèi)注水冷卻，采用分段、分層焊接至滿焊，保溫緩冷至常溫，控制焊接溫度不能過高，在保證焊接質(zhì)量的前提下最大限度減少局部熱量和熱變形量，逐一完成24個文氏管噴嘴3的安裝焊接工作，滿焊連接保證了文氏管噴嘴3與螺紋孔2連接處的密封性，焊料堆積在倒角內(nèi)，在保證密封性的同時，保證錐管I外側(cè)的平整度。
[0025]實施例2
[0026]參照圖3，本實施例與實施例1的區(qū)別在于錐管I的前端也開設(shè)有多個噴孔4，通過維管I如端的噴孔4能夠進一步提聞氣液混合效果，有效減少壁流和側(cè)流，進一步提聞除塵效果，并且能夠減少用水量。其他結(jié)構(gòu)同實施例1。
[0027]本實用新型還提供了一種使用上述兩個實施例中任意一個文丘里噴淋頭的文丘里洗滌器。
[0028]參照圖4，該文丘里洗滌器，包括入口彎管5、筒體6、收縮管7和上述的文丘里噴淋頭，入口彎管5出口與筒體6入口連接，收縮管7固定在筒體6內(nèi)，收縮管7的入口連通入口彎管5的出口，錐管I位于收縮管7的入口處。原料氣由入口彎管5進入，激冷水由文丘里噴淋頭外端進入，原料氣與噴孔4出來的激冷水在收縮管7在入口處混合霧化，激冷水對原料氣進行洗滌、降溫和增濕，由于采用了上述的文丘里噴淋頭，提高了煤氣化系統(tǒng)和凈化變換單元長周期穩(wěn)定運行的水平，平均運行周期由原來5?6個月提高到18個月以上，每年可減少維修2次/臺，大幅降低了檢修費用，并減少了停車造成的系統(tǒng)排放，同時大大減輕了操作工的勞動強度，具有明顯的社會效益。
[0029]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非是對本實用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種文丘里噴淋頭，其特征在于:包括錐管(I)和文氏管噴嘴(3)，在錐管(I)的側(cè)面間隔設(shè)有多個螺紋孔(2)，文氏管噴嘴(3)螺紋連接在螺紋孔(2)處，文氏管噴嘴(3)的硬度大于錐管(I)的硬度，文氏管噴嘴(3)中部開設(shè)有噴孔(4)，噴孔(4)的軸線垂直于錐管(I)側(cè)面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的文丘里噴淋頭，其特征在于:所述噴孔(4)入口側(cè)為直筒形，出口側(cè)為直徑逐漸增加的錐筒形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的文丘里噴淋頭，其特征在于:所述螺紋孔(2)外側(cè)具有倒角，文氏管噴嘴(3)與螺紋孔(2)的倒角處滿焊連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的文丘里噴淋頭，其特征在于:所述文氏管噴嘴(3)的材質(zhì)為Incoloy 825,錐管(I)的材質(zhì)為316L,噴孔(4)內(nèi)壁具有一厚度為0.2?0.4mm的硬質(zhì)合金嗔涂層。
5.一種文丘里洗滌器，其特征在于:包括入口彎管(5)、筒體(6)、收縮管(7)和權(quán)利要求I?4任一項所述的文丘里噴淋頭，入口彎管(5)出口與筒體(6)入口連接，收縮管(7)固定在筒體(6)內(nèi)，收縮管(7)的入口連通入口彎管(5)的出口，錐管(I)位于收縮管(7)的入口處。
【文檔編號】B01D47/10GK203990192SQ201420383345
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月12日
【發(fā)明者】李聿營 申請人:中國石油化工股份有限公司