專利名稱：煤氣爐用噴頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于生產(chǎn)二甲醚或甲醇的煤氣爐用部件，尤指一種煤氣爐用噴頭。
背景技術(shù)：
用劣質(zhì)煤為原料煤氣化制造生產(chǎn)的二甲醚或甲醇具有極高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，其可 以替代燃油的清潔能源二甲醚或甲醇，是我國(guó)為補(bǔ)充石油不足和改善環(huán)境污染而正在大力研 發(fā)的煤化工項(xiàng)目。噴頭是煤氣化爐的重要部件。
目前使用的煤氣爐用噴頭的氧、水蒸汽通道為"直通管狀通道"，如圖1所示現(xiàn)有的煤 氣爐用噴頭結(jié)構(gòu)示意圖，其包括噴頭鑄件l'、氧氣、水蒸汽通過的混合管2'、冷卻水進(jìn)入 管3'、冷卻水出管7'、氧氣進(jìn)入管4'和帶有法蘭的水蒸汽管5'，氧氣進(jìn)入管4'與混 合管2，同軸且相連通在一起，水蒸汽管5'與氧氣進(jìn)入管4'垂直相連通，噴頭鑄件l，后 端分別與混合管2'及冷卻水進(jìn)入管3'、冷卻水出管7'連接固定，該噴頭鑄件l'內(nèi)腔設(shè)
有混合腔ir和水腔i2，，混合腔ir貫穿噴頭鑄件r軸心，混合腔ir與混合管2'相
通，水腔12'與冷卻水管3'相通，混合腔ll'前部設(shè)有中空的噴嘴6'，該噴嘴6'內(nèi)腔
為漸縮階梯柱腔，該煤氣爐用噴頭中氧、水蒸汽射流為向前噴射的柱狀。在爐體周邊安裝的 數(shù)支噴頭噴出的氧、水蒸汽射流均直射爐內(nèi)中心料柱，由于氧、水蒸汽射流較集中，不僅影 響煤氣化的均勻反應(yīng)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)發(fā)生因中心料柱燒穿，爐料坍塌而被迫停爐等事故，嚴(yán)重 影響煤氣化爐的順產(chǎn)和高產(chǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種煤氣爐用噴頭，其氧、水蒸汽射流噴射緩和且煤氣化反
應(yīng)均勻。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案為 一種煤氣爐用噴頭，包括噴頭鑄件、
混合管、冷卻水進(jìn)入管、冷卻水出管、氧氣進(jìn)入管和水蒸汽管，所述混合管與氧氣進(jìn)入管及 水蒸汽管相通，所述噴頭鑄件后端面分別與混合管及冷卻水進(jìn)入管、冷卻水出管連接固定， 所述噴頭鑄件內(nèi)腔設(shè)有混合腔和水腔，混合腔貫穿噴頭鑄件軸心，混合腔與混合管相通，水 腔與冷卻水進(jìn)入管、冷卻水出管相通，混合腔前部設(shè)置有中空的噴嘴，所述噴嘴內(nèi)腔呈漸縮 階梯柱狀，其中在所述噴嘴內(nèi)腔壁設(shè)置有螺旋導(dǎo)流式扭轉(zhuǎn)片。
本實(shí)用新型煤氣爐用噴頭，其中所述噴嘴內(nèi)腔壁設(shè)置有一個(gè)螺旋導(dǎo)流式扭轉(zhuǎn)片，所述螺 旋導(dǎo)流式扭轉(zhuǎn)片的兩端均固定于噴嘴內(nèi)腔壁上。本實(shí)用新型煤氣爐用噴頭，其中所述噴嘴內(nèi)腔壁設(shè)置有二個(gè)以上螺旋導(dǎo)流式扭轉(zhuǎn)片，所 述螺旋導(dǎo)流式扭轉(zhuǎn)片的一端沿噴嘴內(nèi)腔周向固定于噴嘴內(nèi)腔壁上。
本實(shí)用新型煤氣爐用噴頭，其中所述噴嘴內(nèi)腔壁設(shè)置有二個(gè)以上螺旋導(dǎo)流式扭轉(zhuǎn)片，所 述螺旋導(dǎo)流式扭轉(zhuǎn)片的一端沿噴嘴內(nèi)腔周向固定于噴嘴內(nèi)腔壁上，其另一端均固定于噴嘴內(nèi) 腔中心的導(dǎo)流芯柱上。
本實(shí)用新型煤氣爐用噴頭，其中所述扭轉(zhuǎn)片為一體鑄造于噴嘴內(nèi)或單獨(dú)加工而成。
本實(shí)用新型煤氣爐用噴頭，其中所述ft氣進(jìn)入管、水蒸汽管的軸線均與混合管的軸線呈 45度夾角。
本實(shí)用新型煤氣爐用噴頭，其中所述混合管的后端通過法蘭與觀察室連接，所述觀察室 包括第一法蘭、第二法蘭、光學(xué)玻璃、藍(lán)色玻璃、0型密封圈、球閥及耐熱玻璃，所述球閥 后端部與第一法蘭通過螺栓連接且其端面間設(shè)有0型密封圈，所述第二法蘭與第一法蘭通過 螺栓螺接在一起，所述第二法蘭的前部插置于第一法蘭內(nèi)腔，所述第一法蘭內(nèi)腔前端固定有 耐熱玻璃，所述第一法蘭內(nèi)腔中部固定有藍(lán)色玻璃，所述耐熱玻璃與藍(lán)色玻璃之間設(shè)置有支 撐圈，所述第二法蘭內(nèi)腔設(shè)置有光學(xué)玻璃，所述第二法蘭前端面抵在藍(lán)色玻璃后表面上。
本實(shí)用新型煤氣爐用噴頭，其中所述球閥與耐熱玻璃之間、支撐圈與藍(lán)色玻璃之間、第 二法蘭與藍(lán)色玻璃之間及第二法蘭與光學(xué)玻璃之間均設(shè)置有O型密封圈。。
采用上述方案后，本實(shí)用新型煤氣爐用噴頭在噴嘴內(nèi)腔設(shè)置若干個(gè)螺旋導(dǎo)流式扭轉(zhuǎn)片， 使得從噴頭噴出的氧氣和水蒸汽射流由柱狀流變?yōu)槁菪隣盍?，改善了氧氣、水蒸汽與爐膛內(nèi) 的煤的擴(kuò)散與反應(yīng)，有效防止了爐膛內(nèi)中心料柱的坍塌。

圖1是現(xiàn)有的煤氣爐用噴頭結(jié)構(gòu)示意圖2是本實(shí)用新型煤氣爐用噴頭結(jié)構(gòu)示意圖3是圖2的局部放大圖4是本實(shí)用新型煤氣爐用噴頭的噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖5是本實(shí)用新型煤氣爐用噴頭噴嘴的扭轉(zhuǎn)片第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是本實(shí)用新型煤氣爐用噴頭噴嘴的扭轉(zhuǎn)片第三實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖2所示的本實(shí)用新型煤氣爐用噴頭結(jié)構(gòu)示意圖，其包括噴頭鑄件1、混合管2、 冷卻水進(jìn)入管3、冷卻水出管30、氧氣進(jìn)入管4和水蒸汽管5,混合管2與氧氣進(jìn)入管4及 水蒸汽管5相連通，噴頭鑄件1后端面與混合管2螺接固定，噴頭鑄件1后端面與冷卻水進(jìn) 入管3及冷卻水出管30連接固定，噴頭鑄件1內(nèi)腔設(shè)有混合腔11和水腔12，混合腔11貫 穿噴頭鑄件l軸心，混合腔11與混合管2相通，水腔12與冷卻水進(jìn)入管3及冷卻水出管30相通，混合腔11前部設(shè)置有中空的噴嘴6，噴嘴6內(nèi)腔呈漸縮階梯柱狀，結(jié)合圖4所示，在 噴嘴6內(nèi)腔后部設(shè)置有4個(gè)螺旋導(dǎo)流式扭轉(zhuǎn)片20。該4個(gè)扭轉(zhuǎn)片20沿噴嘴6內(nèi)腔壁的周向 均勻分散布置。氧氣進(jìn)入管4、水蒸汽管5的軸線均與混合管2的軸線呈45度夾角。 扭轉(zhuǎn)片20也可設(shè)置于噴嘴6內(nèi)腔前部。
結(jié)合圖5所示，噴嘴6內(nèi)壁設(shè)置有一個(gè)螺旋導(dǎo)流式扭轉(zhuǎn)片21，螺旋導(dǎo)流式扭轉(zhuǎn)片21的 兩端均固定于噴嘴6內(nèi)腔壁上。
結(jié)合圖6所示，噴嘴6內(nèi)腔壁設(shè)置有四個(gè)螺旋導(dǎo)流式扭轉(zhuǎn)片22，螺旋導(dǎo)流式扭轉(zhuǎn)片22 的一端沿噴嘴6內(nèi)腔周向固定于噴嘴6內(nèi)腔壁上，其另一端均固定于噴嘴6內(nèi)腔中心的導(dǎo)流 芯柱10上。
上述扭轉(zhuǎn)片可為一體鑄造于噴嘴6內(nèi)腔，或單獨(dú)加工而成再安裝于噴嘴6內(nèi)腔。
結(jié)合圖3所示，混合管2的后端通過法蘭9與觀察室8連接，觀察室8包括第一法蘭81、 第二法蘭82、光學(xué)玻璃83、藍(lán)色玻璃84、 0型密封圈85、球閥86及耐熱玻璃87，球閥86 后端部與第一法蘭81通過螺栓連接且其端面間設(shè)有0型密封圈85，第二法蘭82與第一法蘭 81通過螺栓螺接在一起，第二法蘭82的前部插置于第一法蘭81內(nèi)腔，第一法蘭81內(nèi)腔前 端固定有耐熱玻璃87，第一法蘭81內(nèi)腔中部固定有藍(lán)色玻璃84，耐熱玻璃87與藍(lán)色玻璃 84之間設(shè)置有支撐圈88，第二法蘭82內(nèi)腔設(shè)置有光學(xué)玻璃83，第二法蘭82前端面抵在藍(lán) 色玻璃83后表面上。球閥86與耐熱玻璃87之間、支撐圈88與藍(lán)色玻璃84之間、第二法蘭 82與藍(lán)色玻璃84之間及第二法蘭82與光學(xué)玻璃83之間均設(shè)置有0型密封圈。
使用時(shí)，將球閥86的把手861旋轉(zhuǎn)打開，此時(shí)觀察室8與球閥86內(nèi)腔相通，從第二法 蘭82后端面即可觀察到氧氣、水蒸汽流的噴射情況及煤氣爐內(nèi)的工況。而不用時(shí)，將球閥 86的把手861合上，球閥86內(nèi)腔封閉，使觀察室8與球閥86隔離開。
本實(shí)用新型煤氣爐用噴頭在噴頭鑄件的噴嘴內(nèi)腔設(shè)置若干個(gè)螺旋導(dǎo)流式扭轉(zhuǎn)片，使得從 噴頭噴出的氧氣和水蒸汽射流由柱狀流變?yōu)樾D(zhuǎn)流，改善了氧氣、水蒸汽與爐膛內(nèi)的煤的擴(kuò) 散與反應(yīng)，有效防止了爐膛內(nèi)中心料柱的坍塌；將氧氣進(jìn)入管、水蒸汽管的軸線均設(shè)置成與 混合管的軸線呈45度夾角，使得氧氣與水蒸汽斜向接入噴頭內(nèi)，減少了氣流阻力；另外在噴 頭尾部安裝有密封的、可更換的觀察室，可通過觀察室隨時(shí)監(jiān)控噴頭與煤氣爐內(nèi)的工況。
以上所述實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范 圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新 型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種煤氣爐用噴頭，包括噴頭鑄件(1)、混合管(2)、冷卻水進(jìn)入管(3)、冷卻水出管(30)、氧氣進(jìn)入管(4)和水蒸汽管(5)，所述混合管(2)與氧氣進(jìn)入管(4)及水蒸汽管(5)相通，所述噴頭鑄件(1)后端面分別與混合管(2)及冷卻水進(jìn)入管(3)、冷卻水出管(30)連接固定，所述噴頭鑄件(1)內(nèi)腔設(shè)有混合腔(11)和水腔(12)，混合腔(11)貫穿噴頭鑄件(1)軸心，混合腔(11)與混合管(2)相通，水腔(12)與冷卻水進(jìn)入管(3)、冷卻水出管(30)相通，混合腔(11)前部設(shè)置有中空的噴嘴(6)，所述噴嘴(6)內(nèi)腔呈漸縮階梯柱狀，其特征在于在所述噴嘴(6)內(nèi)腔壁設(shè)置有螺旋導(dǎo)流式扭轉(zhuǎn)片(20，21，22)。
2、 如權(quán)利要求1所述的煤氣爐用噴頭，其特征在于所述噴嘴(6)內(nèi)腔壁設(shè)置有一個(gè) 螺旋導(dǎo)流式扭轉(zhuǎn)片(21),所述螺旋導(dǎo)流式扭轉(zhuǎn)片(21)的兩端均固定于噴嘴(6)內(nèi)腔壁上。
3、 如權(quán)利要求1所述的煤氣爐用噴頭，其特征在于所述噴嘴(6)內(nèi)腔壁設(shè)置有二個(gè) 以上螺旋導(dǎo)流式扭轉(zhuǎn)片(20)，所述螺旋導(dǎo)流式扭轉(zhuǎn)片(20)的一端沿噴嘴(6)內(nèi)腔周向固 定于噴嘴(6)內(nèi)腔壁上。
4、 如權(quán)利要求1所述的煤氣爐用噴頭，其特征在于所述噴嘴(6)內(nèi)腔壁設(shè)置有二個(gè) 以上螺旋導(dǎo)流式扭轉(zhuǎn)片(22)，所述螺旋導(dǎo)流式扭轉(zhuǎn)片(22)的一端沿噴嘴(6)內(nèi)腔周向固 定于噴嘴(6)內(nèi)腔壁上，其另一端均固定于噴嘴(6)內(nèi)腔中心的導(dǎo)流芯柱(10)上。
5、 如權(quán)利要求1至4之一所述的煤氣爐用噴頭，其特征在于所述扭轉(zhuǎn)片(20， 21， 22) 為一體鑄造于噴嘴內(nèi)或單獨(dú)加工而成。
6、 如權(quán)利要求5所述的煤氣爐用噴頭，其特征在于所述氧氣進(jìn)入管(4)、水蒸汽管 (5)的軸線均與混合管(2)的軸線呈45度夾角。
7、 如權(quán)利要求6所述的煤氣爐用噴頭，其特征在于所述混合管(2)的后端通過法蘭 (9)與觀察室(8)連接，所述觀察室(8)包括第一法蘭(81)、第二法蘭(82)、光學(xué)玻璃(83)、藍(lán)色玻璃(84) 、 0型密封圈(85)、球閥(86)及耐熱玻璃(87)，所述球閥 (86)后端部與第一法蘭(81)通過螺栓連接且其端面間設(shè)有0型密封圈(85)，所述第二 法蘭(82)與第一法蘭(81)通過螺栓螺接在一起，所述第二法蘭(82)的前部插置于第一 法蘭(81)內(nèi)腔，所述第一法蘭(81)內(nèi)腔前端固定有耐熱玻璃(87)，所述第一法蘭(81) 內(nèi)腔中部固定有藍(lán)色玻璃(84)，所述耐熱玻璃(87)與藍(lán)色玻璃(84)之間設(shè)置有支撐圈 (88)，所述第二法蘭(82)內(nèi)腔設(shè)置有光學(xué)玻璃(83)，所述第二法蘭(82)前端面抵在 藍(lán)色玻璃(83)后表面上。
8、如權(quán)利要求7所述的煤氣爐用噴頭，其特征在于所述球閥(86)與耐熱玻璃(87) 之間、支撐圈(88)與藍(lán)色玻璃(84)之間、第二法蘭(82)與藍(lán)色玻璃(84)之間及第二 法蘭(82)與光學(xué)玻璃(83)之間均設(shè)置有0型密封圈。
專利摘要本實(shí)用新型一種煤氣爐用噴頭，其主要用于煤氣爐生產(chǎn)二甲醚或甲醇所用，其包括噴頭鑄件、混合管、冷卻水進(jìn)入管、冷卻水出管、氧氣進(jìn)入管和水蒸汽管，混合管與氧氣進(jìn)入管及水蒸汽管相通，噴頭鑄件后端面分別與混合管及冷卻水進(jìn)入管、冷卻水出管連接固定，噴頭鑄件內(nèi)腔設(shè)有混合腔和水腔，混合腔貫穿噴頭鑄件軸心，混合腔與混合管相通，水腔與冷卻水進(jìn)入管、冷卻水出管相通，混合腔前部設(shè)置有中空的噴嘴，噴嘴內(nèi)腔呈漸縮階梯柱狀，其中在噴嘴內(nèi)腔壁設(shè)置螺旋導(dǎo)流式扭轉(zhuǎn)片。本實(shí)用新型煤氣爐用噴頭的氧、水蒸氣射流噴射緩和且煤氣化反應(yīng)均勻。
文檔編號(hào)C10J3/00GK201354366SQ200920105848
公開日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2009年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月20日
發(fā)明者劉文亮, 王振坤, 王肇飛, 王風(fēng)德, 陸明峰 申請(qǐng)人:煙臺(tái)萬隆真空冶金有限公司