[发明专利]用于将次生流体喷入初生流体里的喷雾系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将次生流体喷入初生流体里的喷雾系统，其中次生流体是气体状或者液体状，或者含有细颗粒状固体，它们应该分散在初生流体里，系统具有至少一个中央喷嘴用于初生流体，和至少一个喷嘴用于喷射次生流体，其中喷嘴的外壳设计成管状，而中央喷嘴具有一个中央通道用于初生流体。

背景技术

在流过有初生流体的许多工艺技术设备中，提出的任务是将次生的，液体或者气体状的流体或者也包括细颗粒状固体尽可能均匀地混合在初生流体里。为此目的采用喷嘴。因为混入次生流体要在很短的行程段之内进行，我们也要将细颗粒的悬浮在载体流里的固体算作为次生流体，因此需要有许多喷嘴，它们分布在被初生流体流过的工艺设备的横断面上。这当然成本高，尤其是对于这里所需要的，将次生流体输送至喷雾喷嘴所用的喷射管来说。

在许多情况下借助于一种喷雾助剂使次生流体加到初生流体里。这种喷雾助剂例如可以由压风或者由蒸汽组成。

若是一种用于热烟气的所谓蒸发冷却器，一般将水作为次生流体成细滴状喷入初生流体里，也就是烟气里。总之感兴趣的是：水滴蒸发所需的时间尽可能地短，这是因为否则的话工艺设备的外形尺寸就很大，这样就使成本提高。然而不仅涉及到在靠近喷嘴出口处次生流体的喷射流中水滴大小的分布，而且也涉及到待冷却的初生气体混入喷射流里的强度。这种混入越强，蒸发段就越短。对于通常的喷嘴来说，初生气体混入喷射流里都是越过喷射流的锥形外表而进行。初生气体流过喷射流的边缘区向着喷射流的轴线，并且由于流动阻力也一起带动水滴向着射流轴线。因此在射流轴线上存在有对于水滴蒸发不利的边界条件。因为烟气在向着射流轴线的途中已经冷却并且富集了水蒸气。此外靠近射流轴线总是出现有特别高的滴流密度，这同样也对于快速蒸发是很不利的，这是容易理解的。

对于固体在初生气体流动里的分散来说存在着类似的问题。在带入的固体悬浮液的射流轴线上存在有很高的颗粒密度，因为向着射流轴线混合入的初生气体带着细的固体颗粒，从射流边缘向着射流轴线移动。

由开始所述的情况得出本发明的任务。喷雾系统和方法应该使得初生气体在次生流体射流中的混入尽可能地强力有效。

由德国专利文件DE 2634494得知一种喷射器，用于使废水气化。一个用于液体射流的中央喷射喷嘴通入在一个混合腔室里，后者被通入气体。在混合腔室的下游设有一个扩散的出口部件。

由德国专利文件DE2134100 C2得知一种燃烧腔室给料装置，在这装置中在一个圆柱形腔室里布置了一个收敛的/扩散的文丘里-喷嘴。一个空气射流喷嘴通入在文丘里-喷嘴的入口里。通过文丘里-喷嘴抽吸燃烧气体，并然后在腔室的下游输送给燃烧腔室。

由德国专利文件DE1957344得知一种喷射喷嘴，用其要产生一种膏体状物质。喷嘴的出口部位被一种环状的和输入压风的环形间隙所包围。

由美国专利文件US 2009/0031923 A1得知一种双工质喷嘴，他具有若干个出口孔，这些出口孔布置在环形间隙之内。

由美国专利文本US 5，091，118得知一种喷雾系统，它用于使氧气混入到水中。液体在这里通过一个收敛/发散地设计的通道导向流动。在通道内布置了一个中央出口孔用于气体。

采用本发明应该使得用于将次生流体喷射入初生流体里的喷雾系统和方法得到改善。

发明内容

采用本发明应该使得用于将次生流体喷射入初生流体里的喷雾系统和方法得到改善。

按照本发明为此设计有一种用于将次生流体喷射入初生流体里的喷雾系统，其中次生流体是气体状或者液体状或者含有细颗粒状固体，这种固体应该被分散在初生流体里，系统具有至少一个中央喷嘴用于初生流体，和至少一个喷嘴用于喷射次生流体，其中喷嘴的外壳设计成管状，而中央喷嘴具有一个中央通道用于初生流体，其中通道在流动方向上看的话具有一个收敛的入口部位，一个变窄位置和一个扩散的出口部分，其中在喷嘴外壳的下游端部布置了至少一个出口孔用于初生流体，而且其中设计和布置了至少一个出口孔，以便由次生流体产生一种喷雾射流，该射流基本呈环状包围住从中央通道里流出的初生流体。

借助于按照本发明的喷雾系统使初生流体不仅仅通过喷雾射流的外圆周混入到次生流体里。而是使初生流体附带地通过中央喷嘴输送给喷雾射流的中央部位。