一种气体驱动式机械雾化分布器论文和设计-任宏雷

全文摘要

一种气体驱动式机械雾化分布器，本实用新型通过在空芯主轴（3）上设置可以旋转的多孔分布器（4），然后旋转的多孔分布器将进液管（7）内的液相缓蚀剂（11）在离心力的作用下均匀的分布到管道（8）内以及管道内壁上，有效的保证了气相原料介质与液相缓蚀剂的高效接触反应，极大的降低腐蚀性物质对设备及管道的腐蚀，同时由于液相缓蚀剂均匀的分布于管道的圆周，可在管道内壁形成有效的缓蚀剂保护层，既提高了缓蚀剂的使用效率、降低了缓蚀剂的使用量，又减少了气相原料介质中腐蚀性物质对设备及管道的腐蚀，保证了设备的长周期安全运行等，本实用新型具有结构简单，使用方便等特点，适合大范围的推广和应用。

主设计要求

1.一种气体驱动式机械雾化分布器，包括旋转轴套（1）、空芯主轴（3）、多孔分布器（4）、轴承（5）、叶轮（6）和进液管（7），其特征是：在所述进液管（7）下部的外缘面上设有空芯主轴（3），所述空芯主轴（3）中部的液体通道与进液管（7）中部的液体通道贯通，在空芯主轴（3）的外缘面上套接轴承（5），在轴承（5）外圈的外缘面上套接有旋转轴套（1），在所述旋转轴套（1）的左端设有多孔分布器（4），在旋转轴套（1）的外缘面上套接有叶轮（6）形成所述的气体驱动式机械雾化分布器。

设计方案

2.根据权利要求1所述的气体驱动式机械雾化分布器，其特征是：所述轴承（5）为双列角接触陶瓷轴承。

3.根据权利要求1所述的气体驱动式机械雾化分布器，其特征是：所述轴承（5）的左端设有轴承压圈（2），所述轴承压圈（2）套接在空芯主轴（3）的外缘面上。

4.根据权利要求1所述的气体驱动式机械雾化分布器，其特征是：所述空芯主轴（3）外缘面的左端设有外螺纹，所述外螺纹丝接轴承压圈（2）上的内螺纹。

5.根据权利要求1所述的气体驱动式机械雾化分布器，其特征是：所述多孔分布器（4）与旋转轴套（1）为同心设置。

6.根据权利要求1所述的气体驱动式机械雾化分布器，其特征是：所述多孔分布器（4）上设置的分流孔数量为5～10个，分流孔沿多孔分布器（4）的圆周均布。

7.根据权利要求1所述的气体驱动式机械雾化分布器，其特征是：所述进液管（7）的下端处于管道（8）的轴线位置。

8.根据权利要求1所述的气体驱动式机械雾化分布器，其特征是：所述进液管（7）的进液口连接供液管。

9.根据权利要求1所述的气体驱动式机械雾化分布器，其特征是：所述进液管（7）下部的外缘面上设有出液口，在所述出液口上焊接有空芯主轴（3）。

10.根据权利要求1所述的气体驱动式机械雾化分布器，其特征是：所述空芯主轴（3）中部液体通道的右端口设有右端大左端小的扩口。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种雾化分布器，具体涉及一种气体驱动式机械雾化分布器。

背景技术

已知的，原油是具有特殊气味的粘稠性油状液体，是烷烃、环烷烃、芳香烃和烯烃等多种液态烃的混合物，其主要成分是碳和氢以及硫、氯、氧、氮等元素。在原油炼制的过程中，由于加热等原因会产生硫化氢、硫酸、盐酸、氨、氰化物等腐蚀性物质，这些腐蚀性物质会对炼油装置的设备和管道造成不同程度的腐蚀。同时随着化石类能源的逐渐枯竭，优质原油逐渐减少，高硫值及高酸值劣质原油被不断开发和应用。劣质原油中含有较多腐蚀性物质，相比于优质原油对炼油装置的腐蚀性更大，因此必须采用相应的防腐蚀措施。

目前采用的防腐措施主要有设备防腐和工艺防腐两种，其中设备防腐包括提高设备或管道的材料等级，增加其耐腐蚀性能，该种防腐方法会大大增加设备的投入，因此应用受到限制，而工艺防腐是指在适当的位置设置注缓蚀剂点，其作用在于通过注入相对应的中和性介质来与气相原料介质中的腐蚀性物质发生中和反应，以及在管线内壁形成耐腐蚀介质的保护层。

当采用工艺防腐在注点位置注入缓蚀剂时，其注入形式对缓蚀剂的使用效果具有极大的影响。现有注入方式多为直管直接注入，这种形式注入的缓蚀剂直接沿管道内壁下部流淌，不能与管道内的气相介质中的腐蚀性物质充分接触，发生中和反应，无法达到防腐蚀的工艺目的。如果长期采用这种注入方式，则注入的缓蚀剂不能有效的起到防止腐蚀的作用，进而无法避免设备或管道腐蚀泄露的事故风险，同时还造成了缓蚀剂的浪费。进一步，由于缓蚀剂不能均匀的分散到管道内，也就无法在管道内壁形成有效的防腐蚀保护膜，在装置开工初期，也就是缓蚀剂注入的预膜期，不能形成期望的缓蚀剂保护膜等。

随着对缓蚀剂的研究不断深入，注剂用量小而且防腐蚀效率高的新型缓蚀剂得到了大量的应用，与以往使用的缓蚀剂相比，新型缓蚀剂的注入流量十分微小（5～20升\/小时），对于此类微小流量的缓蚀剂，如果在注入方式上若仍采用常规的直管直接注入，注入的缓蚀剂会滴落在管道内壁注点直管下方，无法实现使缓蚀剂与气相原料介质中的腐蚀性物质发生中和反应的工艺目的，也无法在管道内壁形成防腐蚀介质的保护膜，大大增加了使用成本等。

发明内容

为克服背景技术中存在的不足，本实用新型提供了一种气体驱动式机械雾化分布器，本实用新型通过在空芯主轴上设置可以旋转的多孔分布器，然后旋转的多孔分布器将进液管内的液相缓蚀剂在离心力的作用下均匀的分布到管道内以及管道内壁上，既提高了缓蚀剂的使用效率、降低了缓蚀剂的使用量，又减少了气相原料介质中腐蚀性物质对设备及管道的腐蚀等。

为实现如上所述的发明目的，本实用新型采用如下所述的技术方案：

一种气体驱动式机械雾化分布器，包括旋转轴套、空芯主轴、多孔分布器、轴承、叶轮和进液管，在所述进液管下部的外缘面上设有空芯主轴，所述空芯主轴中部的液体通道与进液管中部的液体通道贯通，在空芯主轴的外缘面上套接轴承，在轴承外圈的外缘面上套接有旋转轴套，在所述旋转轴套的左端设有多孔分布器，在旋转轴套的外缘面上套接有叶轮形成所述的气体驱动式机械雾化分布器。

所述的气体驱动式机械雾化分布器，所述轴承为双列角接触陶瓷轴承。

所述的气体驱动式机械雾化分布器，所述轴承的左端设有轴承压圈，所述轴承压圈套接在空芯主轴的外缘面上。

所述的气体驱动式机械雾化分布器，所述空芯主轴外缘面的左端设有外螺纹，所述外螺纹丝接轴承压圈上的内螺纹。

所述的气体驱动式机械雾化分布器，所述多孔分布器与旋转轴套为同心设置。

所述的气体驱动式机械雾化分布器，所述多孔分布器上设置的分流孔数量为5～10个，分流孔沿多孔分布器的圆周均布。

所述的气体驱动式机械雾化分布器，所述进液管的下端处于管道的轴线位置。

所述的气体驱动式机械雾化分布器，所述进液管的进液口连接供液管。

所述的气体驱动式机械雾化分布器，所述进液管下部的外缘面上设有出液口，在所述出液口上焊接有空芯主轴。

所述的气体驱动式机械雾化分布器，所述空芯主轴中部液体通道的右端口设有右端大左端小的扩口。

采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下所述的优越性：

本实用新型通过在空芯主轴上设置可以旋转的多孔分布器，然后旋转的多孔分布器将进液管内的液相缓蚀剂在离心力的作用下均匀的分布到管道内以及管道内壁上，本实用新型有效的保证了气相原料介质与液相缓蚀剂的高效接触反应，极大的降低腐蚀性物质对设备及管道的腐蚀，同时由于液相缓蚀剂均匀的分布于管道的圆周，可在管道内壁形成有效的缓蚀剂保护层，既提高了缓蚀剂的使用效率、降低了缓蚀剂的使用量，又减少了气相原料介质中腐蚀性物质对设备及管道的腐蚀，保证了设备的长周期安全运行等，本实用新型具有结构简单，使用方便等特点，适合大范围的推广和应用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的工作原理图；

在图中：1、旋转轴套；2、轴承压圈；3、空芯主轴；4、多孔分布器；5、轴承；6、叶轮；7、进液管；8、管道；9、保护层；10、气相原料介质；11、液相缓蚀剂。

具体实施方式

通过下面的实施例可以更详细的解释本实用新型，本实用新型并不局限于下面的实施例；

首先需要说明的是，本发明在描述结构时采用的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、 “顶”、“底”、“内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

结合附图1～2所述的一种气体驱动式机械雾化分布器，包括旋转轴套1、空芯主轴3、多孔分布器4、轴承5、叶轮6和进液管7，所述进液管7的下端处于管道8的轴线位置，进液管7的进液口连接供液管，在所述进液管7下部的外缘面上设有空芯主轴3，所述空芯主轴3中部的液体通道与进液管7中部的液体通道贯通，在空芯主轴3的外缘面上套接轴承5，所述轴承5的左端设有轴承压圈2，所述轴承压圈2套接在空芯主轴3的外缘面上，轴承5为双列角接触陶瓷轴承，可同时承受径向载荷和轴向载荷，在轴承5外圈的外缘面上套接有旋转轴套1，在所述旋转轴套1的左端设有多孔分布器4，所述多孔分布器4与旋转轴套1为同心设置，在旋转轴套1的外缘面上套接有叶轮6，所述叶轮6与旋转轴套1采用焊接或其它固定方式连接形成所述的气体驱动式机械雾化分布器。

本实用新型在具体实施时，轴承5的外圈旋转内圈固定，当液相缓蚀剂11进入多孔分布器4后，在多孔分布器4旋转产生离心力的作用下快速从分流孔内射出，液相缓蚀剂11在多孔分布器4内部不会停留，即不会流到轴承5上，可完全避免液相缓蚀剂11进入轴承5，如果需要进一步提高轴承5的密封性，可以在轴承5左端空芯主轴3的外缘面上或轴承压圈2的外缘面上设置一个挡环，所述挡环的外径小于旋转轴套1或多孔分布器4的内径，即需要保证旋转轴套1或多孔分布器4顺利旋转；进一步，叶轮6设置在旋转轴套1的外缘面上，可以旋转大型号的叶轮6，大型号的叶轮可以带来更大的驱动力等；进一步，本实用新型由于具有导流功能的空芯主轴3固定不动，能够使液相缓蚀剂11更加流畅的流入，如果具有导流功能的空芯主轴3旋转，则液相缓蚀剂11必须充满进液管7底部时才能靠压力进入多孔分布器4内，使用效果不佳；进一步，本实用新型中涉及到的零件结构简单，更便于加工制造；本实用新型在不引用第三方驱动气体的情况下，通过管道8内的气相原料介质10就可以直接驱动叶轮6旋转，有效避免了引入第三方驱动气体带来的安全隐患及对第三方驱动气体的回收等，大大的提高了运行的安全性，降低了使用成本等。

进一步，所述空芯主轴3外缘面的左端设有外螺纹，所述外螺纹丝接轴承压圈2上的内螺纹。

进一步，所述多孔分布器4上设置的分流孔数量为5～10个，分流孔沿多孔分布器4的圆周均布。

进一步，所述进液管7下部的外缘面上设有出液口，所述出液口与管道8为同轴设置，在所述出液口上焊接有空芯主轴3，所述空芯主轴3中部液体通道的右端口设有右端大左端小的扩口；在具体实施时，在空芯主轴3的右端设有密封结构，密封结构与旋转轴套1的右端组合形成迷宫密封结构，防止外部气相原料介质10进入轴承5，造成轴承5损坏。

本实用新型在处于工作状态时，气相原料介质10高速流经本实用新型，高速流动的气体驱动叶轮6高速旋转，由于叶轮6、旋转轴套1、多孔分布器4做同心旋转运动，在叶轮6高速旋转的带动下，多孔分布器4处于高速旋转状态。轴承5为双列轴承，可同时承受径向载荷和轴向载荷，其外圈与叶轮6、旋转轴套1、多孔分布器4同时旋转，内圈在轴承压圈2压紧固定下与空芯主轴3固定，将运动载荷传递至固定结构零件。液相缓蚀剂11自进液管7和介质通道进入多孔分布器4内部，由于多孔分布器4高速旋转，进入其内部的液相缓蚀剂11由于旋转离心力的作用，会沿着多孔分布器4的若干圆周孔均匀的雾化散射至周围空间。雾化后的液相缓蚀剂11与管道8内气相原料介质10中的腐蚀性物质充分反应的同时，在管道内壁形成有效的缓蚀剂保护层。

本实用新型的基本原理为：将所在管道内气体的动能转化为机械能来雾化液相缓蚀剂11。即当本实用新型所述气体驱动式机械雾化分布器安装于管道8内时，管道8内的气相原料介质10的高速流动，带动叶轮6旋转，旋转的叶轮6带动多孔分布器4同心旋转，此时来自进液管7的液相缓蚀剂11通过空芯主轴3上的液体通道进入多孔分布器4，在多孔分布器4的旋转离心作用下，液相缓蚀剂11均匀的分布到管道8内以及管道8内壁或保护层9的内壁上，从而保证了气相原料介质10与液相缓蚀剂11的高效接触反应，极大的降低腐蚀性物质对设备及管道8的腐蚀，同时由于液相缓蚀剂11均匀的分布于圆周，可在管道内壁形成有效的缓蚀剂保护层。既提高了缓蚀剂的使用效率、降低了缓蚀剂的使用量，又减少了气相原料介质10中腐蚀性物质对设备及管道8的腐蚀，保证了设备的长周期安全运行。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型由于特殊的设计理念，使其具有良好的雾化效果，特别是对于微小流量的液态缓蚀剂，在保证雾化效果的前提下，有效的避免系统堵塞风险，既提高了液相缓蚀剂11的使用效率，又能够保证液相缓蚀剂11对气相原料介质10中腐蚀性物质的中和效果。

2、本实用新型结构简单紧凑，零部件易于加工制造，整体运行可靠，与其它类似产品设计方案相比，本实用新型具有独立固定的导液部件，避免了液相缓蚀剂11进入轴承5导致轴承5转动失灵的风险，从而能够使其稳定的长周期运行。

3、本实用新型应用于实际工业装置中，能够适应不同种类、不同性质、不同厂家的缓蚀剂变化，对不同粘度的液相介质都可以具有良好的分布效果。

4、本实用新型可适用于缓蚀剂流量范围变化较大的工况，在装置开工初期也就是预膜期，液相缓蚀剂11注入的流量为装置正常运行期间流量的5～10倍，对于此种较大流量的变化范围，本实用新型具有良好的雾化分布效果。既保证了在预膜期大流量注入时，缓蚀剂保护膜的成形，又适用于装置正常运行期间微小流量缓蚀剂注入时，良好的缓蚀剂雾化效果等。

本实用新型未详述部分为现有技术。

为了公开本实用新型的发明目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本实用新型旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

设计图

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主设计要求

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