一种长寿命的盘管式安全型喷嘴的制作方法

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1.本发明涉及煤气化技术领域，具体是一种长寿命的盘管式安全型喷嘴。

背景技术：

2.气流床煤气化技术被称为绿煤炭技术。工艺烧嘴是气流床煤气化技术的核心装备，直接关系到煤气化的效率和装置的稳定运行周期。其中水煤浆工艺烧嘴存在使用寿命短的问题，尤其是煤浆提浓后，使用寿命不超过九十天。制约其使用寿命的主要因素是外喷嘴喷口磨损和龟裂。
3.为了提高水煤浆工艺烧嘴单周期运行时长，众多方案被用于水煤浆工艺烧嘴的改进，改进方式一是将水盘管式冷却方式改为水夹套式，如公告号为cn203007227u的实用新型专利、公告号为cn205024175u的实用新型专利、公告号为cn105132038b的发明专利、公告号为cn106147875a的发明专利；改进方式二是在外喷嘴端面加装防护层，如公告号为cn202267059u的实用新型专利、公告号为cn103333717b的发明专利、公告号为cn105505473a的发明专利；改进方式三是在外喷嘴端面喷涂或者喷焊耐热涂层，此外还有上述各方案综合使用的，但其使用寿命均未能稳定突破九十天。

技术实现要素：

4.本发明为了解决工艺烧嘴使用寿命短的问题，提供了一种长寿命的盘管式安全型喷嘴。
5.本发明是采用如下技术方案实现的：一种长寿命的盘管式安全型喷嘴，包括喷嘴主体，喷嘴主体的顶端部嵌设有位于内侧的环形的喷嘴套环，且喷嘴套环的内侧壁与喷嘴主体的内侧壁上下衔接；喷嘴主体的外侧绕设有冷却水盘管。
6.喷嘴套环嵌设于喷嘴主体顶端部端面中心位置。
7.进一步地，所述喷嘴套环的内侧壁上部呈圆柱内壁，所述喷嘴套环的内侧壁中下部呈与所述圆柱内壁上下衔接的圆锥内壁；所述喷嘴套环的外侧壁上部呈圆锥外壁，所述喷嘴套环的外侧壁下部呈圆柱外壁，所述喷嘴套环的圆柱外壁的直径大于所述喷嘴套环的圆锥外壁的底端直径，且两者通过位于喷嘴套环的外侧壁中部的过渡外壁衔接。
8.进一步地，所述喷嘴套环的过渡外壁呈圆锥形或圆弧形。
9.作为优选地，所述喷嘴套环的过渡外壁呈圆锥形。
10.进一步地，所述冷却水盘管包括绕设于喷嘴主体外侧的内盘管与绕设于内盘管外侧的外盘管；喷嘴主体的外侧顶端设置有环形的冷却水套，且冷却水套与喷嘴主体围合成环形的冷却水通道，内盘管的出水口、外盘管的进水口均与冷却水通道连通。
11.冷却水通道能够将内盘管与外盘管连通，方便冷却水的流通。
12.工作时，冷却水依次流经内盘管、冷却水通道、外盘管，实现冷却喷嘴的目的，增加了工艺烧嘴的单周期运行时长，增加了工艺烧嘴的使用寿命。
13.进一步地，喷嘴主体的内侧壁顶端开设有环形凹槽，所述环形凹槽的槽壁上部呈与喷嘴套环的圆锥外壁形状配合的圆锥状、槽壁中部与喷嘴套环的过渡外壁形状配合、槽壁下部呈与喷嘴套环的圆柱外壁形状配合的圆柱状。
14.进一步地，喷嘴主体的侧壁上部呈圆锥形管状、侧壁中上部呈圆弧过渡管状、侧壁中下部呈限位管状、侧壁下部呈长直管状，且喷嘴主体侧壁下部的内径大于喷嘴主体中下部的内径。
15.与喷嘴主体结构相匹配地，喷嘴主体的内侧壁是由自顶部向底部分布的圆锥管段、圆弧过渡段、限位管段、长直管段组成的，其中，圆柱形的限位管段能够与内喷嘴配合卡接。
16.进一步地，所述喷嘴主体的侧壁上部的锥角为30
°‑
100
°
。
17.进一步地，所述喷嘴主体的侧壁上部的锥角为40
°
、60
°
、80
°
或90
°
。
18.进一步地，所述喷嘴套环是由硬度大于等于30hrc的材料制成的。
19.当加工材料采用其他硬度单位表征时，所述喷嘴套环加工材料的硬度需大于等于30hrc的等效硬度。
20.本发明提供了一种全新的长寿命的盘管式安全型喷嘴，是基于公告号为cn109022043a的发明专利、公告号为cn108485713a的发明专利、公告号为cn108485714a的发明专利、公告号为cn110951507a的发明专利的进一步创新，主要是增加了喷嘴套环，构成复合喷嘴，并使用硬度符合要求的新材料，从而突破性的提升喷嘴的使用寿命。
附图说明
21.图1是本发明的结构示意图；图2是沿图1中a-a线的剖视示意图；图3是本发明中喷嘴主体与喷嘴套环连接处的放大示意图。
22.图中，1-喷嘴主体，2-喷嘴套环，3-内盘管，4-外盘管，5-冷却水套，6-冷却水通道，7-环形凹槽。
具体实施方式
23.实施例1一种长寿命的盘管式安全型喷嘴，如附图1、附图2所示，包括喷嘴主体1，喷嘴主体1的顶端部嵌设有位于内侧的环形的喷嘴套环2，且喷嘴套环2的内侧壁与喷嘴主体1的内侧壁上下衔接；喷嘴主体1的外侧绕设有冷却水盘管。
24.如附图3所示，所述喷嘴套环2的内侧壁上部呈圆柱内壁，所述喷嘴套环2的内侧壁中下部呈与所述圆柱内壁上下衔接的圆锥内壁；所述喷嘴套环2的外侧壁上部呈圆锥外壁，所述喷嘴套环2的外侧壁下部呈圆柱外壁，所述喷嘴套环2的圆柱外壁的直径大于所述喷嘴套环2的圆锥外壁的底端直径，且两者通过位于喷嘴套环2的外侧壁中部的过渡外壁衔接。
25.所述喷嘴套环2的过渡外壁呈圆锥形。
26.如附图2所示，所述冷却水盘管包括绕设于喷嘴主体1外侧的内盘管3与绕设于内盘管3外侧的外盘管4；喷嘴主体1的外侧顶端设置有环形的冷却水套5，且冷却水套5与喷嘴主体1围合成环形的冷却水通道6，内盘管3的出水口、外盘管4的进水口均与冷却水通道6连
通。
27.如附图3所示，喷嘴主体1的内侧壁顶端开设有环形凹槽7，所述环形凹槽7的槽壁上部呈与喷嘴套环2的圆锥外壁形状配合的圆锥状、槽壁中部与喷嘴套环2的过渡外壁形状配合、槽壁下部呈与喷嘴套环2的圆柱外壁形状配合的圆柱状。
28.如附图2所示，喷嘴主体1的侧壁上部呈圆锥形管状、侧壁中上部呈圆弧过渡管状、侧壁中下部呈限位管状、侧壁下部呈长直管状，且喷嘴主体1侧壁下部的内径大于喷嘴主体1中下部的内径。
29.所述喷嘴主体1的侧壁上部的锥角为30
°
。
30.所述喷嘴套环2是由硬度等于30hrc的材料制成的。
31.实施例2一种长寿命的盘管式安全型喷嘴，包括喷嘴主体1，喷嘴主体1的顶端部嵌设有位于内侧的环形的喷嘴套环2，且喷嘴套环2的内侧壁与喷嘴主体1的内侧壁上下衔接；喷嘴主体1的外侧绕设有冷却水盘管。
32.所述喷嘴套环2的内侧壁上部呈圆柱内壁，所述喷嘴套环2的内侧壁中下部呈与所述圆柱内壁上下衔接的圆锥内壁；所述喷嘴套环2的外侧壁上部呈圆锥外壁，所述喷嘴套环2的外侧壁下部呈圆柱外壁，所述喷嘴套环2的圆柱外壁的直径大于所述喷嘴套环2的圆锥外壁的底端直径，且两者通过位于喷嘴套环2的外侧壁中部的过渡外壁衔接。
33.所述喷嘴套环2的过渡外壁呈圆弧形。
34.所述冷却水盘管包括绕设于喷嘴主体1外侧的内盘管3与绕设于内盘管3外侧的外盘管4；喷嘴主体1的外侧顶端设置有环形的冷却水套5，且冷却水套5与喷嘴主体1围合成环形的冷却水通道6，内盘管3的出水口、外盘管4的进水口均与冷却水通道6连通。
35.喷嘴主体1的内侧壁顶端开设有环形凹槽7，所述环形凹槽7的槽壁上部呈与喷嘴套环2的圆锥外壁形状配合的圆锥状、槽壁中部与喷嘴套环2的过渡外壁形状配合、槽壁下部呈与喷嘴套环2的圆柱外壁形状配合的圆柱状。
36.喷嘴主体1的侧壁上部呈圆锥形管状、侧壁中上部呈圆弧过渡管状、侧壁中下部呈限位管状、侧壁下部呈长直管状，且喷嘴主体1侧壁下部的内径大于喷嘴主体1中下部的内径。
37.所述喷嘴主体1的侧壁上部的锥角为40
°
。
38.所述喷嘴套环2是由硬度等于57hrc的材料制成的。
39.实施例3一种长寿命的盘管式安全型喷嘴，包括喷嘴主体1，喷嘴主体1的顶端部嵌设有位于内侧的环形的喷嘴套环2，且喷嘴套环2的内侧壁与喷嘴主体1的内侧壁上下衔接；喷嘴主体1的外侧绕设有冷却水盘管。
40.所述喷嘴套环2的内侧壁上部呈圆柱内壁，所述喷嘴套环2的内侧壁中下部呈与所述圆柱内壁上下衔接的圆锥内壁；所述喷嘴套环2的外侧壁上部呈圆锥外壁，所述喷嘴套环2的外侧壁下部呈圆柱外壁，所述喷嘴套环2的圆柱外壁的直径大于所述喷嘴套环2的圆锥外壁的底端直径，且两者通过位于喷嘴套环2的外侧壁中部的过渡外壁衔接。
41.所述喷嘴套环2的过渡外壁呈圆锥形。
42.所述冷却水盘管包括绕设于喷嘴主体1外侧的内盘管3与绕设于内盘管3外侧的外
盘管4；喷嘴主体1的外侧顶端设置有环形的冷却水套5，且冷却水套5与喷嘴主体1围合成环形的冷却水通道6，内盘管3的出水口、外盘管4的进水口均与冷却水通道6连通。
43.喷嘴主体1的内侧壁顶端开设有环形凹槽7，所述环形凹槽7的槽壁上部呈与喷嘴套环2的圆锥外壁形状配合的圆锥状、槽壁中部与喷嘴套环2的过渡外壁形状配合、槽壁下部呈与喷嘴套环2的圆柱外壁形状配合的圆柱状。
44.喷嘴主体1的侧壁上部呈圆锥形管状、侧壁中上部呈圆弧过渡管状、侧壁中下部呈限位管状、侧壁下部呈长直管状，且喷嘴主体1侧壁下部的内径大于喷嘴主体1中下部的内径。
45.所述喷嘴主体1的侧壁上部的锥角为60
°
。
46.所述喷嘴套环2是由硬度等于60hrc的材料制成的。
47.实施例4一种长寿命的盘管式安全型喷嘴，包括喷嘴主体1，喷嘴主体1的顶端部嵌设有位于内侧的环形的喷嘴套环2，且喷嘴套环2的内侧壁与喷嘴主体1的内侧壁上下衔接；喷嘴主体1的外侧绕设有冷却水盘管。
48.所述喷嘴套环2的内侧壁上部呈圆柱内壁，所述喷嘴套环2的内侧壁中下部呈与所述圆柱内壁上下衔接的圆锥内壁；所述喷嘴套环2的外侧壁上部呈圆锥外壁，所述喷嘴套环2的外侧壁下部呈圆柱外壁，所述喷嘴套环2的圆柱外壁的直径大于所述喷嘴套环2的圆锥外壁的底端直径，且两者通过位于喷嘴套环2的外侧壁中部的过渡外壁衔接。
49.所述喷嘴套环2的过渡外壁呈圆弧形。
50.所述冷却水盘管包括绕设于喷嘴主体1外侧的内盘管3与绕设于内盘管3外侧的外盘管4；喷嘴主体1的外侧顶端设置有环形的冷却水套5，且冷却水套5与喷嘴主体1围合成环形的冷却水通道6，内盘管3的出水口、外盘管4的进水口均与冷却水通道6连通。
51.喷嘴主体1的内侧壁顶端开设有环形凹槽7，所述环形凹槽7的槽壁上部呈与喷嘴套环2的圆锥外壁形状配合的圆锥状、槽壁中部与喷嘴套环2的过渡外壁形状配合、槽壁下部呈与喷嘴套环2的圆柱外壁形状配合的圆柱状。
52.喷嘴主体1的侧壁上部呈圆锥形管状、侧壁中上部呈圆弧过渡管状、侧壁中下部呈限位管状、侧壁下部呈长直管状，且喷嘴主体1侧壁下部的内径大于喷嘴主体1中下部的内径。
53.所述喷嘴主体1的侧壁上部的锥角为80
°
。
54.所述喷嘴套环2是由硬度等于93hrc的材料制成的。
55.实施例5一种长寿命的盘管式安全型喷嘴，包括喷嘴主体1，喷嘴主体1的顶端部嵌设有位于内侧的环形的喷嘴套环2，且喷嘴套环2的内侧壁与喷嘴主体1的内侧壁上下衔接；喷嘴主体1的外侧绕设有冷却水盘管。
56.所述喷嘴套环2的内侧壁上部呈圆柱内壁，所述喷嘴套环2的内侧壁中下部呈与所述圆柱内壁上下衔接的圆锥内壁；所述喷嘴套环2的外侧壁上部呈圆锥外壁，所述喷嘴套环2的外侧壁下部呈圆柱外壁，所述喷嘴套环2的圆柱外壁的直径大于所述喷嘴套环2的圆锥外壁的底端直径，且两者通过位于喷嘴套环2的外侧壁中部的过渡外壁衔接。
57.所述喷嘴套环2的过渡外壁呈圆锥形。
58.所述冷却水盘管包括绕设于喷嘴主体1外侧的内盘管3与绕设于内盘管3外侧的外盘管4；喷嘴主体1的外侧顶端设置有环形的冷却水套5，且冷却水套5与喷嘴主体1围合成环形的冷却水通道6，内盘管3的出水口、外盘管4的进水口均与冷却水通道6连通。
59.喷嘴主体1的内侧壁顶端开设有环形凹槽7，所述环形凹槽7的槽壁上部呈与喷嘴套环2的圆锥外壁形状配合的圆锥状、槽壁中部与喷嘴套环2的过渡外壁形状配合、槽壁下部呈与喷嘴套环2的圆柱外壁形状配合的圆柱状。
60.喷嘴主体1的侧壁上部呈圆锥形管状、侧壁中上部呈圆弧过渡管状、侧壁中下部呈限位管状、侧壁下部呈长直管状，且喷嘴主体1侧壁下部的内径大于喷嘴主体1中下部的内径。
61.所述喷嘴主体1的侧壁上部的锥角为90
°
。
62.所述喷嘴套环2是由硬度等于70hrc的材料制成的。
63.实施例6一种长寿命的盘管式安全型喷嘴，包括喷嘴主体1，喷嘴主体1的顶端部嵌设有位于内侧的环形的喷嘴套环2，且喷嘴套环2的内侧壁与喷嘴主体1的内侧壁上下衔接；喷嘴主体1的外侧绕设有冷却水盘管。
64.所述喷嘴套环2的内侧壁上部呈圆柱内壁，所述喷嘴套环2的内侧壁中下部呈与所述圆柱内壁上下衔接的圆锥内壁；所述喷嘴套环2的外侧壁上部呈圆锥外壁，所述喷嘴套环2的外侧壁下部呈圆柱外壁，所述喷嘴套环2的圆柱外壁的直径大于所述喷嘴套环2的圆锥外壁的底端直径，且两者通过位于喷嘴套环2的外侧壁中部的过渡外壁衔接。
65.所述喷嘴套环2的过渡外壁呈圆弧形。
66.所述冷却水盘管包括绕设于喷嘴主体1外侧的内盘管3与绕设于内盘管3外侧的外盘管4；喷嘴主体1的外侧顶端设置有环形的冷却水套5，且冷却水套5与喷嘴主体1围合成环形的冷却水通道6，内盘管3的出水口、外盘管4的进水口均与冷却水通道6连通。
67.喷嘴主体1的内侧壁顶端开设有环形凹槽7，所述环形凹槽7的槽壁上部呈与喷嘴套环2的圆锥外壁形状配合的圆锥状、槽壁中部与喷嘴套环2的过渡外壁形状配合、槽壁下部呈与喷嘴套环2的圆柱外壁形状配合的圆柱状。
68.喷嘴主体1的侧壁上部呈圆锥形管状、侧壁中上部呈圆弧过渡管状、侧壁中下部呈限位管状、侧壁下部呈长直管状，且喷嘴主体1侧壁下部的内径大于喷嘴主体1中下部的内径。
69.所述喷嘴主体1的侧壁上部的锥角为100
°
。
70.所述喷嘴套环2是由硬度等于65hrc的材料制成的。
71.在本发明的描述中，需要理解的是，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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。
72.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种长寿命的盘管式安全型喷嘴，包括喷嘴主体（1），其特征在于：喷嘴主体（1）的顶端部嵌设有位于内侧的环形的喷嘴套环（2），且喷嘴套环（2）的内侧壁与喷嘴主体（1）的内侧壁上下衔接；喷嘴主体（1）的外侧绕设有冷却水盘管。2.根据权利要求1所述的一种长寿命的盘管式安全型喷嘴，其特征在于：所述喷嘴套环（2）的内侧壁上部呈圆柱内壁，所述喷嘴套环（2）的内侧壁中下部呈与所述圆柱内壁上下衔接的圆锥内壁；所述喷嘴套环（2）的外侧壁上部呈圆锥外壁，所述喷嘴套环（2）的外侧壁下部呈圆柱外壁，所述喷嘴套环（2）的圆柱外壁的直径大于所述喷嘴套环（2）的圆锥外壁的底端直径，且两者通过位于喷嘴套环（2）的外侧壁中部的过渡外壁衔接。3.根据权利要求2所述的一种长寿命的盘管式安全型喷嘴，其特征在于：所述喷嘴套环（2）的过渡外壁呈圆锥形或圆弧形。4.根据权利要求1所述的一种长寿命的盘管式安全型喷嘴，其特征在于：所述冷却水盘管包括绕设于喷嘴主体（1）外侧的内盘管（3）与绕设于内盘管（3）外侧的外盘管（4）；喷嘴主体（1）的外侧顶端设置有环形的冷却水套（5），且冷却水套（5）与喷嘴主体（1）围合成环形的冷却水通道（6），内盘管（3）的出水口、外盘管（4）的进水口均与冷却水通道（6）连通。5.根据权利要求3所述的一种长寿命的盘管式安全型喷嘴，其特征在于：喷嘴主体（1）的内侧壁顶端开设有环形凹槽（7），所述环形凹槽（7）的槽壁上部呈与喷嘴套环（2）的圆锥外壁形状配合的圆锥状、槽壁中部与喷嘴套环（2）的过渡外壁形状配合、槽壁下部呈与喷嘴套环（2）的圆柱外壁形状配合的圆柱状。6.根据权利要求1所述的一种长寿命的盘管式安全型喷嘴，其特征在于：喷嘴主体（1）的侧壁上部呈圆锥形管状、侧壁中上部呈圆弧过渡管状、侧壁中下部呈限位管状、侧壁下部呈长直管状，且喷嘴主体（1）侧壁下部的内径大于喷嘴主体（1）中下部的内径。7.根据权利要求6所述的一种长寿命的盘管式安全型喷嘴，其特征在于：所述喷嘴主体（1）的侧壁上部的锥角为30
°‑
100
°
。8.根据权利要求7所述的一种长寿命的盘管式安全型喷嘴，其特征在于：所述喷嘴主体（1）的侧壁上部的锥角为40
°
、60
°
、80
°
或90
°
。9.根据权利要求1所述的一种长寿命的盘管式安全型喷嘴，其特征在于：所述喷嘴套环（2）是由硬度大于等于30hrc的材料制成的。

技术总结

本发明具体是一种长寿命的盘管式安全型喷嘴，解决了工艺烧嘴使用寿命短的问题。一种长寿命的盘管式安全型喷嘴，包括喷嘴主体，喷嘴主体的顶端部嵌设有位于内侧的环形的喷嘴套环，且喷嘴套环的内侧壁与喷嘴主体的内侧壁上下衔接；喷嘴主体的外侧绕设有冷却水盘管。本发明提供了一种全新的长寿命的盘管式安全型喷嘴，增加了喷嘴套环，构成复合喷嘴，并使用硬度符合要求的新材料，从而突破性的提升喷嘴的使用寿命。的使用寿命。的使用寿命。