[实用新型]一种临界流速喷嘴

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油化工催化裂化装置技术领域，具体涉及一种临界流速喷嘴。

背景技术

在石油化工行业中，催化裂化装置中会产生大量的有一定压力的高温再生烟气，压力达0.2MPa左右，温度在650-710℃范围。为了回收这部分能量，将烟气通过烟气轮机进行膨胀做功。但是再生烟气中含有一定量的硬度很高的催化剂粉末。这些催化剂粉末对烟气轮机的寿命及正常工作有很坏的影响。

为了避免烟气轮机的损坏，在烟气轮机入口设置一台三级旋风分离器，对烟气中的催化剂粉尘进行分离，将烟气中催化剂粉尘的浓度最大限度降低。而三级旋风分离器的分离效果是通过临界流速喷嘴来完成的，其喉部烟气流速可达到当地音速。临界流速喷嘴的耐磨性和耐冲刷性是影响临界流速喷嘴的关键。我国催化裂化装置运行周期为四年或四年以上，对临界流速喷嘴使用寿命有了更严格的要求。

现有临界流速喷嘴主要有三种：一种是喉部和喉部前后部位由铸造钴基硬质合金构成；第二种是喉部和喉部前后部位由陶瓷或衬里构成；第三种是在外套管内部放入高耐磨陶瓷喷嘴，空隙内填充耐磨料。综合以上三种方案，前一种方案造价较高，后两种方案现有的结构都不尽合理，陶瓷与金属外套管间难以密封，造成在使用过程中经常遇到临界流速喷嘴的金属外套管被磨穿的现象，导致烟气和催化剂大量泄漏，从而影响三级旋风分离器的分离效果，并且影响烟气轮机的安全平稳运行和使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种临界流速喷嘴，结构简单、容易加工制造，金属套管与陶瓷内芯之间密封性较好，能有效避免烟气穿过耐磨衬里与复合陶瓷喷嘴的结合部位进而磨穿外套管，使用寿命长。

本实用新型为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种临界流速喷嘴，包括金属外套管以及套设在其内部的陶瓷内芯，所述陶瓷内芯的外壁呈台阶状，陶瓷内芯与金属外套管之间填充有耐磨衬里，陶瓷内芯的入口端设置有密封环，且密封环覆盖陶瓷内芯和耐磨衬里的交界处设置，密封环通过压紧环板压紧，压紧环板通过其外圆周面与金属外套管固定连接，陶瓷内芯的出口端设置有法兰环，法兰环与陶瓷内芯之间设置有密封垫片，法兰环、密封垫片以及陶瓷内芯之间通过紧固件紧密连接。

作为本实用新型一种临界流速喷嘴的进一步优化：所述陶瓷内芯的出口端具有中间凸台，法兰环套设在中间凸台上，且中间凸台的高度大于法兰环的厚度。

作为本实用新型一种临界流速喷嘴的进一步优化：所述紧固件为膨胀螺栓，陶瓷内芯的出口端端面上均匀设置有多个盲孔，膨胀螺栓的胀管端穿过法兰环并置于盲孔内，通过拧紧螺母使法兰环、密封垫片以及陶瓷内芯紧密连接在一起。

作为本实用新型一种临界流速喷嘴的进一步优化：所述紧固件为螺柱，螺柱的一端以烧结的方式固定在陶瓷内芯中，螺柱的另一端穿过密封垫片和法兰环并旋设有螺母，通过拧紧螺母使法兰环、密封垫片以及陶瓷内芯紧密连接在一起。

作为本实用新型一种临界流速喷嘴的进一步优化：所述螺柱位于陶瓷内芯的一端焊接有端板。

作为本实用新型一种临界流速喷嘴的进一步优化：所述压紧环板通过其外圆周面与金属外套管焊接在一起。

作为本实用新型一种临界流速喷嘴的进一步优化：所述法兰环通过其外圆周面与金属外套管焊接在一起。

有益效果

一、本实用新型的临界流速喷嘴，结构简单，容易制造，在陶瓷内芯和外套管之间的空隙填充高耐磨衬里，由于陶瓷内芯的外壁呈台阶状，能有效避免烟气穿过高耐磨衬里与复合陶瓷喷嘴的结合部位进而磨穿外套管；

二、本实用新型的临界流速喷嘴，陶瓷内芯出口端面与法兰环之间设置密封垫片，并且用紧固件将垫片压紧，使法兰环和高耐磨陶瓷内芯之间实现密封，避免高耐磨陶瓷内芯与法兰环之间内外压差大而窜气，进而造成喷嘴的损坏。

附图说明

图1为本实用新型临界流速喷嘴的内部结构示意图；

图2为本实用新型临界流速喷嘴（紧固件为膨胀螺栓）中陶瓷内芯的结构示意图；

图3为本实用新型临界流速喷嘴（紧固件与陶瓷内芯烧结为一体）中陶瓷内芯的结构示意图；

图中标记：1、金属外套管，2、陶瓷内芯，3、耐磨衬里，4、密封环，5、压紧环板，6、法兰环，7、密封垫片，8、紧固件，9、中间凸台,10、盲孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例1