专利名称：一种喷嘴及轧机除尘装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于金属热轧过程中的除尘技术，具体涉及一种喷嘴及轧机除尘
>J-U ρ α装直。
背景技术：
现有技术中，通常使用轧机采用热轧的方法生产金属板，例如，钢板。金属在热轧过程会产生大量的高温烟气，烟气中混有金属氧化物，排放到大气中后会造成严重的污染， 而且，热轧车间内的空气中的烟尘浓度过高，严重损害操作工人的身体健康。目前，在金属热轧过程中，主要采用烟罩除尘技术进行除尘，如图I所示，轧机包括轧辊1，金属板下侧的机架2，金属板上侧的机架3，轧机在压制金属板4的过程中，产生烟气5，轧辊上方安装烟罩6，烟罩6将烟气5吸入。烟罩的除尘原理是通过离心、过滤、静电引力，将烟气中的烟尘吸附，从而达到抑尘目的。尽管烟罩式除尘技术的除尘效果较好，但其配套的离心、过滤、静电引力等设施使烟罩除尘设备的投资较高，其运行及维护成本也较高，而且，现场拆装不方便，因此，目前采用该方法的生产厂家较少。
发明内容为了解决现有除尘烟罩的成本较高，现场拆装不方便的缺陷，本实用新型提供一种喷嘴及轧机除尘装置。该喷嘴能够喷出雾化的水颗粒。该轧机除尘装置采用上述喷嘴，喷出雾化的水，利用水雾除尘，能有效地去除烟尘中的颗粒。为了达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案本实用新型提供一种喷嘴，所述喷嘴包括喷嘴体，螺母和焊接基座；所述喷嘴体分为喷头和连接部，喷头和连接部的内部设置有相通的水腔；喷头设置喷水孔，所述水腔与喷水孔相通；所述焊接基座内部设置有导流腔；所述螺母套在喷嘴体的连接部上，并将连接部固定在焊接基座上，所述水腔与导流腔相通。所述喷头位于螺母外侧。所述焊接基座将喷嘴体固定在特定位置，所述导流腔用于接通外部水源。水通过导流腔，水腔，由喷水孔喷出。水在喷出喷水孔前的压力范围是0.3-0. 9Mpa。进一步的，所述喷水孔为漏斗形，横截面为椭圆形，所述喷水孔与水腔相接的一端的椭圆形横截面的长轴为2-6mm,短轴为椭圆形截面的长轴与短轴的比为2:1。进一步的，所述喷头的外表面设置有相对称的平面，所述喷嘴体的连接部的外表面为球面；所述焊接基座与连接部相接的一侧的内表面设置成漏斗形斜面，与螺母相接的外表面设置有外螺纹；所述连接部靠近喷头的球面与螺母相接触，另一端置于所述焊接基座内；所述螺母与连接部相接触的内表面设置成相应的曲面，与焊接基座外表面相接的内表面设置有内螺纹；所述螺母与焊接基座通过螺纹相连接。连接部的球面设计，使螺母能够套在连接部上，增加了连接部和螺母的接触面积，分散了螺母受到的反作用力。所述喷头上设置的平面便于工具夹持，利于安装和拆卸。由于连接部的球面设计，喷嘴体可做顺时针或逆时针旋转，进而可方便地调整喷水孔的方向。[0008]进一步的，所述喷水孔的横截面为椭圆形，所述喷水孔沿长轴的轴截面为梯形，该梯形两腰的夹角是60° -90°。该梯形两腰的夹角可以是60°，65° ,70° ,75° ,80°，.85。，或 90°。本实用新型还提供一种轧机除尘装置，所述装置包括喷淋装置，供水管，输水管，所述喷淋装置包括喷淋主管，喷淋主管上安装有本实用新型提供的上述喷嘴，喷嘴上的导流腔与喷淋主管的内腔相通；供水管与输水管相连通，供水管中的水通过输水管流入喷淋主管，再经导流腔流入喷嘴的水腔，最后由喷水孔喷出。由喷水孔喷出的水形成水雾，用来吸附粘结轧机产生的烟气中的固体颗业，使烟尘和雾化的水滴一起从空气中分离，落到轧制的金属板上，达到除尘的目的。为了调控喷嘴喷水孔处的水压和流量，在供水管上设置压力表和流量表，压力表的量程是O. 1-1. 6Mpa，供水管内的水的压力范围是O. 3-0. 9Mpa，流量表的流量范围是.4-15L/min。烟尘的颗粒通常在3 μ m-20 μ m,去除这样的颗粒，除了要有足够多的水颗粒，还要有粒径适中的水颗粒。烟尘在飞扬过程中产生的是布朗运动，同时与水颗粒的碰撞又是非弹性碰撞，纯水在雾化良好的状态下颗粒均在300μπι到500μπι之间，可以与烟尘颗粒粘结。本实用新型提供的喷嘴，将水雾化成粒径适中的颗粒，例如，水颗粒的粒径为300 μ m到.500 μ m，水颗粒有效地捕捉烟尘颗粒，并与之粘结在一起、形成烟尘和水的混合物，通过沉降从烟气中分离出来，达到除尘的目的。另一方面，由于烟气中的水分含量由水蒸汽的饱和蒸汽压决定，饱和蒸汽压又主要取决于烟气温度。本实用新型提供的上述轧机除尘装置对轧制过程的高温烟气进行有效地喷雾，降低了由于设备冷却水形成的湿烟气引发的蒸汽压。从而，由于喷雾的冷却作用，不仅没有增加烟气湿度，相反产生了显著的脱水效果，烟气中的雾滴利用重力、撞击力相互结合进而长大后，通过沉降与烟气分离。因此，烟气冷却又是水除尘的机理之一。进一步的,上述喷淋装置包括上喷淋系统和下喷淋系统；所述上喷淋系统包括上喷淋主管，连接器，轧辊冷却上喷淋配套喷嘴；所述上喷淋主管固定在轧制金属板上侧的机架上，该喷淋主管通过连接器与输水管相连通；所述下喷淋系统包括下喷淋主管，连接器，轧辊冷却下喷淋配套喷嘴；所述下喷淋主管固定在轧制金属板下侧的机架上，该喷淋主管通过连接器与输水管相连通。进一步的，上述喷淋装置包括4-8件上喷淋系统和4-8件下喷淋系统，所述上喷淋系统和下喷淋系统的数量相同；所述上喷淋主管上安装有4-8个上喷淋配套喷嘴，所述下喷淋主管上安装有4-8个下喷淋配套喷嘴，所述上喷淋配套喷嘴和下喷淋配套喷嘴的数量相同。进一步的，上述下喷淋系统还包括支撑板，固定板；所述支撑板用来支撑固定下喷淋主管，所述支撑板上设置有固定板，所述固定板通过螺栓固定在机架上。进一步的，上述上喷淋系统还包括上盖板，侧堵板，立板，固定板；所述上盖板覆盖在上喷淋主管的上部和左侧，在对应上喷淋主管的连接管的位置设置通孔，所述连接管从通孔中伸出与输水管相连接；所述上盖板的左侧的边缘设置有安装孔，用螺栓通过安装孔将上盖板固定在机架上；所述侧堵板位于上喷淋主管的两端，用来固定上喷淋主管的两端，并用来支撑所述上盖板的两端；所述立板位于上喷淋主管的右侧，用来支撑上盖板的右侧边缘；所述立板上设置有固定板，所述固定板通过螺栓固定在机架上。进一步的，所述上喷淋配套喷嘴的喷水孔与轧制金属板的垂直距离是50mm-200mm,与轧辊的水平距离是150mm-250mm，喷嘴体的轴线与通过喷水孔的水平线的夹角是 40° -80° ；所述下喷淋配套喷嘴的喷水孔与轧制金属板的垂直距离是30mm-200mm，与轧辊的水平距离是150mm-350mm，喷嘴体的轴线与通过喷水孔的水平线的夹角是40° -80°。与现有除尘烟罩相比，本实用新型提供的喷嘴能够使喷出的水雾化成粒径适中的颗粒，有效捕捉烟气中的烟尘；本实用新型提供的轧机除尘装置，能够对轧机在热轧金属过程中产生的高温烟气进行有效地喷雾，降低了由于设备冷却水形成的湿烟气引发的蒸汽压，并降低了烟尘的浓度。因此，本实用新型提供的喷嘴和轧机除尘装置成本低，除尘效果好，可安装于轧机的机架上，在金属热轧过程中通过喷雾对烟气进行降温除尘。
图I为现有轧机的烟罩除尘技术示意图；图2a为本实用新型提供的一种喷嘴的结构示意图；图2b为图2a所示喷嘴的纵向轴截面半剖示意图；图3a为图2b所示的喷嘴体的纵向轴截面半剖示意图；图3b为图3a所示的喷嘴体的左视图；图3c为图3a所示的喷嘴体的俯视图；图4a为图2a所示喷嘴的螺母的纵向轴截面半剖示意图；图4b为图4a所示螺母的左视图；图5为图2a所示喷嘴的焊接基座的纵向轴截面半剖示意图；图6为本实用新型提供的一种轧机除尘装置的结构示意图；图7为图6所示轧机除尘装置的上喷淋系统的A向视图；图8为图6所示轧机除尘装置的下喷淋系统的B向视图；图9为图6所示下喷淋系统的主视图；图10为图9所示下喷淋系统的仰视图；图11为图6所示上喷淋系统的主视图；图12为图11所示上喷淋系统的俯视图；图13为图11所示上喷淋系统的上盖板的主视图；图14为图13所示上盖板的俯视图；图15为图13所示上盖板的左视图；图16为图11所示上喷淋系统的侧堵板的主视图；图17为图16所示侧堵板的俯视图；图18为本实用新型提供的轧机除尘装置喷出的水雾的示意图；图19为图18所示轧机除尘装置的局部放大图。附图中的标记如下I是轧辊，2是金属板下侧的机架，3是金属板上侧的机架，4是轧制的金属板，5是烟气，6是烟罩；[0046]9是喷嘴，10是喷嘴体，20是螺母，30是焊接基座，101是喷头，102是连接部，103是水腔，104是喷水孔，301是导流腔，302为斜面；7是供水管；402是下喷淋系统，61是下喷淋主管，611是下喷淋主管连接器，612是下喷淋系统输水管，613是支撑板，614是下喷淋系统的固定板，401是上喷淋系统，51是上喷淋主管，511是上喷淋主管连接器，512是上喷淋系统输水管，513是上盖板，514是侧堵板，515是立板，516是上喷淋系统的固定板；5131是上盖板上的通孔，5132是上盖板上的安装孔。500是喷淋系统喷出的水雾。
具体实施方式
·[0051]
以下结合附图，进一步说明本实用新型提供的技术方案。实施例I如图2a，图2b，图3a，图3b，图3c，4a，4b，图5所示，本实用新型提供一种喷嘴9。所述喷嘴9包括喷嘴体10，螺母20和焊接基座30 ;所述喷嘴体分为喷头101和连接部102，喷头101和连接部102的内部设置有相通的水腔103 ;喷头101设置喷水孔104，所述水腔103与喷水孔104相通；如图3b所示，所述喷水孔的横截面为椭圆形，所述喷水孔与水腔相接的一端的长轴的长度为2_，短轴的长度为1_。所述焊接基座30内部设置有导流腔301 ;所述螺母20套在喷嘴体的连接部102上，并将连接部102固定在焊接基座30上，所述水腔102与导流腔301相通，所述喷头101位于螺母20外侧。所述焊接基座30将喷嘴体10固定在特定位置，所述导流腔301用于接通外部水源。如图3a，图3b，图3c所示，喷头101的外表面设置有相对称的平面，所述喷嘴体的连接部102的外表面为球面；如图2b，4a，4b，和图5所示，所述焊接基座30与连接部102相接的一侧的内表面302设置成漏斗形斜面,如图5所不，该内表面302轴截面不意图上的两条斜线的夹角是82°，该焊接基座30与螺母20相接的外表面设置有外螺纹；所述连接部102靠近喷头101 —侧的球面与螺母20相接触，另一端置于所述焊接基座30内，所述连接部102与喷头101相连接处的平面切去连接部的部分球面，被切去球面的弧度为60° (如图3a所示)；如图2b和图4a所示，所述螺母20与连接部102相接触的内表面设置成相应的曲面，与焊接基座30外表面相接的内表面设置有内螺纹；所述螺母与焊接基座通过螺纹相连接。连接部的球面设计，使螺母能够套在连接部上，增加了连接部和螺母的接触面积，分散了螺母受到的反作用力。所述喷头上设置的平面便于工具夹持，利于安装和拆卸。由于连接部的球面设计，喷嘴体可做顺时针或逆时针旋转，进而可方便地调整喷水孔的方向。如图3c所示，上述喷嘴的喷水孔沿椭圆形长轴的轴截面为梯形，该梯形两腰的夹角是60°。实施例2如图2至图19所示，本实用新型提供一种轧机除尘装置。该轧机除尘装置采用本实用新型提供的喷嘴9。如图6所示，轧机包括轧辊I，轧辊可以是4-8组，每组轧辊包括上轧辊和下轧辊，轧制金属板下侧的机架2，轧制金属板上侧的机架3，轧制的金属板4。[0060]如图6、图7，图8所示，本实用新型提供的轧机除尘装置包括供水管7，输水管，喷淋装置40,所述喷淋装置40包括4件上喷淋系统401和4件下喷淋系统402 ；所述上喷淋系统401包括上喷淋主管51，连接器511，上喷淋主管51上安装有6个轧辊出口上喷淋配套喷嘴9 ;所述上喷淋主管51固定在轧制金属板上侧的机架3上，该喷淋主管51通过连接器511与输水管512相连通；所述轧辊出口上喷淋配套喷嘴9的喷水孔与轧制金属板的垂直距离Hl是100mm，与轧辊的水平距离LI是170mm，喷嘴体的轴线与穿过喷水孔的水平线的夹角B是60° (如图19所示)；喷嘴上的导流腔与喷淋主管的内腔相通；供水管7与输水管512相连通，供水管中的水通过输水管流入上喷淋主管，再经导流腔流入喷嘴的水腔，最后由喷水孔喷出，喷出的水呈扇形，夹角为65° (如图7所示)。上述下喷淋系统402包括下喷淋主管61，连接器611，下喷淋主管61上安装有6个轧辊出口下喷淋配套喷嘴9 ;所述下喷淋主管61固定在轧制金属板4下侧的机架2上，该喷淋主管61通过连接器611与输水管612相连通；所述下喷淋配套喷嘴9的喷水孔与轧制金属板的垂直距离H2是38mm，与轧辊的水平距离L2是260mm，喷嘴体的轴线与通过喷水孔的水平线的夹角C是55° (如图19所示);喷嘴上的导流腔与喷淋主管的内腔相通；供水管·7与输水管612相连通，供水管中的水通过输水管流入下喷淋主管，再经导流腔流入喷嘴的水腔，最后由喷水孔喷出，喷出的水呈扇形，夹角为90° (如图8所示)。如图9和图10所示，该下喷淋系统还包括支撑板613，固定板614;所述支撑板613用来支撑固定下喷淋主管61，所述支撑板613上设置有固定板614，所述固定板614通过螺栓固定在机架2上。上述上喷淋系统还包括上盖板513，侧堵板514，立板515，固定板516 ;所述上盖板513覆盖在上喷淋主管51的上部和左侧，在对应上喷淋主管的连接管511的位置设置通孔5131，所述连接管511从通孔5131中伸出与输水管512相连接；所述上盖板513的左侧的边缘设置有安装孔5132，用螺栓通过安装孔5132将上盖板513固定在机架3上；所述侧堵板514位于喷淋主管的两端，用来固定所述上喷淋主管51的两端和支撑所述上盖板的两端；上喷淋主管51的两端与侧堵板514焊接在一起。所述立板515位于上喷淋主管的右侧，用来支撑上盖板513的右侧边缘；所述立板515上设置有固定板516，所述固定板516通过螺栓固定在机架3上。如图18所示，喷嘴9喷出的水雾500与轧机出口冒出的烟气相混合。利用本实用新型提供的轧机除尘装置为轧机除尘，显著改善了轧机周围的空气质量。在除尘之前，轧机的轧辊处和轧机附近浓烟滚滚，人不能靠近；利用上述除尘装置之后，轧机的浓烟被限制在轧辊的出口处，人可以站在轧机的附近。本实施例提供的轧机除尘装置与现有烟罩除尘设备相比较，比较数据参见表I。表I本实用新型提供的除尘装置和现有除尘烟罩的比较数据
权利要求1.一种喷嘴，其特征在于，所述喷嘴包括喷嘴体，螺母和焊接基座；所述喷嘴体分为喷头和连接部，喷头和连接部的内部设置有相通的水腔；喷头设置喷水孔，所述水腔与喷水孔相通；所述焊接基座内部设置有导流腔；所述螺母套在喷嘴体的连接部上，并将连接部固定在焊接基座上，所述水腔与导流腔相通。
2.根据权利要求I所述的喷嘴，其特征在于，所述喷头的外表面设置有相对称的平面，所述喷嘴体的连接部的外表面为球面；所述焊接基座与连接部相接的一侧的内表面设置成漏斗形斜面，与螺母相接的外表面设置有外螺纹；所述连接部靠近喷头的球面与螺母相接触，另一端置于所述焊接基座内；所述螺母与连接部相接触的内表面设置成相应的曲面，与焊接基座外表面相接的内表面设置有内螺纹；所述螺母与焊接基座通过螺纹相连接。
3.根据权利要求I所述的喷嘴，其特征在于，所述喷水孔为漏斗形，横截面为椭圆形，喷水孔沿长轴的轴截面为梯形，该梯形两腰的夹角是60° -90°。
4.根据权利要求3所述的喷嘴，其特征在于，所述喷水孔与水腔相接的一端的椭圆形横截面的长轴为2-6mm,短轴为椭圆形截面的长轴与短轴的比为2:1。
5.一种轧机除尘装置，其特征在于，所述装置包括喷淋装置，供水管，输水管，所述喷淋装置包括喷淋主管，喷淋主管上安装有根据权利要求1-4之一所述的喷嘴，喷嘴上的导流腔与喷淋主管的内腔相通；供水管与输水管相连通，供水管中的水通过输水管流入喷淋主管，再经导流腔流入喷嘴的水腔，最后由喷水孔喷出。
6.根据权利要求5所述的轧机除尘装置，其特征在于，所述喷淋装置包括上喷淋系统和下喷淋系统； 所述上喷淋系统包括上喷淋主管，连接器，轧辊冷却上喷淋配套喷嘴；所述上喷淋主管固定在轧制金属板上侧的机架上，该喷淋主管通过连接器与输水管相连通； 所述下喷淋系统包括下喷淋主管，连接器，轧辊冷却下喷淋配套喷嘴；所述下喷淋主管固定在轧制金属板下侧的机架上，该喷淋主管通过连接器与输水管相连通。
7.根据权利要求6所述的轧机除尘装置，其特征在于，所述喷淋装置包括4-8件上喷淋系统和4-8件下喷淋系统，所述上喷淋系统和下喷淋系统的数量相同；所述上喷淋主管上安装有4-8个上喷淋配套喷嘴，所述下喷淋主管上安装有4-8个下喷淋配套喷嘴，所述上喷淋配套喷嘴和下喷淋配套喷嘴的数量相同。
8.根据权利要求7所述的轧机除尘装置，其特征在于，所述下喷淋系统还包括支撑板，固定板；所述支撑板用来支撑固定下喷淋主管，所述支撑板上设置有固定板，所述固定板通过螺栓固定在机架上。
9.根据权利要求8所述的轧机除尘装置，其特征在于，所述上喷淋系统还包括上盖板，侧堵板，立板，固定板；所述上盖板覆盖在上喷淋主管的上部和左侧，在对应上喷淋主管的连接管的位置设置通孔，所述连接管从通孔中伸出与输水管相连接；所述上盖板的左侧的边缘设置有安装孔，用螺栓通过安装孔将上盖板固定在机架上；所述侧堵板位于上喷淋主管的两端，用来固定上喷淋主管的两端，并用来支撑所述上盖板的两端；所述立板位于上喷淋主管的右侧，用来支撑上盖板的右侧边缘；所述立板上设置有固定板，所述固定板通过螺栓固定在机架上。
10.根据权利要求9所述的轧机除尘装置，其特征在于，所述上喷淋配套喷嘴的喷水孔与轧制金属板的垂直距离是50mm-200mm，与轧辊的水平距离是150mm-250mm，喷嘴体的轴线与通过喷水孔的水平线的夹角是40° -80° ； 所述下喷淋配套喷嘴的喷水孔与轧制金属板的垂直距离是30mm-200mm，与轧辊的水平 距离是I 50mm-350mm，喷嘴体的轴线与通过喷水孔的水平线的夹角是40° -80°。
专利摘要本实用新型涉及除尘技术领域，具体涉及一种喷嘴及轧机除尘装置。为了解决现有烟罩除尘设备成本高的缺陷，本实用新型提供一种喷嘴及轧机除尘装置。所述喷嘴包括喷嘴体，螺母和焊接基座；所述喷嘴体分为喷头和连接部，喷头和连接部的内部设置有相通的水腔；喷头设置喷水孔，所述水腔与喷水孔相通；所述焊接基座内部设置有导流腔；所述螺母套在喷嘴体的连接部上，并将连接部固定在焊接基座上，所述水腔与导流腔相通，所述喷头位于螺母外侧。所述轧机除尘装置，包括上述喷嘴、供水管和输水管。本实用新型提供的喷嘴和轧机除尘装置成本低，可安装于轧机的机架上，在金属热压过程中通过喷雾对烟气进行降温除尘。
文档编号B01D47/06GK202683362SQ201220299439
公开日2013年1月23日 申请日期2012年6月20日 优先权日2012年6月20日
发明者张威东 申请人:北京中冶冶金设备制造有限公司