专利名称：一种周向旋转调节雾滴直径的喷头结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及工业烟气余热利用领域，具体系利用工业炉窑排放的高温烟气加热水 装置的一种部件结构。
背景技术：
在工业和民用建筑的节能减排任务中，余热和废热的有效积极利用始终是一个值 得大力关注并有潜力可挖的内容。例如，一般燃气锅炉所燃烧的燃料有约15 25%的热能 通过烟气排入大气，有些型号的燃气锅炉排烟温度为200 250°C，设置或加装了省煤器的 燃气锅炉，排烟热能损失可减少5 8%左右，但排烟温度还在约150°C以上。相对于大气 温度而言，这部分烟气的未利用的余热还是占了所进入燃料热量的10%以上。在技术经济 条件许可下，应尽量考虑回收利用。与此同时，燃料和供燃的空气中所含水分在燃烧过程中 吸收汽化潜热后蒸发，并以水蒸汽形式存在于烟气中，如能加以冷凝，回收汽化潜热，则余 能回收更彻底，表现为更进一步提高了锅炉热效率，还进一步改善排烟对环境的污染。在工业生产企业与其他大中型建筑设施中，燃油或燃气加热装置排放出大量含一 定量水蒸气的中低温烟气，不仅对环境是个破坏损害，同样造成能源的极大浪费。如何将这 部分余热有效利用是节能减排实施的切实手段之一。采用直接接触式烟气降温减湿节能装 置为余热有效吸收和利用提供了可靠的途径，该装置类似于垂直的吸收塔，温度高的烟气 从一侧进入吸收塔，从另一侧排出，上方由喷淋装置喷洒出的冷水，通过在吸收塔中与温度 高的烟气的结合、“沐浴”，吸收了烟气中的大量余热，水滴温度升高，在吸收塔的下部积聚 起来，成为可以加以利用的热水，这样的低温余热有着广泛的使用场合，比如车间厂房、医 院及大中型工业或商业建筑设施的取暖，或蔬菜大棚、鱼塘或游泳池塘的供热等等。现有技术的喷淋装置的结构是比较简单的，常常采用尤如洗澡淋浴的结构，俗称 “莲蓬头”，侧面观看呈三角形，上面进水，下面的下面板上开设大量出水孔出水喷淋，有时 为了适应喷淋内部的大直径，在上方配置多个“莲蓬头”喷头，一般在中心处安装一个，再由 中心向外呈放射状地配置一圈，如此装置结构简单，分布的面较大，喷出的水滴可以直接与 高温气体接触吸收热量，取得了降低烟气温度，提高水温的目的，尽管如此，提高热交换效 率的技术关键在于考虑最佳的液汽比、强化喷淋雾化水滴与烟气的接触面以及减少阻力损 失。分析现有技术的每个三角形“莲蓬头”结构，冷却水从上方管路进入“莲蓬头”内部，又 从“莲蓬头”的简单圆孔向下流出，水滴较大，有时水压波动，烟气温度变化，且装置缺少可 调节机构和应变能力，因此吸收高温烟气热量的能力和效率受到限制。因此，有必要对喷淋装置作进一步的改进，改良，提高其吸热放热的效率。
发明内容
本发明的目的，拟提供一种吸收塔喷淋装置的改良结构，改进现有技术“莲蓬头” 的结构，能调节喷淋水的流量，细化雾滴直径，既有较大的喷雾范围，又随着水压、烟气温度 的变化能有调节结构和举措，确保水滴具有较恒定雾化直径，提高喷淋装置的传热效果。
本发明的目的是如此来实现的一个呈圆柱形的周向旋转调节雾滴直径的喷头结构，在圆柱形喷头的圆柱壁，开 设若干螺纹横向出水口，分别连接若干横向喷水管，而位于中央的一种周向旋转调节雾滴 直径的喷头结构，其特征在于在圆柱形喷头的下底板，在由内向外不同直径的圆周上，均勻开设多个喷水孔；对应于不同直径圆周上开设的多个喷水孔，在圆柱形喷头中间，设置多圈喷水孔 盖，即设置多圈对应直径的旋转环片，旋转环片的下边缘，对应喷水孔有突起喷水孔盖；所述旋转环片可绕圆柱形喷头的轴心旋转，旋转环片的上边沿设置一截弧形外齿 段或一截弧形内齿段，与齿段相啮合，在圆柱形喷头的上面板设置旋转手柄，旋转手柄的旋 转轴表面周向有齿圈，与弧形外齿段或内齿段啮合。进一步，所述每个喷水孔在沿圆柱形喷头圆周面的剖面呈上大下小的锥形，在水 平方向的剖切面呈等宽、上长下短的环形，所述每个喷水孔盖为与喷水孔上表面相同的环 形体。进一步，所述多圈相邻旋转环片分别结合构成多个组合环圈，分别由设置在圆柱 形喷头上面板的多个旋转手柄分别控制。再进一步，所述内组合环圈和外组合环圈分别由三个旋转环片组成。再进一步，所述多圈相邻旋转环片分别结合构成内组合环圈和外组合环圈，分别 由设置在圆柱形喷头上面板的内旋转手柄和外旋转手柄控制。进一步，所述旋转手柄以密封方式装配在圆柱形喷头的上面板上。采用本技术方案，在圆柱形喷头的下底板，在由内向外不同直径的圆周上，均勻开 设多个喷水孔；冷却水从进水管进入本发明的喷头结构中，除从在圆柱形喷头的圆柱壁横 向连接若干横向喷水管向周围大面积喷水外，主要可从中间的圆柱形喷头的下底板多个喷 水孔喷洒出来，但是，本发明不是一个简单的莲蓬头结构，在下底板上开设的喷水孔的大 小、流量、流速导致雾化程度均是可以调节变化的。采用本发明，可以很方便地根据水流、水压、水温情况调节喷水孔的大小，其调节 的方法是既可以同时整体一并调节所有的喷水孔，也可以设计时将内外圈的多圈旋转环片 分成若干组，分组调节，提高调节的速度，达到既有多样性，又有快速性的优点。调节的方法 也很简单，旋转手柄，既可以单独控制一圈旋转环片，也即控制一圈旋转环片下边缘喷水孔 盖对应喷水孔的孔口开启大小，又可以多圈分别调节，或者由若干环组成的内组合环圈和 外组合环圈，以及还有中间的组合环圈。提高调节的针对性和快速性。本发明的有益效果采用本技术方案，①提高喷出水滴的雾化效果；②可以同时 对一圈上分布的喷水孔进行同步调节孔的开闭大小；③可以同时对相邻若干圈上分布的喷 水孔进行同步调节；④可以对整体喷洒面上所有孔进行组合，根据实际情况分别对各组合 环圈下的喷水孔进行调节；⑤调节面积大，同步操作性好，调节效果明显，调节机构简单、可 靠、稳定。
图1是本发明周向旋转调节雾滴直径的喷头结构，在圆柱壁分别连接若干横向喷 水管的配置结构视图2是本发明周向旋转调节雾滴直径的喷头结构其中圆柱形喷头的结构视图；图3是图2的左视图，显示了圆柱形喷头的下底板、开设在下底板上的喷水孔，以 及上面板和开设在上面板上装配旋转手柄的装配孔；图4是本发明一种实施方式的下底板部件，从侧面观察的剖视图；图5是图4的左视图；图6是本发明一种实施方式的旋转环片部件，旋转环片的下边缘有突起喷水孔 盖，与旋转环片的齿段相啮合设置旋转手柄，从侧面观察的视图；
图7是图6的左视图；图8与图6类同，只有一根旋转手柄，从侧面观察的视图；图9是图8的左视图；图10是本发明一种实施方式的旋转环片部件，设置两根旋转手柄的立体视图；图11是本发明一种实施方式的旋转环片部件、旋转手柄、旋转轴的剖视，也是图 12中的A向视图；图12是本发明一种实施方式的旋转环片部件，多圈相邻旋转环片分别结合构成 内组合环圈的剖视图；图13与图11类似，也是图14中的B向视图；图14是本发明一种实施方式的旋转环片部件，多圈相邻旋转环片分别结合构成 外组合环圈的剖视图；图15是图14的左视图；图16是图14的左视图；图16是图14的后视图；图17是图12未配置旋转手柄，显示了内组合环圈以及内齿段，从上往下观察的视 图；图18是图14未配置旋转手柄，显示了外组合环圈以及外齿段，从上往下观察的视 图。图中，1是圆柱形喷头、2是横向喷水管、3是下底板、3a是喷水孔、4是旋转环片、4a 是喷水孔盖，4b是齿段、5是旋转手柄、5a是旋转轴、5b是齿圈。
具体实施例方式以下结合附图进一步详细说明本发明的结构。一个呈圆柱形的周向旋转调节雾滴直径的喷头结构，在圆柱形喷头1的圆柱壁， 开设若干螺纹横向出水口，分别连接若干横向喷水管2，而位于中央的一种周向旋转调节雾 滴直径的喷头结构，在圆柱形喷头的下底板3，在由内向外不同直径的圆周上，均勻开设多 个喷水孔3a;对应于不同直径圆周上开设的多个喷水孔3a，在圆柱形喷头中间，设置多圈 喷水孔盖，即设置多圈对应直径的旋转环片4，旋转环片4的下边缘，对应喷水孔3a有突起 喷水孔盖4a ；所述旋转环片4可绕圆柱形喷头1的轴心旋转，旋转环片4的上边沿设置一 截弧形外齿段4b或一截弧形内齿段4b，与齿段4b相啮合，在圆柱形喷头1的上面板设置旋 转手柄5，旋转手柄5的旋转轴5a表面周向有齿圈5b，与弧形外齿段4b或内齿段4b啮合。旋转手柄4可以调节设置在同一旋转环片4上的起喷水孔盖4a，同步效果好，调节快；而且由齿圈与齿段相啮合，结构简单，动作可靠。所述每个喷水孔3a在沿圆柱形喷头圆周面的剖面呈上大下小的锥形，在水平方 向的剖切面呈等宽、上长下短的环形，所述每个喷水孔盖4a为与喷水孔3a上表面相同的环 形体。喷水孔3a和喷水孔盖4a如此结构，便于控制、开闭、调节喷水孔3a的大小。所述多圈相邻旋转环片4分别结合构成多个组合环圈，分别由设置在圆柱形喷头 上面板的多个旋转手柄5分别控制。通过组成多个组合环圈，即使在大面积的喷头上开设 多圈旋转环片4，由于相邻旋转环4组成了几个组合环圈，可以方便地进行调节，简化结构， 一个手柄可以同时调节多个旋转环片4，提高调节速度。 所述内组合环圈和外组合环圈分别由三个旋转环片4组成。一般使用场合，以三 个旋转环片4组成为宜，三个旋转环片4同步调节开度使整个喷头的调节比较均勻。所述多圈相邻旋转环片4分别结合构成内组合环圈和外组合环圈，分别由设置在 圆柱形喷头上面板的内旋转手柄5和外旋转手柄5控制。最常用的结构是一个内组合环圈 和一个外组合环圈的组合。所述旋转手柄5以密封方式装配在圆柱形喷头1的上面板上，旋转手柄5装配在 圆柱形喷头1的上面板上可以方便操作，由于是喷头内部需承受一定的水压，因此，必须以 密封方式装配。
权利要求
一个呈圆柱形的周向旋转调节雾滴直径的喷头结构，在圆柱形喷头(1)的圆柱壁，开设若干螺纹横向出水口，分别连接若干横向喷水管(2)，而位于中央的一种周向旋转调节雾滴直径的喷头结构，其特征在于在圆柱形喷头的下底板(3)，在由内向外不同直径的圆周上，均匀开设多个喷水孔(3a)；对应于不同直径圆周上开设的多个喷水孔(3a)，在圆柱形喷头中间，设置多圈喷水孔盖，即设置多圈对应直径的旋转环片(4)，旋转环片(4)的下边缘，对应喷水孔(3a)有突起喷水孔盖(4a)；所述旋转环片(4)可绕圆柱形喷头(1)的轴心旋转，旋转环片(4)的上边沿设置一截弧形外齿段(4b)或一截弧形内齿段(4b)，与齿段(4b)相啮合，在圆柱形喷头(1)的上面板设置旋转手柄(5)，旋转手柄(5)的旋转轴(5a)表面周向有齿圈(5b)，与弧形外齿段(4b)或内齿段(4b)啮合。
2.根据权利要求1所述周向调节雾滴直径的喷头结构，其特征在于所述每个喷水孔 (3a)在沿圆柱形喷头圆周面的剖面呈上大下小的锥形，在水平方向的剖切面呈等宽、上长 下短的环形，所述每个喷水孔盖(4a)为与喷水孔(3a)上表面相同的环形体。
3.根据权利要求1所述周向调节雾滴直径的喷头结构，其特征在于所述多圈相邻旋 转环片(4)分别结合构成多个组合环圈，分别由设置在圆柱形喷头上面板的多个旋转手柄 (5)分别控制。
4.根据权利要求3所述周向调节雾滴直径的喷头结构，其特征在于所述内组合环圈和 外组合环圈分别由三个旋转环片(4)组成。
5.根据权利要求1或3所述周向调节雾滴直径的喷头结构，其特征在于所述多圈相邻 旋转环片(4)分别结合构成内组合环圈和外组合环圈，分别由设置在圆柱形喷头上面板的 内旋转手柄(5)和外旋转手柄(5)控制。
6.根据权利要求1所述周向调节雾滴直径的喷头结构，其特征在于所述旋转手柄(5) 以密封方式装配在圆柱形喷头(1)的上面板上。
全文摘要
本发明涉及利用工业高温烟气加热水装置的一种部件结构。一种周向旋转调节雾滴直径的喷头结构，在圆柱形喷头的下底板(3)，在由内向外不同直径的圆周上，均匀开设多个喷水孔(3a)；对应于不同直径圆周上开设的多个喷水孔(3a)，在圆柱形喷头中间，设置多圈喷水孔盖，即设置多圈对应直径的旋转环片(4)，旋转环片(4)的下边缘，对应喷水孔(3a)有突起喷水孔盖(4a)；旋转环片(4)的上边沿设置一截弧形外齿段(4b)或一截弧形内齿段(4b)，与齿段(4b)相啮合，在圆柱形喷头(1)的上面板设置旋转手柄(5)，旋转手柄(5)的旋转轴(5a)表面周向有齿圈(5b)，与弧形外齿段(4b)或内齿段(4b)啮合。本技术方案控制喷水流量，提高喷出水滴的雾化效果；可同时对相邻若干圈上分布的喷水孔进行同步调节，机构简单、可靠、稳定。
文档编号B05B1/30GK101856638SQ20101017977
公开日2010年10月13日 申请日期2010年5月21日 优先权日2010年5月21日
发明者姜小敏, 孙培雷, 李智忠, 陈闵叶, 项阳 申请人:上海工程技术大学