段231逐渐相互靠近以形成类似于漏斗形的收缩状结构；而第一扩散段193和第二扩散段233均逐渐远离壳体5的轴线张开，即，第一扩散段193和第二扩散段233逐渐相互远离以形成上窄下宽的圆台状结构；此外，第一直段192和第二直段232均与壳体5的轴线平行。通过以上所述，形成如图1所示的一级缩扩通道19和二级缩扩通道23。也就是说，一级缩扩通道19与二级缩扩通道23相类似，二者均设置成首先逐渐靠近收缩然后再相互远离扩张的截面形状。
[0031]对于一级缩扩通道19和二级缩扩通道23来说，二者均可以实现醪液从流速降低、压力提高到流速增加、压力释放的流体力学过程，即实现两次两级膨胀破碎的过程。
[0032]此外，如图1所示，在优选的实施例中壳体5顶部设置有用于封装壳体5的上封头12，上封头12与壳体5之间通过设备法兰8相互连接密封，而在上封头12的表面、第一收缩段191和第二扩散段233的外表面均可以设置有压力计和温度计，以用于监控上述各位置的压力值和温度值，其中，所有压力计和温度计均可以通过控制器分别与一级喷嘴6和二级喷嘴3电连接。也就是说，本实用新型可以将压力计和温度计所感测到的各监测点压力和温度首先送入控制器，然后控制器将数据信号发送至一级喷嘴6和二级喷嘴3从而控制一级喷嘴6和二级喷嘴3的喷射量，即，实现根据壳体5内部负荷来控制醪液/蒸汽注入量，从而进一步实现控制壳体5内部的液位稳定性。而上述的控制结构可以使用本领域技术人员已知的任何控制方式来实现，例如温控器、压力控制器等。具体地，在图1中，设置在上封头12上的为第一压力计10和第一温度计11，设置在第一收缩段191上的为第二压力计18和第二温度计17，设置在第二扩散段233外表面的为第三压力计22和第三温度计I。
[0033]在可选的实施例中，壳体5的侧壁可以设置有彼此间隔开的至少2个取样口。在图1所示实施例中，在一级喷嘴6与一级缩扩通道19之间的壳体5的侧壁可以设置第一取样口 16，而在二级喷嘴3与二级缩扩通道23之间的壳体5的侧壁可以设置第二取样口 2。当然应当理解，取样口的数量和设置位置均可以根据具体使用情况而定，本实用新型并不局限于此。
[0034]在可选的实施例中，壳体5的侧壁还可以设置有液位计4和视镜13，以用于监测壳体5内液位和观察壳体5内部情况，其中，液位计4可以与一级喷嘴6通过控制器电连接，即，通过液位计4感测到的壳体5内部液位高度来控制一级喷嘴6的醪液/蒸汽注入量，从而实现控制壳体5内部的液位稳定性。在其他实施例中，壳体5的内周壁和第一扩散段193的外周壁之间可以设置有隔板20，以将壳体5内部空间隔开。在上封头12的表面还可以设置备用口 9，壳体5的侧壁还可以设置支座7。在可选的实施例中，如图1所示，壳体5可以设置成通过隔板20分隔开的两段式结构，并且该两段式结构壳体在隔板20处通过法兰相互连接。也就是说，壳体5的上半段可以具有一级喷嘴6和一级缩扩通道19，而壳体5的下半段具有二级喷嘴3和二级缩扩通道23，并且这两段之间通过隔板20分隔开并在隔板20处利用法兰相互连接。当然应当理解，将壳体5设置成一体式也是可以的，此外当壳体5为两段式时，壳体5的下半段的下部还可以继续通过法兰连接其他结构。换句话说，如果使用情况需要，可以在下半段下部再连接一段具有二级喷嘴3和二级缩扩通道23的连接段。本实用新型不局限于此。具体地，结合图1至图3对本实用新型的喷射破碎器的具体破碎过程进行描述。在本实用新型的破碎器的工作过程中可以将破碎过程划分成一级破碎过程和二级破碎过程。
[0035](I) 一级破碎:含有大颗粒(例如颗粒度大于3mm)淀粉的醪液流体从一级喷嘴6的醪液入口 15注入，而蒸汽从一级喷嘴6的第一蒸汽入口 14注入，并经一级喷嘴6的机械、蒸汽雾化和破碎成雾化颗粒后射出。在此步骤中，一级喷嘴6的机械、蒸汽雾化和破碎过程具体过程为:将高压醪液流体通过一级喷嘴6，在高速离心力和突然减压扩张力的作用下，使得醪液中的大颗粒淀粉得到离心破碎和突然扩张破碎，此过程可以使流体中的液体实现雾化破碎、流体中的淀粉颗粒实现初步破碎；进一步为了提高破碎效果，将蒸汽通入一级喷嘴6以进一步强化对淀粉颗粒的破碎作用。
[0036]然后，经过前一步破碎后的物料会经历撞击破碎过程:通过多个一级喷嘴6在同一节圆上对称布置，经这些一级喷嘴6雾化、破碎的醪液颗粒和液滴，在到达设备中心的途中相遇，在设备中心区域形成撞击区，使雾化的小液滴与淀粉颗粒之间、淀粉颗粒相互之间在撞击区实现撞击破碎、摩擦破碎。
[0037]进一步，经过回流、摩擦、紊流等过程，可以强化混合过程并形成了壳体5内适当的紊流流场结构，在紊流流场中进一步流动的各过程中发生了颗粒的湍流弥散、颗粒的振荡运动、颗粒相互之间、液滴与颗粒间的碰撞摩擦等。这会使流体中的大颗粒淀粉逐渐缩小，并得到进一步破碎细化。完成撞击破碎的物料会在一级缩括通道19下部形成液面，通过一级缩括通道19完成从流速降低、压力提高到流速增加、压力释放的膨胀破碎过程，至此完成了淀粉颗粒一级破碎过程。
[0038](2) 二级破碎:通过二级喷嘴3的第二蒸汽入口 21向醪液喷射蒸汽，实现对醪液的加温。同时通过二级喷嘴3的上述设置结构，能够克服流动阻力实现醪液稳定的流场和流动、保持一级破碎形成的平稳液面。然后，醪液通过二级缩扩通道23后可以再次实现从流速降低、压力提高到流速增加、压力释放的流体力学过程，从而完成二级膨胀破碎。至此完成本实用新型喷射破碎器的初始液化过程。当然应当理解，对于本实用新型喷射破碎器的上述工作过程的描述仅是示意性的，各步骤和过程均可以进行增加或删减，而各步骤之间也可以进行适当地调换，这些更改和调换均可以根据具体使用情况而定，本实用新型并不局限于此。
[0039]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种喷射破碎器，包括壳体(5)，其特征在于，还包括: 分别围绕所述壳体(5)外周壁设置的一级喷嘴(6)和二级喷嘴(3); 设置在所述一级喷嘴(6)和所述二级喷嘴(3)之间的、所述壳体(5)的内周壁上的一级缩扩通道(19);以及 设置在所述壳体(5)底部的二级缩扩通道(23)。
2.根据权利要求1所述的喷射破碎器，其特征在于， 沿所述壳体(5)顶部至其底部的方向，所述一级喷嘴(6)和所述二级喷嘴(3)分别设置在所述壳体(5)的外周壁， 其中，所述一级喷嘴(6)具有第一蒸汽入口(14)和醪液入口(15)，所述二级喷嘴(3)具有第二蒸汽入口(21)。
3.根据权利要求1或2所述的喷射破碎器，其特征在于， 所有所述一级喷嘴(6)均位于垂直于所述壳体(5)的轴线的平面内，并且每个所述一级喷嘴(6)的喷口均朝向所述轴线开设， 所有所述二级喷嘴(3)均相对于垂直于所述壳体(5)的轴线的平面向所述壳体(5)的底部倾斜，并且每个所述二级喷嘴(3)的喷口朝向均与所述轴线交错设置。
4.根据权利要求3所述的喷射破碎器，其特征在于， 所述一级喷嘴(6)为等间距且两两对称地围绕所述壳体(5)外周壁设置的至少2个喷嘴， 所述二级喷嘴(3)为等间距且两两对称地围绕所述壳体(5)外周壁设置的至少2个喷嘴。
5.根据权利要求1或2所述的喷射破碎器，其特征在于， 所述一级缩扩通道(19)具有连续的第一收缩段(191)、第一直段(192)和第一扩散段(193);所述二级缩扩通道(23)具有连续的第二收缩段(231)、第二直段(232)和第二扩散段(233)， 其中，沿所述壳体(5)顶部至其底部的方向，所述第一收缩段(191)和所述第二收缩段(231)均朝向所述壳体(5)的轴线倾斜，所述第一直段(192)和所述第二直段(232)均与所述壳体(5)的轴线平行，所述第一扩散段(193)和所述第二扩散段(233)均逐渐远离所述壳体(5)的轴线张开。
6.根据权利要求5所述的喷射破碎器，其特征在于， 所述壳体(5)顶部设置有用于封装所述壳体(5)的上封头(12)，所述上封头(12)与所述壳体(5)之间通过设备法兰(8)相互连接。
7.根据权利要求6所述的喷射破碎器，其特征在于， 在所述上封头(12)表面、所述第一收缩段(191)和所述第二扩散段(233)外表面上均设置有压力计和温度计， 其中，所有所述压力计和所述温度计均通过控制器分别与所述一级喷嘴(6)和所述二级喷嘴⑶电连接。
8.根据权利要求1所述的喷射破碎器，其特征在于， 在所述壳体(5)的侧壁设置有彼此间隔开的至少2个取样口。
9.根据权利要求1所述的喷射破碎器，其特征在于， 所述壳体(5)的侧壁还设置有液位计(4)和视镜(13)， 其中，所述液位计(4)与所述一级喷嘴(6)通过控制器电连接。
10.根据权利要求6所述的喷射破碎器，其特征在于， 在所述壳体(5)的内周壁和所述第一扩散段(193)的外周壁之间设置有隔板(20)，所述上封头(12)表面还设置有备用口(9)，所述壳体(5)的侧壁还设置有支座(7)， 其中，所述壳体(5)为通过所述隔板(20)分隔开的两段式结构，所述的两段式结构壳体(5)在所述隔板(20)处通过法兰相互连接。
【专利摘要】本实用新型提供了一种喷射破碎器，包括壳体(5)，还包括：分别围绕壳体(5)外周壁设置的一级喷嘴(6)和二级喷嘴(3)；设置在一级喷嘴(6)和二级喷嘴(3)之间的、壳体(5)的内周壁上的一级缩扩通道(19)；以及设置在壳体(5)底部的二级缩扩通道(23)。本实用新型的目的在于提供一种喷射破碎器，以至少实现对颗粒度大于3mm的淀粉质原料醪液进行充分有效地破碎。
【IPC分类】B02C19-06
【公开号】CN204412414
【申请号】CN201420696202
【发明人】刘克, 岳国海, 李广成, 张木兰, 刘学线, 王宏, 倪云峰, 汤威, 王巍, 孙雅娣, 刘佩铭, 曹孟君, 刘锦旗, 池海, 李泓晔
【申请人】中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院, 沧州新星石化设备有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2014年11月17日