一種噴嘴的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤炭地下氣化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種噴嘴。
【背景技術(shù)】
[0002]煤炭地下氣化就是將處于地下的煤炭進(jìn)行有控制的燃燒，通過對煤的熱作用及化學(xué)作用而產(chǎn)生可燃?xì)怏w的過程。在煤炭地下氣化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，通常需要建立氣化通道，在所述氣化通道內(nèi)伸入與注氣設(shè)備連接的噴嘴，通過使用噴嘴將氣化劑源源不斷的輸向煤層，如將氧氣等流體輸送至目標(biāo)煤層氣化工作面處，以增強(qiáng)地下氣化反應(yīng)強(qiáng)度，提高煤層燃燒效果和改善煤氣品質(zhì)?，F(xiàn)有噴嘴在使用時(shí)，通過噴嘴內(nèi)的中心通道將注氣管中的氣化劑輸入至目標(biāo)煤層，為了避免煤層在氣化過程中的溫度過高而導(dǎo)致位于噴嘴上方的煤層出現(xiàn)燃燒形成的回火現(xiàn)象，通常需要利用水等流體降低溫度，常見的方法是通過氣化通道直接將水排入至目標(biāo)煤層中。
[0003]上述方法在實(shí)際應(yīng)用中，不但不能保證水流輸送至指定位置，而且會(huì)造成水源的浪費(fèi)，為了克服上述問題，現(xiàn)有噴嘴設(shè)置為內(nèi)外套層結(jié)構(gòu)，使氣化過程中需要的流體分開注入，包括噴嘴主體以及套設(shè)在所述噴嘴主體上的噴嘴外殼，所述噴嘴主體沿軸向設(shè)有中心通道，所述中心通道內(nèi)注入氧氣，所述噴嘴外殼的內(nèi)壁與所述中心通道的外壁之間設(shè)有環(huán)空通道，所述環(huán)空通道內(nèi)注入水或二氧化碳等其它介質(zhì)，所述噴嘴外殼上設(shè)置噴射孔，用于根據(jù)需要噴出水或二氧化碳，所述噴射孔的噴出方向?yàn)轭A(yù)定方向，如根據(jù)需要可沿水平方向噴射煤層等。
[0004]上述噴嘴主體和所述噴嘴外殼焊接在一起，由于注氣設(shè)備在下放過程中，所述注氣管在不停的旋轉(zhuǎn)，噴嘴在使用過程中，當(dāng)噴嘴主體到達(dá)注氣點(diǎn)位置時(shí)，所述噴嘴主體旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述噴嘴外殼也隨之旋轉(zhuǎn)，使所述噴射孔的噴出方向嚴(yán)重偏離預(yù)定的方向，使水等流體不能直接作用在目標(biāo)煤層上，導(dǎo)致煤層氣化效率大幅度降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)在煤層氣化過程中不能有效控制噴嘴外殼上噴射孔的噴射方向?qū)е職饣实偷膯栴}，從而提供一種可使環(huán)空通道內(nèi)的流體可以往預(yù)定方向嗔射且能提尚氣化效率的一種嗔嘴。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種噴嘴，包括噴嘴主體以及套設(shè)在所述噴嘴主體上的噴嘴外殼，所述噴嘴主體沿軸向設(shè)有第一通道，所述第一通道的外壁和所述噴嘴外殼的內(nèi)壁之間設(shè)有第二通道，所述噴嘴主體上設(shè)有流體入口，所述噴嘴外殼上設(shè)有流體出口，所述流體入口通過所述第二通道與所述流體出口相通，所述噴嘴主體與所述噴嘴外殼通過密封裝置連接，且所述噴嘴外殼底部設(shè)有可使所述流體出口的方向保持定向的平衡錘。
[0007]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述平衡錘設(shè)于所述噴嘴外殼外壁的底部。
[0008]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述平衡錘設(shè)于所述噴嘴外殼內(nèi)壁的底部。 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述平衡錘沿所述噴嘴主體的軸向由不連續(xù)的多個(gè)部件構(gòu)成。
[0009]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述平衡錘沿所述噴嘴主體的徑向由不連續(xù)的多個(gè)部件構(gòu)成。
[0010]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述密封裝置包括設(shè)置在所述噴嘴外殼內(nèi)壁上的彈簧卡銷以及設(shè)置在所述噴嘴外殼內(nèi)壁與所述噴嘴主體外壁之間的密封圈。
[0011 ] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述流體入口的個(gè)數(shù)為一個(gè)或者多個(gè)。
[0012]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述平衡錘由比所述噴嘴主體密度大的部件構(gòu)成，其截面呈扇形。
[0013]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述扇形的角度在30°至90°之間。
[0014]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述扇形的角度是60 °。
[0015]本發(fā)明的上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
在本發(fā)明所述的噴嘴，所述平衡錘一直保持在所述噴嘴外殼底部，起到平衡作用，因此即使所述噴嘴外殼發(fā)生偏移，也會(huì)迅速回歸，使所述流體出口的方向始終保持定向，實(shí)現(xiàn)所述第二通道的流體可以朝預(yù)定方向噴射，本發(fā)明不但增強(qiáng)了地下氣化反應(yīng)強(qiáng)度，提高煤層燃燒效果使氣化效率大幅度提高，而且改善了煤氣品質(zhì)。
【附圖說明】
[0016]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中
圖1是本發(fā)明實(shí)施例一所述噴嘴沿軸向的剖面示意圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例一所述噴嘴沿徑向的剖面示意圖；
圖3是本發(fā)明圖1中所述密封裝置的放大圖；
圖4是本發(fā)明所述單流體入口的示意圖；
圖5是本發(fā)明所述雙流體入口的示意圖；
圖6是本發(fā)明所述三個(gè)流體入口的示意圖；
圖7是本發(fā)明所述四個(gè)流體入口的示意圖；
圖8是本發(fā)明實(shí)施例二所述噴嘴沿軸向的剖面示意圖；
圖9是本發(fā)明實(shí)施例二和實(shí)施例三所述噴嘴沿徑向的剖面示意圖；
圖10是本發(fā)明實(shí)施例三所述噴嘴沿軸向的剖面示意圖；
圖11是本發(fā)明實(shí)施例四所述噴嘴沿軸向的剖面示意圖；
圖12是本發(fā)明實(shí)施例四所述噴嘴沿徑向的剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例一:
如圖1所示，本發(fā)明提供一種噴嘴10，包括噴嘴主體11以及套設(shè)在所述噴嘴主體11上的噴嘴外殼12，所述噴嘴主體11沿軸向設(shè)有第一通道13，所述第一通道13的外壁和所述噴嘴外殼12的內(nèi)壁之間設(shè)有第二通道14，所述噴嘴主體11上設(shè)有流體入口 15，所述噴嘴外殼12上設(shè)有流體出口 16，所述流體入口 15通過所述第二通道14與所述流體出口 16相通，所述噴嘴主體11與所述噴嘴外殼12通過密封裝置17連接，且所述噴嘴外殼12底部設(shè)有可使所述流體出口 16的方向保持定向的平衡錘18。
[0018]上述是本發(fā)明的核心技術(shù)方案，所述噴嘴10包括噴嘴主體11以及套設(shè)在所述噴嘴主體11上的噴嘴外殼12，所述噴嘴主體11和注氣設(shè)備連接，通過所述噴嘴主體11將所述注氣設(shè)備中的氣化劑輸入至目標(biāo)煤層，由于煤層氣化過程中形成的高溫物質(zhì)如煤灰會(huì)改變從噴嘴10發(fā)射出的氣流方向，導(dǎo)致位于噴嘴10上方的煤層出現(xiàn)燃燒從而形成回火現(xiàn)象，為了避免所述噴嘴主體11被燒壞，沿所述噴嘴主體11軸向套設(shè)有可拆卸的噴嘴外殼12，使所述噴嘴外殼12位于所述噴嘴主體11的中部位置，且所述噴嘴主體11的兩端裸露在外，在煤層氣化過程中，即使所述噴嘴外殼12被燒壞，也可以快速將整個(gè)噴嘴10提拉上來進(jìn)行更新，從而縮短噴嘴更換時(shí)間，提高工作效率。所述噴嘴主體11沿軸向設(shè)有第一通道13，所述第一通道13用于傳輸氧氣等流體，所述第一通道13的外壁和所述噴嘴外殼12的內(nèi)壁之間設(shè)有第二通道14，所述噴嘴主體11上設(shè)有流體入口 15，所述噴嘴外殼12上設(shè)有流體出口 16，且所述流體入口 15通過所述第二通道14與所述流體出口 16相通，使氣化過程中需要的水或二氧化碳等流體通過所述流體入口 15進(jìn)入所述第二通道14中，最終由所述流體出口 16排出以供煤層氣化使用。為了保證所述噴嘴10在煤層氣化中的使用穩(wěn)定性，所述噴嘴主體11與所述噴嘴外殼12通過密封裝置17連接，為了使所述第二通道14的流體可以朝預(yù)定方向噴射，所述噴嘴外殼12底部設(shè)有可使所述流體出口 16的方向保持定向的平衡錘18，本發(fā)明所述噴嘴主體11到達(dá)注氣點(diǎn)位置時(shí)，若所述噴嘴主體11發(fā)生旋轉(zhuǎn)，由于所述平衡錘18 —直保持在所述噴嘴外殼12底部，起到平衡作用，因此即使所述噴嘴外殼12發(fā)生偏移，也會(huì)迅速回歸，使所述流體出口 16的方向始終保持定向，所述第二通道14的流體可以朝預(yù)定方向噴射，不但增強(qiáng)了地下氣化反應(yīng)強(qiáng)度，提高煤層燃燒效果使氣化效率大幅度提高，而且改善了煤氣品質(zhì)。
[0019]本實(shí)施例中，所述平衡錘18呈一個(gè)整體，其截面呈扇形，由雙圓弧構(gòu)成，如圖2所示，內(nèi)部由密度較大的部件(如金屬)構(gòu)成，如所述平衡錘18由比所述噴嘴主體11密度大的部件構(gòu)成，且設(shè)于所述噴嘴10的外部，具體地，所述平衡錘18設(shè)于所述噴嘴外殼12外壁的底部，所述平衡錘18由于重力作用始終保持在底部，即使所述噴嘴10在下放過程中導(dǎo)致所述噴嘴本體11發(fā)生旋轉(zhuǎn)，所述噴嘴外殼12隨所述噴嘴主體11的旋轉(zhuǎn)而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，由于所述平衡錘18的作用可使所述噴嘴外殼12迅速回歸，使所述流體出口 16始終保持在預(yù)定方向上，從而實(shí)現(xiàn)當(dāng)所述噴嘴10到達(dá)預(yù)定位置后，所述流體出口 16噴射處的流體可以朝預(yù)定的方向噴射。為了保證所述平衡錘18始終保持在底部，避免所述噴嘴外殼12發(fā)生大范圍旋轉(zhuǎn)，所述平衡錘18的扇形截面形成夾角的范圍可以在30°和90°之間，為了保證流體始終朝預(yù)定的方向噴射，優(yōu)先選擇所述平衡錘18的截面形成扇形夾角為60°。
[0020]如圖3所示，所述密封裝置17包括設(shè)置在所述噴嘴外殼12內(nèi)壁上的彈簧卡銷171以及設(shè)置在所述噴嘴外殼12內(nèi)壁與所述噴嘴主體12外壁之間的密封圈172，具體地，所述噴嘴主體11的外壁上設(shè)有與所述彈簧卡銷171相互配合的第一凹槽以及與所述密封圈172相互配合的第二凹槽，其中所述第一凹槽用于卡合所述彈簧卡銷171，從而可以將所述噴嘴外殼12固定在所述噴嘴主體11上，所述第二凹槽用于卡合所述密封圈172，保證所述噴嘴外殼12和所述噴嘴主體11之間的連接密封性。當(dāng)所述噴嘴主體11和所述噴嘴外殼12通過密封裝置17連接后，可以保證所述噴嘴外殼12即使隨所述噴嘴主體11自由旋轉(zhuǎn)也不會(huì)掉落。
[0021]為了使如水或二氧化碳等流體進(jìn)入所述第二通道14內(nèi)，保證煤層氣化的順利進(jìn)行，所述噴嘴主體11沿軸向設(shè)有直徑逐漸變小的分流槽19，所述分流槽19用于將兩種不同流體的氣化劑分離，且所述分流槽19與所述第一通道13相通，所述分流槽19的側(cè)壁上設(shè)有流體入口 15，所述流體入口 1