[實用新型]一種適用于高粘度燃料的超臨界水熱燃燒裝置

有效

• 申請號: 201921777227.1
• 申請日: 2019-10-22
• 公開（公告）號: CN210891601U
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 王樹眾;崔成超;李艷輝;蔣卓航;徐海濤;任萌萌
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F22B3/08
• 分類號: F22B3/08;E21B43/243
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種適用于高粘度燃料的超臨界水熱燃燒裝置，其特征在于，主要由上部端蓋(7)、中部端蓋(10)、穩燃室主體一(13)和燃燒室主體二(16)四大主體構件依次連接裝配組成，其中，上部端蓋(7)上設有一級燃料入口(1)、高能加熱棒(5)和一級氧化劑入口(6)，中部端蓋(10)上設有二級燃料入口(2)、二級氧化劑入口(8)和反應物一級噴嘴(11)，反應物一級噴嘴(11)與一級燃料入口(1)連通，穩燃室主體一(13)內壁為雙層螺旋壁(14)，底端設有與二級燃料入口(2)和二級氧化劑入口(8)連通的反應物二級噴嘴(15)，燃燒室主體二(16)內壁為雙螺旋冷卻壁(4)，底端設有出口孔群(17)，最終在反應物一級噴嘴(11)與反應物二級噴嘴(15)之間形成穩燃室(A1)，在反應物二級噴嘴(15)與出口孔群(17)之間形成燃燒室(A2)，在出口孔群(17)與反應器底部出口(18)之間形成混合室(A3)。

2.根據權利要求1所述適用于高粘度燃料的超臨界水熱燃燒裝置，其特征在于，所述高能加熱棒(5)設置于上部端蓋(7)的中心腔中，并貫穿至中部端蓋(10)的中心腔，與反應物一級噴嘴(11)背部接觸，一級燃料入口(1)以傾斜角度連通上部端蓋(7)的中心腔，一級氧化劑入口(6)貫穿上部端蓋(7)和中部端蓋(10)，與反應物一級噴嘴(11)或穩燃室(A1)連通。

3.根據權利要求1所述適用于高粘度燃料的超臨界水熱燃燒裝置，其特征在于，所述反應物二級噴嘴(15)呈兩排環孔布置，其中二級氧化劑入口(8)經由雙層螺旋壁(14)的內層螺旋連通反應物二級噴嘴(15)的內排環孔，二級燃料入口(2)經由雙層螺旋壁(14)的外層螺旋連通反應物二級噴嘴(15)的外排環孔，反應物二級噴嘴(15)的兩排環孔中心線交于一點，且交點位于燃燒室(A2)。

4.根據權利要求1所述適用于高粘度燃料的超臨界水熱燃燒裝置，其特征在于，所述中部端蓋(10)上設有冷燃料進口(9)，冷燃料進口(9)以直孔形式貫穿中部端蓋(10)和穩燃室主體一(13)的側壁，與雙螺旋冷卻壁(4)的內層連通。

5.根據權利要求1或4所述適用于高粘度燃料的超臨界水熱燃燒裝置，其特征在于，所述雙螺旋冷卻壁(4)的內層回接裝置外的三通(19)，所述三通(19)與一級燃料入口(1)和二級燃料入口(2)連接。

6.根據權利要求1或4所述適用于高粘度燃料的超臨界水熱燃燒裝置，其特征在于，所述雙螺旋冷卻壁(4)基本覆蓋燃燒室主體二(16)的內部，以卡槽形式固定，底部收縮封閉，開有諸多呈一定角度的出口孔群(17)，作為高溫反應物噴出口。

7.根據權利要求1所述適用于高粘度燃料的超臨界水熱燃燒裝置，其特征在于，所述中部端蓋(10)中下部內壁為由耐火材料制成的呈突擴結構的環形穩燃壁(12)，環形穩燃壁(12)以螺栓加頂板的形式固定，整體呈喇叭狀，反應物一級噴嘴(11)位于環形穩燃壁(12)所在區域的上方。

8.根據權利要求1所述適用于高粘度燃料的超臨界水熱燃燒裝置，其特征在于，所述反應物一級噴嘴(11)為可更換的螺旋噴嘴，所述燃料為原油、柴油、汽油、煤漿或乙醇。

9.根據權利要求1或7所述適用于高粘度燃料的超臨界水熱燃燒裝置，其特征在于，在裝置內部涉及多種節流控壓結構：一級燃料入口(1)進入燃料與一級氧化劑入口(6)進入氧化劑混合后經突擴結構的環形穩燃壁(12)，反應物二級噴嘴(15)整體為拉法爾噴管形式；出口孔群(17)收口，燃燒室(A2)底部同樣為收口結構。

10.根據權利要求1或2所述適用于高粘度燃料的超臨界水熱燃燒裝置，其特征在于，所述高能加熱棒(5)采用耐腐蝕材料，以螺紋形式在上部端蓋(7)處固定，一直延伸到反應物一級噴嘴(11)上部。