地下氣化多節(jié)噴嘴的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煤炭地下氣化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種地下氣化多節(jié)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(guò)對(duì)煤的熱作用及化學(xué)作用而產(chǎn)生可燃?xì)怏w的過(guò)程。在煤層氣化過(guò)程中，通常需要建立氣化通道，在所述氣化通道內(nèi)伸入與注氣管連接的噴嘴，通過(guò)噴嘴將氣化劑源源不斷的輸向煤層，由于煤層燃燒后形成的燃空區(qū)附近存在火區(qū)，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)火區(qū)的控制，避免噴嘴損壞，通常在噴嘴前端需要設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)從而進(jìn)行溫度監(jiān)控，通過(guò)溫度變化來(lái)進(jìn)行工藝調(diào)節(jié)。
[0003]現(xiàn)有噴嘴在使用時(shí)，由于煤層氣化過(guò)程中形成的高溫物質(zhì)如煤灰會(huì)改變從噴嘴發(fā)射出的氣流方向，導(dǎo)致位于噴嘴上方的煤層出現(xiàn)燃燒從而形成回火現(xiàn)象，燃燒后的煤灰可能附著在噴嘴側(cè)面，從而使噴嘴腐蝕或高溫?fù)p壞，造成氣化過(guò)程不連續(xù)，而噴嘴一旦損壞就必須整體進(jìn)行更換；另外，噴嘴燒壞后，導(dǎo)致注氣點(diǎn)位置無(wú)法準(zhǔn)確判斷，同時(shí)注氣氣體流向也發(fā)生變化，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)火區(qū)的控制。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]因此，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)在煤層氣化過(guò)程中噴嘴損壞也能實(shí)現(xiàn)對(duì)火區(qū)控制的缺陷。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種地下氣化多節(jié)噴嘴，包括外壁以及位于外壁內(nèi)的氣體通道，所述地下氣化多節(jié)噴嘴還包括多個(gè)噴嘴單元，所述噴嘴單元包括本體以及位于本體內(nèi)部的通氣孔，所述本體的出氣端設(shè)有導(dǎo)向部，通過(guò)所述導(dǎo)向部使所述噴嘴單元依次相互連接。
[0006]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述導(dǎo)向部向所述通氣孔的軸向延伸，且由所述導(dǎo)向部圍成的空間呈錐體。
[0007]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述導(dǎo)向部上設(shè)有通入熱電偶的引線通道，所述引線通道內(nèi)沿出氣端設(shè)有測(cè)溫點(diǎn)，所述熱電偶通過(guò)多個(gè)測(cè)溫點(diǎn)固定在所述引線通道內(nèi)。
[0008]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述本體的出氣方向段的材質(zhì)為耐高溫材料，所述本體的進(jìn)氣方向段的材質(zhì)為非耐高溫材料。
[0009]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述本體進(jìn)氣方向段的壁厚比出氣方向段的壁厚薄。
[0010]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述引線通道沿軸向直徑不同。
[0011]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述引線通道沿出氣方向段直徑大于所述引線通道沿進(jìn)氣方向段直徑，且所述引線通道沿進(jìn)氣方向段直徑大于所述熱電偶的外徑。
[0012]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述引線通道的出氣方向段通過(guò)固定件將所述熱電偶固定在所述測(cè)溫點(diǎn)上。
[0013]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述固定件內(nèi)設(shè)有通孔，且所述通孔的直徑大于所述熱電偶的外徑。
[0014]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述噴嘴單元與注入管連接，所述熱電偶的引線從所述注入管內(nèi)引出地面。
[0015]本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]在本實(shí)用新型所述的地下氣化多節(jié)噴嘴，設(shè)有多節(jié)相互連接的噴嘴，不但提高了噴嘴的使用壽命了，而且火區(qū)判斷更加準(zhǔn)確，因此提高了連續(xù)氣化運(yùn)行的周期。
【附圖說(shuō)明】
[0017]為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中
[0018]圖1是本實(shí)用新型所述地下氣化多節(jié)噴嘴的示意圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型所述地下氣化多節(jié)噴嘴的左視圖；
[0020]圖3是本實(shí)用新型所述噴嘴單元的一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4是本實(shí)用新型所述喂■嘴單兀的另一個(gè)結(jié)構(gòu)不意圖；
[0022]圖5是本實(shí)用新型所述固定件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6是本實(shí)用新型所述引線通道的局部示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型提供一種地下氣化多節(jié)噴嘴，包括外壁以及位于外壁內(nèi)的氣體通道，所述地下氣化多節(jié)噴嘴還包括多個(gè)噴嘴單元10，所述噴嘴單元10包括本體11以及位于本體11內(nèi)部的通氣孔12，所述本體11的出氣端設(shè)有導(dǎo)向部13，通過(guò)所述導(dǎo)向部13使所述噴嘴單元10依次相互連接。
[0025]上述是本實(shí)用新型的核心技術(shù)方案，所述地下氣化多節(jié)噴嘴，包括外壁以及位于外壁內(nèi)的氣體通道，所述地下氣化多節(jié)噴嘴還包括多個(gè)噴嘴單元10，所述噴嘴單元10包括本體11以及位于本體11內(nèi)部的通氣孔12，所述本體11構(gòu)成外壁，所述通氣孔12構(gòu)成氣體通道，所述本體11的出氣端設(shè)有導(dǎo)向部13，通過(guò)所述導(dǎo)向部13使所述噴嘴單元10依次相互連接，在噴嘴使用過(guò)程中，若有噴嘴單元損壞，不必整體進(jìn)行更換，其它噴嘴單元可以繼續(xù)工作，因此不但不影響對(duì)火區(qū)的控制，而且可以提高噴嘴的使用周期。
[0026]所述導(dǎo)向部13向所述通氣孔12的軸向延伸，使噴出的氣體呈一定角度噴射，從而有利于氣體的擴(kuò)散，加速煤層的氣化，而且有利于在井口和煤層通道內(nèi)下放及前后拖動(dòng)噴嘴。為了將輸送的氣體進(jìn)行加速噴射，由所述導(dǎo)向部13圍成的空間呈錐體，使所述噴嘴單元10與火區(qū)間保持一定距離，從而避免噴嘴的損壞。
[0027]所述導(dǎo)向部13上設(shè)有通入熱電偶14的引線通道15，所述引線通道15內(nèi)沿出氣端設(shè)有測(cè)溫點(diǎn)，所述測(cè)溫點(diǎn)在噴嘴移動(dòng)過(guò)程中可以最大程度上減少與井壁、煤層通道的接觸，從而有利于保護(hù)測(cè)溫點(diǎn)，同時(shí)更能真實(shí)反應(yīng)火區(qū)的溫度；另外，所述熱電偶14通過(guò)多個(gè)測(cè)溫點(diǎn)固定在所述引線通道15內(nèi)，防止測(cè)溫點(diǎn)的前后移動(dòng)導(dǎo)致火區(qū)位置判斷出現(xiàn)偏差；再者，由于每個(gè)噴嘴單元10均具有測(cè)溫點(diǎn)，煤層氣化運(yùn)行時(shí)實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)測(cè)溫，因此能夠準(zhǔn)確判斷是否存在回火現(xiàn)象；由于本實(shí)用新型采用一根熱電偶實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)的測(cè)溫，即所述熱電偶14采用單支多點(diǎn)的結(jié)構(gòu)形式，因此也節(jié)約了所述噴嘴單元10的內(nèi)部空間。
[0028]下面具體地說(shuō)明具有多個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的多節(jié)噴嘴如何準(zhǔn)確判斷是否存在回火現(xiàn)象，如圖1中所述多節(jié)噴嘴包括三個(gè)噴嘴，其氣體的流向如箭頭所示，最左側(cè)的噴嘴單元10的測(cè)溫點(diǎn)根據(jù)其溫度變化可判斷火區(qū)位置，此時(shí)中間位置的噴嘴單元10的測(cè)溫點(diǎn)和最右側(cè)的噴嘴單元10的測(cè)溫點(diǎn)主要用于監(jiān)測(cè)是否回火，當(dāng)最左側(cè)的噴嘴單元10的測(cè)溫點(diǎn)被燒壞后，中間位置的噴嘴單元10的測(cè)溫點(diǎn)便成為火區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。
[0029]所述本體11的進(jìn)氣端呈斜口，所述本體11后端斜口的設(shè)計(jì)易于與下一節(jié)所述噴嘴單元10前端即出氣端實(shí)現(xiàn)對(duì)口的快速連接，所述導(dǎo)向部13可以采用弧形設(shè)計(jì)，使所述噴嘴單元10前端弧形外壁和后端斜口內(nèi)壁均為螺紋，因此所述噴嘴單元10前端弧形外壁和上一節(jié)噴嘴單元的后端斜口通過(guò)螺紋實(shí)現(xiàn)兩個(gè)所述噴嘴單元10的相互無(wú)縫連接。
[0030]如圖3所述，為了保證所述噴嘴單元10的出氣端受到損壞后，不影響與其相互連接的下一節(jié)噴嘴單元噴出氣體的擴(kuò)散，所述本體11的出氣方向段Ila的材質(zhì)為耐高溫材料，所述本體11的進(jìn)氣方向段Ilb的材質(zhì)為非耐高溫材料。其中，所述耐高溫材料是指在高溫條件也不能夠燒壞的材料，所述非耐高溫材料是指在高溫條件能夠燒壞的材料，所述出氣方向段Ila被燒壞后，所述進(jìn)氣方向段Ilb的材料很易被燒毀，從而避免了影響其相互連接的下一節(jié)噴嘴單元噴出氣體的擴(kuò)散。所述出氣方向段Ila以及進(jìn)氣方向段Ilb可通過(guò)絲扣進(jìn)行連接，連接完成后再與下一節(jié)噴嘴單元進(jìn)行連接組合。
[0031]值得注意的是:如圖4所示，為了保證所述噴嘴單元10的出氣端受到損壞后，不影響其相互連接的下一節(jié)噴嘴單元噴出氣體的擴(kuò)散，作為一種變形，在保證安全的情況下，所述本體11進(jìn)氣方向段Ilb的壁厚比出氣方向段Ila的壁厚薄，所述進(jìn)氣方向段Ilb設(shè)計(jì)為薄壁從而也有利于實(shí)現(xiàn)快速燒毀。
[0032]為了使所述熱電偶14通過(guò)多個(gè)測(cè)溫點(diǎn)固定在所述引線通道15內(nèi)，所述引線通道15沿軸向直徑不同，具體地，如圖5和圖6所示，所述引線通道15沿出氣方向段直徑大于所述引線通道15沿進(jìn)氣方向段直徑，其中所述引線通道15沿出氣方向段是指位置點(diǎn)15b至位置點(diǎn)15a，所述引線通道15沿進(jìn)氣方向段是指位置點(diǎn)15c至位置點(diǎn)15b，以便于通過(guò)所述固定件16將所述熱電偶14固定在所述測(cè)溫點(diǎn)上，從而避免了測(cè)溫點(diǎn)的前后移動(dòng)導(dǎo)致火區(qū)位置判斷出現(xiàn)偏差，所述引線通道15沿進(jìn)氣方向段直徑大于所述熱電偶14的外徑，從而利用所述熱電偶14穿過(guò)所述引線通道15的進(jìn)氣方向段。
[0033]下面詳細(xì)論述如何通過(guò)所述固定件16將所述熱電偶14固定在