论文针对某石化公司烯烃厂裂解炉装置中油急冷器结焦问题展开。为深化对急冷器(即喷淋塔)中雾化及流动情况的认识,使喷嘴设计最佳化,更大程度的依靠合理的计算,减少实验的盲目性和工作量,论文首先根据相似理论推导并计算出模型喷嘴实验所需速度、流量、压力等操作参数。采用简化实验中的喷淋塔模型结合前人四流道压力旋流喷嘴结构对急冷器内部流场进行了模拟,得出以下结论:喷嘴安装过程中旋流方向的一致性对流场的均匀分布尤其重要;为使气液充分接触、传质传热,应避免喷雾场被气相风吹开,风速和喷嘴流速要相适应。根据蒸发传热学及几何学等知识推导出了设计喷嘴所需粒径、射流深度、最小喷雾锥角的计算公式,设计出喷嘴结构后根据旋流数理论对雾化锥角进行了设计计算验证。并利用APV系统、LS-2000和高速摄像仪对该喷嘴雾化及流量特性进行了喷嘴几何参数、操作参数等多因素冷态实验研究,总结出最佳操作参数并得出流量、SMD、雾锥浓度与喷嘴几何参数和压力的关系。对实验数据进行拟合得到理论旋流度? *与实际雾化锥角β正切值关系式。实验数据对旋流喷嘴及急冷器的设计和现场应用具有重要指导意义。对依据实验及模拟结果开发出的旋流喷嘴进行了现场实验,雾化效果良好。