[发明专利]一种喷雾干燥装置

说明书

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，具体涉及一种高效、低阻力、旋速倍增的雾化喷嘴。

背景技术

雾化喷嘴的用途十分广泛，在工业、农业、国防等方面均有诸多应用领域，往往还属于关键设备。当前的雾化喷嘴结构，按雾化方式大体可分为四类：①单孔高压直喷雾化；②离心雾化喷嘴，一种是高压下，让流体1通过等径螺旋通道产生径向旋转后再与轴向直通过来的流体2混合雾化，或直接让流体1沿混合室侧壁的切线方向上的小孔进入流体混合室进行旋转混合雾化；③高压下，气体和液体均通过直通通道，但设置多个气体出口均布于液体出口周围、且出口方向与液体出口方向成相同锐角夹角，实现混合雾化；④借助于高速旋转的转盘或转轮、或转杯实现雾化。其中，①结构最为简单，但适用范围窄、压力损失大，“雾”的颗粒大小分布范围最宽；②适用范围宽、雾化效果好，但前者压力损失更大，后者因混合室的半径是喷嘴半径的数十倍而使流体离开喷嘴约束后，仍维持着较高的转速，而此因素会导致雾柱轴心的密度降低。③与②相比，虽然压力损失有所减小，但个数有限的气体出口必定使“雾”的颗粒大小分布范围变宽；④与②相比，适用范围更宽，所需压力小，“雾”的颗粒大小分布范围主要由转盘的转速决定，转速越高，“雾”的颗粒越小、且粒径分布范围越窄，缺点是需额外增加动力设备，特别是高转速时对设备的精度要求高，还存在轴密封的问题。

综上所述，对低粘度流体来说，现行离心式喷嘴虽具有一定优势，但其也有一个缺点，那就是喷雾流体旋转，虽然有利于与其它低密度流体混合，却不利于“雾”的均匀分布。而这一点对火箭、喷气式飞机来说，必然会降低其推动力。

其次，现有技术中还没有对喷嘴的喷雾密度进行较为准确的测定的技术手段，造成对喷嘴性能的评价缺乏全面的科学依据。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效、低阻力、流体超高速旋转，但又无需添加转动部件的静态喷嘴，其所需压力低限相对较小、“雾”的颗粒不但小而且粒径分布范围较窄、且雾的密度分布可控的一种雾化喷嘴。同时提供一种较为可靠的雾密度分布测定装置和方法，以及一种喷雾干燥装置。

本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种单流体高旋速雾化喷嘴，包括喷嘴本体以及安装在喷嘴本体上的多个单孔喷头，所述的喷嘴本体由圆柱状壳体Ⅰ、圆台状壳体、圆柱状壳体Ⅱ和圆锥状壳体上下依次对接组成，使喷嘴本体内形成一个总体呈上宽下窄的喇叭状腔体结构，所述圆柱状壳体Ⅰ内侧壁的上部刻有内丝螺纹，圆台状壳体的上底半径大于其下底半径，圆柱状壳体Ⅱ的外侧壁上设有外丝螺纹，圆锥状壳体的底部开设有一个雾化喷口，在圆柱状壳体Ⅰ侧壁的同一水平面上沿其圆周方向还均匀设置有多个丝口连接座，每个丝口连接座上均配合连接有一个用于向喷嘴本体的内部沿腔体切向输送待雾化流体的单孔喷头，且多个单孔喷头的末端通过连接管相互连通后，与一根高压流体管连接。

在喷嘴本体圆柱状壳体Ⅰ的顶部还安装有一个能够与其内侧壁上的内丝螺纹相配合的腔体密封丝盖。

在喷嘴本体的底部还安装有一个喷口帽，该喷口帽的外螺纹连接圆锥状壳体底部的内螺纹，并使圆锥状壳体内壁的下部末端与喷口帽内壁连接成一个上窄下宽的锥形通道结构，进而使喷嘴本体的下部形成一个拉瓦尔喷管结构，该拉瓦尔喷管结构具有减小阻力的作用。所述圆锥状壳体底部的外螺纹作为固定整个喷嘴的第二个选项。

一种双流体高旋速雾化喷嘴，包括两个上下依次设置的单流体高旋速雾化喷嘴，其中，上部单流体高旋速雾化喷嘴圆柱状壳体Ⅱ上的外丝螺纹能够与下部单流体高旋速雾化喷嘴圆柱状壳体Ⅰ上的内丝螺纹配合对接，使上部单流体高旋速雾化喷嘴的圆柱状壳体Ⅱ、圆锥状壳体均套设在下部单流体高旋速雾化喷嘴的腔体内，并与下部单流体高旋速雾化喷嘴的内侧壁构成一个上端密闭的流体输入腔，该流体输入腔通过上部单流体高旋速雾化喷嘴的雾化喷口底端与下部单流体高旋速雾化喷嘴的雾化喷口顶端之间设置的出口间隙将其内部流体输出混合。该流体输入腔的出口与上部单流体高旋速雾化喷嘴的圆锥状壳体的出口以下区域及下部单流体高旋速雾化喷嘴的出口以上区域之间形成一个内混合腔，内混合腔的内壁下部与下部单流体高旋速雾化喷嘴的喷口帽的内壁连接成一个拉瓦尔喷管结构。

所述上下两个单流体高旋速雾化喷嘴的单孔喷头内所输送流体的旋向相反或相同，且下部单流体高旋速雾化喷嘴所输送流体的密度不大于上部单流体高旋速雾化喷嘴所输送流体的密度，两流体的流量可根据需要进行设置。