[发明专利]一种磁化辅助与气相辅助相结合的雾化方法及装置

说明书

一种磁化辅助与气相辅助相结合的雾化方法及装置，包括水箱、离心机、空压机、磁化装置与气相辅助雾化喷嘴，水箱的出口与离心机的入口相连，离心机的出口与磁化装置的入口相连，磁化装置的出口与气相辅助雾化喷嘴相连；空压机与气相辅助雾化喷嘴相连；通过设置磁化装置以及气相辅助雾化喷嘴，利用磁化装置通过磁化过程规范水体的缔合结构，从而降低水体的表面张力和动力粘度，增加韦伯数，减小气泡雾化对气相表压的需求，形成有利于气泡雾化的条件，进而促进气动、气泡雾化技术的高效结合，提高蒸发速率，降低气相辅助雾化所需的成本。其需求场强较小，有效减小了磁化器的体积，增强了使用的灵活性；几乎不受工作环境的电磁设备影响，效果稳定。

技术领域

本发明涉及一种磁化辅助与气相辅助相结合的雾化方法及装置，属于气液两相流雾化技术领域。

背景技术

雾化喷嘴是一种能够将液体雾化喷出，使液体以微小液滴形式存在于空气中的一种装置。雾化技术几乎已经涵盖所有的工业领域，如交通运输、农业生产、燃料燃烧、日常生活等；雾化技术在非燃烧工业，如催化造粒、食品加工、粉末涂覆、农药喷洒方面等也有着广泛的应用。

现有的雾化喷嘴主要为机械雾化喷嘴和介质雾化喷嘴。机械雾化喷嘴所需水压较高，流量难以调节；介质雾化喷嘴以气相辅助雾化为主，主要有气泡雾化和气动雾化两种：气泡雾化利用喷嘴出口内外压差，令微小气泡在离开出口后急速膨胀破裂，将液膜破碎为液雾，所需气相压力较高，但耗气量较小；气动雾化利用高速气流冲击液体，将液体雾化，耗气量较大，但气相压力较小。

磁化技术可以改变水的物理性质和水体的缔合结构。液滴雾化的难度一定程度上取决于水的表面张力和动力粘度大小：流体表面张力和动力粘度越大，液膜形变、破碎的难度越高，雾化效果越差。流体缔合结构性越弱，液体蒸发速率越慢。经过磁场处理的水的物理性质会发生改变，从而降低液滴雾化的难度。

如上所述，利用磁场作用可以降低雾化难度，但现有的雾化喷嘴均未将磁化与气相辅助雾化相结合，单纯的气相辅助雾化所需条件较高，成本较高，难以满足工业需求；现有的磁化设备大部分都需要较大场强、较长磁化距离，且受制于诸多影响磁场分布的环境因素，如电磁设备干预等，从而普遍存在体积大、不灵活、不稳定、磁化效果差或者缺乏针对性的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁化辅助与气相辅助相结合的雾化方法及装置，降低了气相辅助雾化所需的条件和成本。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种磁化辅助与气相辅助相结合的雾化装置，包括水箱、离心机、空压机、磁化装置与气相辅助雾化喷嘴，其中，水箱的出口与离心机的入口相连，离心机的出口与磁化装置的入口相连，磁化装置的出口与气相辅助雾化喷嘴相连；空压机与气相辅助雾化喷嘴相连；气相辅助雾化喷嘴包括圆柱形的壳体；壳体一端设置有进液口，另外一端设置有气旋流出口；壳体侧壁中部开设有若干进气口，壳体内设置有文丘里管式内流道，文丘里管式内流道一端与进液口相连，另一端设置有若干泡状流出口，文丘里管式内流道的扩散段的侧壁上开设有若干曝气孔，文丘里管式内流道外侧设置有空腔，空腔一端与进气口相连，另一端与气旋流出口相连通，曝气孔一端与空腔相连通，另一端与文丘里管式内流道相连通；泡状流出口与气旋流出口相连通。

本发明进一步的改进在于，气旋流出口位于文丘里管式内流道的中轴线上。

本发明进一步的改进在于，空腔为渐缩式进气道。

本发明进一步的改进在于，空腔内设置有若干旋流片，若干旋流片沿周向均匀分布。

本发明进一步的改进在于，单个旋流片旋转角度为30°到40°。