[发明专利]斜向旋流式离心雾化喷淋装置

说明书

本发明公开了一种斜向旋流式离心雾化喷淋装置，包括自开闭阀门和雾化喷头，所述雾化喷头包括喷头外壳，该喷头外壳内设有内芯，该内芯将所述喷头外壳的内腔分隔为进水腔和出水腔，在所述内芯上贯通有若干旋流通道，在所述喷头外壳上还设有连通壳体外部和出水腔的雾化喷孔；出水腔呈夹层状，并主要有环状的竖向部分和环状的弧面部分构成。采用本发明的显著效果是采用斜向进水方式进行离心，从而兼有切向旋流和纵向旋流的特点，并通过夹层状的出水腔对旋流后的实体进行约束，减少湍流情况发生；能得到更密、更均匀的雾化液滴，并能提高一定射程。

技术领域

本发明涉及雾化喷淋领域，具体涉及一种斜向旋流式离心雾化喷淋装置。

背景技术

喷雾降尘具有经济、简便和实用等优点，在建筑施工和煤矿井等领域中得到了广泛应用，但喷嘴雾化的效果和捕集效率仍不能满足高效降尘的需求。对于雾化喷嘴来说，除自身参数外，喷雾压力也是决定雾化粒度大小的关键因素。在喷嘴选定的情况下，喷雾压力与雾化粒度成正比，雾化粒度越小，对呼吸性粉尘的捕集效果越好。由于喷嘴雾化过程的复杂性，对雾化性能的研究主要依赖于诸如气体动力学、两相流体动力学和数值方法等学科的发展，目前除了部分理论研究外，多数还是实验研究。在煤矿喷雾降尘中，压力式、旋转式、气动、超声波雾化喷嘴等都已得到应用，最常用的是压力式雾化喷嘴，而相比压力式，旋流式雾化喷嘴具有独特优势，包括在低压条件下可以实现很好的喷雾性能，受黏性影响小以及耗气量较小等。凭借这些优势，旋流式离心雾化喷嘴被尝试应用于燃气轮机、内燃机、锅炉及工业过程等。

目前为止，由于雾化过程的复杂性，结构的多样性，研究者对喷嘴的理论与实验研究依然处于不断的探究和完善之中。喷嘴结构的系统设计、雾化机理的研究以及得出更具说服力的理论和应用体系仍然是未来学者的研究方向和目标。

发明内容

本发明提供一种斜向旋流式离心雾化喷淋装置，主要技术方案如下：

包括自开闭阀门和雾化喷头，所述自开闭阀门的出口与所述雾化喷头的入口连通；

所述雾化喷头包括喷头外壳，该喷头外壳内设有内芯，该内芯与所述喷头外壳的内壁贴紧，该内芯将所述喷头外壳的内腔分隔为进水腔和出水腔，在所述内芯上贯通有若干旋流通道，所述旋流通道的两端分别与所述进水腔和所述出水腔连通，所述进水腔与所述自开闭阀门的出口连通，在所述喷头外壳上还设有雾化喷孔，该雾化喷孔将所述喷头外壳的外部与所述出水腔连通；

其关键在于：所述喷头外壳的一部分内壁形成出水外壁，所述内芯的一部分外壁形成出水内壁，所述出水外壁和所述出水内壁之间约束成所述出水腔；

所述出水外壁包括中心线相互重合的第一圆筒段、第一弧面段和圆面段，所述第一弧面段连接在所述第一圆筒段和所述圆面段之间，所述第一圆筒段的半径为R₁，所述第一弧面段的半径为R₂，所述第一弧面段的弧长为πR₂/2，所述圆面段的半径为R₃，R₂+R₃＝R₁，所述第一圆筒段的一端与所述第一弧面段的一端相切并直线过渡连接，所述第一弧面段的另一端与所述圆面段的外边缘相切并直线过渡连接，所述圆面段的中心线垂直于其所在平面，所述雾化喷孔开设在所述圆面段的中心位置；

所述出水内壁包括中心线相互重合的第二圆筒段、第二弧面段和锥形导出面，所述第二弧面段连接在所述第二圆筒段和所述锥形导出面之间，所述第二圆筒段的半径为r₁，所述第二弧面段的半径为r₂，所述第二弧面段的弧长为πr₂/2，所述锥形导出面的底部圆半径为r₃，r₂+r₃＝r₁，所述第二圆筒段的一端与所述第二弧面段的一端相切并直线过渡连接，所述第二弧面段的另一端与所述锥形导出面的底部圆连接，所述锥形导出面的顶部朝向所述雾化喷孔；