[实用新型]大流量吸气式多层旋流雾化喷头

说明书

本实用新型是一种大流量吸气式多层旋流雾化喷头，属射流元件，它用于喷雾冷却、除尘、除气和分离系统以及其它传热、传质设备中。特别适用于低粘度流体。既在石油、化工、能源、制冷、环保、农业等行业均可广泛采用。

液体雾化是减少液滴粒度的基本方法，而液滴粒度的减少可以大大地增加气液传质面积、液滴的最终速度和在气流中停留时间，从而极大的提高气液两相流的传热、传质效果。目前在传热传质设备中采用的液体雾化喷嘴有：旋转式离心喷嘴、直射型压力喷嘴、离心压力喷嘴、气压喷嘴、超声波雾化喷嘴、西姆斯喷嘴等。它们虽然具有较小的雾滴粒度，但喷雾流量不够大，且直射型压力喷嘴和离心压力喷嘴需要较高的工作压力；气动喷嘴乃需要专门的工作气源，这就限制了它们在某些传热传质设备中的运用。

本实用新型的目的是提供一种喷雾流量较大、可在低压头下工作雾化程度适中且结构简单，维修方便的雾化喷头。

本雾化喷头系根据液体雾化理论，综合了离心压力喷嘴气动喷嘴、西姆斯喷嘴特点，并应用水喷射技术进行研制。其上述目的是采用如下方式实现的：

在喷头中心位置设置吸气室，它为具有适当膨胀比的拉瓦尔喷嘴或吸气室进气段内外均为锥形，中间部分为圆柱形，末段为锥形。喷头外圆进液端设置大直径半环和半椭球的空心环状旋流室，与旋流室相连的进液管为一带有连接螺纹和法兰的直管。喷射部分采用多个环形喷头，使它们与旋流室相连的薄壁扩张管和吸气室之间形成多层旋流和相应地多个环形狭窄喷液流道。环形喷头采用圆柱体和圆锥体相间隔的双层薄壁件，其内、外圆采用螺钉连接。园柱体部分开设流液窗。且各层圆柱体内径相同。

本喷头的技术经济效果如下：

（1）本喷头的喷射部分采用多层结构，保证了喷头在低压头下具有大流量。仅在大于0.05MPa的水压下即可形成良好水雾。单个环形喷头的流量高达50m³／h以上。（2）大的环状旋流室和小间隙的喷液流道，增大液膜与周围环境气体之间的传质面积，且射流的旋转，提高了紊流度。同时，因环形喷头〔6〕内层设置为环状射流，具有引射作用，它抽气一定数量气体增大了气液比等，均促使本发明雾化程度大大提高。以WSP－30为例，当工作水压为0.15MPa时，喷雾降温制冷量为45×10⁴KC_a1，且相应的水泵功率仅4KW左右。（3）各层环形喷头有相同的流动截面，解决了分层液流流量不均匀的问题。（4）各层环形喷头采用定位螺钉连接，使喷头的调试、拆卸、清洗十分方便。（5）由于喷头具有吸气作用它可以作为气体吸收和分散元件。

下面结合附图进一步说明。

图1.本实用新型的雾化喷头结构图。

图2.图1的俯视图。

见图1、图2，喷头中部设置吸气管8，其外圆设旋流室2和与其相连的进液管1。旋流室2下端顺次装设薄壁扩张管3、环形喷头4、5、6，且相邻两者间形成喷液流道4_a、5_a、6_a。用螺钉7连接。环形喷头4、5、6开设流液窗4_b、5_b、6_b。

见图1、图2，液流通过进液管1以切向射流方式进入旋流室2，在旋流室2内球面的导向作用下形成旋转液流，并绕吸气管8外锥面旋转，以加重了旋流和紊流状态。经过旋流状态处理的液流，通过环形喷头4、5、6的流液窗4_b、5_b、6_b，进入两层锥面间的窄环缝，即喷液流道4_a、5_a、6_a。以膜状旋转射流的形式喷入周围气体。液膜的厚度是通过相邻两层喷头相对位置进行调节，并用止动螺钉7定位。为了保证良好雾化状态，环形缝隙的间距调节为0.5～2毫米的范围为宜。