[實用新型]一種用于速凍機蒸發器除霜的超音速噴嘴

有效

• 申請號: 201821016287.7
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN208620688U
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 楊長春;錢丹;朱曉林;徐翔鋒
• 申請（專利權）人: 四方科技集團股份有限公司
• 主分類號: F25D21/06
• 分類號: F25D21/06;B05B3/04
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 張素慶

本實用新型涉及一種用于速凍機蒸發器除霜的超音速噴嘴，包括噴嘴本體，在所述噴嘴本體內設有氣體流動通道,所述氣體流動通道包括氣流收縮段和增速擴張段，所述氣流收縮段的收縮角度為71度?75度，所述增速擴張段的擴張角度為4度?6度。本實用新型具有結構簡單，使用方便，低壓下仍能夠噴出超音速氣流，減少空壓機能耗，噴射區域范圍大，增強除霜效果的優點。

技術領域

本發明涉及一種噴嘴，特別是一種用于速凍機蒸發器除霜的超音速噴嘴。

背景技術

目前速凍機由于凍品水份大，蒸發器易結霜，除霜用的噴嘴為普通噴嘴，除霜主要是利用噴嘴噴出壓縮空氣的動能進行的，當實際使用壓力為0.5mpa時，普通噴嘴的噴出氣流速度為321m/s，除霜效果差，空壓機能耗大。

發明內容

本發明的目的是為了克服以上的不足，提供一種結構簡單、使用方便、減少空壓機能耗，噴射區域范圍大，增強除霜效果的用于速凍機蒸發器除霜的超音速噴嘴。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：一種用于速凍機蒸發器除霜的超音速噴嘴，包括噴嘴本體，在所述噴嘴本體內設有氣體流動通道,所述氣體流動通道包括氣流收縮段和增速擴張段，所述氣流收縮段的收縮角度為71度-75度，所述增速擴張段的擴張角度為4度-6度。

本發明的進一步改進在于：所述氣流收縮段3的收縮角度為73度，所述增速擴張段4的擴張角度為5度。

如圖2所示：超音速噴嘴收縮段角度為73度，擴張段角度為5度，普通噴嘴無擴張增速段。

有限元分析一：分析模型為0.3立方0.6mpa壓縮空氣在0.2秒內通過58個噴嘴全部噴完，方案1為普通噴嘴，方案二為超音速噴嘴，分析兩種噴嘴在相同情況下產生的氣流速度對比。

如圖6-7所示：表明方案1的出口速度的局部最大值為354m/s、方案2的出口速度的局部最大值為510m/s；后者是前者的1.44倍。方案2壓縮與擴張過渡區域接近1馬赫數，達到了擴張提速的要求。

同時，方案1流道出口的面積平均速度為343m/s、質量平均速度344m/s、數值平均速度290m/s；方案2流道出口的面積平均速度為451m/s、質量平均速度476m/s、數值平均速度429m/s。

圖10-11表明方案1為音速1.15倍，方案2為音速1.95倍。

有限元分析二：分析模型為0.3立方不同壓力壓縮空氣產生的氣流速度對比，方案1為普通噴嘴，方案二為超音速噴嘴。

下表為12組計算的入口氣壓和出口速度匯總表，可見：方案1隨著壓縮空氣氣壓不低于0.2MPa時，其出口速度波動不大，但在低于0.2MPa時，急劇下降；方案2在壓縮空氣的氣壓高于0.4MPa時，最大速度可達510m/s；但結合圖12-13和圖14-15的對比，可以發現方案2從0.4MPa開始，出現速度衰減。

通過此表可以分析出在絕對壓力高于0.3mpa時超音速噴嘴噴射的速度是普通噴嘴0.6mpa時速度的1.24倍，沖霜效果比普通噴嘴要好。與目前壓縮機都是高壓力產生超音速相比，超音速噴嘴在節能上有相當優勢，若換算成壓縮機做功，可以節能一半。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

結構簡單，使用方便，低壓下仍能夠噴出超音速氣流，減少空壓機能耗，噴射區域范圍大，增強除霜效果。

附圖說明：

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為普通噴嘴出入口的速度分布（單位：m/s）；

圖3為本噴嘴出入口的速度分布（單位：m/s）；

圖4普通噴嘴的馬赫數分布；