[發明專利]一種防堵塞倒錐形噴嘴

在審

• 申請號: 202011227410.1
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112221737A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 胡奕晅
• 申請（專利權）人: 胡奕晅
• 主分類號: B05B1/02
• 分類號: B05B1/02;B05B1/14;B05B15/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種防堵塞倒錐形噴嘴，屬于機械設計與制造技術領域，包括錐形墊圈、旋緊螺帽、墊圈、接管等零部件。錐形墊圈由錐形圈、凸臺構成，錐形面的收口方向與流體流動的方向相反，在錐形圈的頂部即錐形圈的中心布置中心孔，中心孔是流體的出口。通過噴嘴的CFD模擬可知，在噴嘴內部尤其是在錐形面附近存在較大區域的流速死區，因此這些死區就成為雜質顆粒的存儲區。另外，即使有大直徑的雜質顆粒堵塞中心孔，由于雜質顆粒與中心孔的接觸面積較小，加之中心孔附近流體的流速梯度大，因此雜質顆粒與中心孔的接觸成為不穩定接觸，雜質顆粒必將翻滾，翻滾的結果是雜質顆粒離開中心孔被推入存儲區，從而使中心孔始終保持暢通狀態。

技術領域

本發明屬于機械設計與制造技術領域，涉及一種具有防堵塞功能的倒錐形噴嘴。

背景技術

噴嘴是一種常見的機械零件，廣泛應用石化，農業，紡織，造紙，印刷，環保（脫硫、脫硝、脫氮、除塵等），噴涂，鋼鐵冶金，電子，食品等行業。噴嘴的中心孔直徑一般都很小，當流體中夾雜一些雜質顆粒時，往往會造成噴嘴的堵塞，從而影響工農業生產。因此在許多場合都要對流體進行過濾處理，受使用環境的影響，雖然經過層層凈化，卻始終難免一些雜質顆粒的存在，這些雜質顆粒一旦進入噴嘴內部，必然會造成噴嘴的堵塞。究其因現有技術的噴嘴，在結構上缺少防堵塞構造，雜質顆粒沒有緩沖、存儲的空間，加之錐形面的收口方向與流體流動的方向相同，一旦有雜質顆粒進入，必將向噴嘴中心孔匯集，這些都是造成噴嘴堵塞的重要原因。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術存在的問題，在結構上增加設置雜質顆粒緩沖存儲的區域，提供一種性能可靠、具有防堵塞功能的倒錐形噴嘴。

為此，本發明所采用的技術方案是：

如圖11所示本發明采用流場CFD模擬技術，對噴嘴進行兩相流分析，通過模擬計算發現噴嘴內部存在流速死區，即流速幾乎為零的區域，因此可以充分利用這部分區域作為雜質顆粒的存儲區。

傳統噴嘴的內腔一般都是通過鉆孔加工而成，因此內端面均為錐形面（如圖7所示）。雜質顆粒進入噴嘴內部即進入柱形流體域，如果處于柱形流體域的柱心附近，在流體及自身慣性的作用下，雜質顆粒一定會向中心孔方向運動，雜質顆粒的當量直徑大于中心孔直徑時，必然會造成噴嘴的堵塞；如果處于噴嘴內壁附近，一旦存在擾動（噴嘴隨設備震動、流體壓力不穩定及流速不穩定等都可造成流體擾動），雜質顆粒會翻滾，在流速較高的周圍流體的帶動下，雜質顆粒一定會向柱心區域運動，同樣當量直徑較大的雜質顆粒會造成噴嘴的堵塞；由圖10噴嘴CFD模擬放大圖可知，錐形面附近存在較大的流速梯度，因此雜質顆粒處于錐形面附近時很容易翻滾，翻滾的結果是雜質顆粒一定會流向中心孔，從而使當量直徑較大的雜質顆粒堵塞噴嘴。加之傳統噴嘴錐形面的收口方向與流體流動的方向一致，大直徑雜質顆粒一旦進入必定會造成中心孔的堵塞。

為此本發明將傳統噴嘴的錐形面倒置，使錐形面的收口方向與流體流動的方向相反。由圖11的噴嘴CFD模擬放大圖可知，在噴嘴內部形成較大區域的流速死區，而且錐形面附近幾乎全為流速死區， 因此可以將這些死區作為雜質顆粒的存儲區，從而起到防堵塞的作用。

一種防堵塞倒錐形噴嘴，如圖1~圖2所示，由錐形墊圈、旋緊螺帽、墊圈、接管、濾網等零部件構成。

構成本發明的旋緊螺帽，如圖6所示，為空心柱狀結構，在旋緊螺帽的一端設置內凸緣、在旋緊螺帽內側攻絲形成內螺紋，內螺紋終止于內凸緣。

構成本發明的錐形墊圈，如圖3所示，由錐形圈、凸臺構成，在錐形圈的頂部即錐形圈的中心布置中心孔。中心孔是流體的出口，此處由于流體橫截面的急劇縮小，流速增大，在內壓作用下，流體形成射流從中心孔噴射而出。

裝配噴嘴時，使錐形墊圈置于旋緊螺帽內。

錐形墊圈的凸臺的背面與旋緊螺帽的內凸緣相接觸。

構成本發明的墊圈，如圖4所示，為柔性材料。