[發明專利]斜向旋流式離心霧化噴淋裝置

有效

• 申請號: 202210717666.3
• 申請日: 2022-06-23
• 公開（公告）號: CN115055017B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 莫鴻銘;曹軻;邱鴻偉;溫沛涵;葉堃暉;萬更新;劉瀚元;曹會斌;冉靖宇;李雨航;賈夢孜;朱何冰雨
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B01D47/06
• 分類號: B01D47/06;B05B1/34
• 代理公司: 重慶千石專利代理事務所(普通合伙) 50259
• 代理人: 周云濤

本發明公開了一種斜向旋流式離心霧化噴淋裝置，包括自開閉閥門和霧化噴頭，所述霧化噴頭包括噴頭外殼，該噴頭外殼內設有內芯，該內芯將所述噴頭外殼的內腔分隔為進水腔和出水腔，在所述內芯上貫通有若干旋流通道，在所述噴頭外殼上還設有連通殼體外部和出水腔的霧化噴孔；出水腔呈夾層狀，并主要有環狀的豎向部分和環狀的弧面部分構成。采用本發明的顯著效果是采用斜向進水方式進行離心，從而兼有切向旋流和縱向旋流的特點，并通過夾層狀的出水腔對旋流后的實體進行約束，減少湍流情況發生；能得到更密、更均勻的霧化液滴，并能提高一定射程。

技術領域

本發明涉及霧化噴淋領域，具體涉及一種斜向旋流式離心霧化噴淋裝置。

背景技術

噴霧降塵具有經濟、簡便和實用等優點，在建筑施工和煤礦井等領域中得到了廣泛應用，但噴嘴霧化的效果和捕集效率仍不能滿足高效降塵的需求。對于霧化噴嘴來說，除自身參數外，噴霧壓力也是決定霧化粒度大小的關鍵因素。在噴嘴選定的情況下，噴霧壓力與霧化粒度成正比，霧化粒度越小，對呼吸性粉塵的捕集效果越好。由于噴嘴霧化過程的復雜性，對霧化性能的研究主要依賴于諸如氣體動力學、兩相流體動力學和數值方法等學科的發展，目前除了部分理論研究外，多數還是實驗研究。在煤礦噴霧降塵中，壓力式、旋轉式、氣動、超聲波霧化噴嘴等都已得到應用，最常用的是壓力式霧化噴嘴，而相比壓力式，旋流式霧化噴嘴具有獨特優勢，包括在低壓條件下可以實現很好的噴霧性能，受黏性影響小以及耗氣量較小等。憑借這些優勢，旋流式離心霧化噴嘴被嘗試應用于燃氣輪機、內燃機、鍋爐及工業過程等。

目前為止，由于霧化過程的復雜性，結構的多樣性，研究者對噴嘴的理論與實驗研究依然處于不斷的探究和完善之中。噴嘴結構的系統設計、霧化機理的研究以及得出更具說服力的理論和應用體系仍然是未來學者的研究方向和目標。

發明內容

本發明提供一種斜向旋流式離心霧化噴淋裝置，主要技術方案如下：

包括自開閉閥門和霧化噴頭，所述自開閉閥門的出口與所述霧化噴頭的入口連通；

所述霧化噴頭包括噴頭外殼，該噴頭外殼內設有內芯，該內芯與所述噴頭外殼的內壁貼緊，該內芯將所述噴頭外殼的內腔分隔為進水腔和出水腔，在所述內芯上貫通有若干旋流通道，所述旋流通道的兩端分別與所述進水腔和所述出水腔連通，所述進水腔與所述自開閉閥門的出口連通，在所述噴頭外殼上還設有霧化噴孔，該霧化噴孔將所述噴頭外殼的外部與所述出水腔連通；

其關鍵在于：所述噴頭外殼的一部分內壁形成出水外壁，所述內芯的一部分外壁形成出水內壁，所述出水外壁和所述出水內壁之間約束成所述出水腔；

所述出水外壁包括中心線相互重合的第一圓筒段、第一弧面段和圓面段，所述第一弧面段連接在所述第一圓筒段和所述圓面段之間，所述第一圓筒段的半徑為R₁，所述第一弧面段的半徑為R₂，所述第一弧面段的弧長為πR₂/2，所述圓面段的半徑為R₃，R₂+R₃＝R₁，所述第一圓筒段的一端與所述第一弧面段的一端相切并直線過渡連接，所述第一弧面段的另一端與所述圓面段的外邊緣相切并直線過渡連接，所述圓面段的中心線垂直于其所在平面，所述霧化噴孔開設在所述圓面段的中心位置；

所述出水內壁包括中心線相互重合的第二圓筒段、第二弧面段和錐形導出面，所述第二弧面段連接在所述第二圓筒段和所述錐形導出面之間，所述第二圓筒段的半徑為r₁，所述第二弧面段的半徑為r₂，所述第二弧面段的弧長為πr₂/2，所述錐形導出面的底部圓半徑為r₃，r₂+r₃＝r₁，所述第二圓筒段的一端與所述第二弧面段的一端相切并直線過渡連接，所述第二弧面段的另一端與所述錐形導出面的底部圓連接，所述錐形導出面的頂部朝向所述霧化噴孔；