本發(fā)明涉及一種切向引入旋流式氣液混合高效霧化噴嘴，適用于氣體與液體兩種介質(zhì)的霧化。屬于氣液傳質(zhì)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

霧化噴嘴是將液體打散成霧狀的一種裝置，目前我國制造的噴嘴種類繁多，但大部分都存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、穩(wěn)定性不好、噴嘴容易堵塞、氣體與液體混合不充分以及無法使霧化顆粒更加細(xì)微化等問題，這不僅影響了設(shè)備的質(zhì)量而且大大降低了工作效率。

霧化噴嘴在降塵、車間加濕、噴涂、家用淋浴等領(lǐng)域被廣泛使用，目前常見的是用于對粉塵進(jìn)行沉降，為了提高沉降的效率，就需要霧化顆粒能夠與粉塵顆粒充分結(jié)合，從而達(dá)到降塵的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種切向引入旋流式氣液混合高效霧化噴嘴，首先通過旋流腔內(nèi)部進(jìn)行旋流加速，使氣液充分混合產(chǎn)生霧化效果，然后通過振動(dòng)彈片對流經(jīng)的霧化顆粒進(jìn)行切割打散，以此來加劇霧化。

本發(fā)明提供的一種切向引入旋流式氣液混合高效霧化噴嘴，包括進(jìn)料室、旋流室和噴頭；所述進(jìn)料室由同軸的雙層圓筒組成，內(nèi)圓筒形成的腔室為氣體通道，外圓筒形成的腔室為液體通道；進(jìn)料室和旋流室通過法蘭體連接，法蘭體為圓盤結(jié)構(gòu)，法蘭體上相等徑向間距處均勻分布八個(gè)斜通孔；

所述旋流室由旋流腔和四個(gè)導(dǎo)流體構(gòu)成，其中導(dǎo)流體是由高度為1mm的鐮刀形狀的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，導(dǎo)流體沿徑向均勻分布，旋流腔是由四個(gè)導(dǎo)流體圍成的腔體；

法蘭體的中心設(shè)有螺紋孔，進(jìn)料室的內(nèi)圓筒依次穿過法蘭體的中心孔、旋流室的旋流腔，另一端連接錐形噴氣裝置，錐形噴氣裝置的左端為圓柱連接段，圓柱連接段內(nèi)部的孔與錐形噴氣裝置的內(nèi)腔平滑連接，錐形噴氣裝置錐面的中心處沿圓周方向均勻分布漸縮孔；

旋流室與噴頭連接，噴頭外部為圓臺(tái)形，內(nèi)部分為收縮段、喉道和擴(kuò)張段，收縮段與旋流腔連通，收縮段在距離起始部位1~1.5mm處設(shè)有環(huán)形槽，錐形噴氣裝置的漸縮孔出口正對噴頭內(nèi)壁上的環(huán)形槽，提高霧化效果；收縮段的中部設(shè)有振動(dòng)彈片；喉道兩端分別和收縮段、擴(kuò)張段平滑連接。

上述裝置中，進(jìn)料室與法蘭體連接處為階梯型結(jié)構(gòu)，階梯槽內(nèi)壁設(shè)有螺紋，與法蘭體和旋流室的外螺紋連接；所述法蘭體的中心孔內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋，內(nèi)圓筒的外側(cè)對應(yīng)設(shè)有外螺紋，該外螺紋的長度為3~5mm，二者通過螺紋連接。

上述裝置中，所述錐形噴氣裝置為錐形結(jié)構(gòu)，錐角部分設(shè)有外螺紋，與內(nèi)圓筒的氣體通道的內(nèi)螺紋連接，內(nèi)螺紋長度為0.6~0.8mm；錐形噴氣裝置的擴(kuò)張段外錐面壁厚0.6mm，底面壁厚0.4mm，內(nèi)部中空，并且外錐面中間處均勻分布八個(gè)完全相同的漸縮孔。

上述裝置中，進(jìn)料室的內(nèi)圓筒伸出法蘭體外部3~5mm，內(nèi)圓筒端部與錐形噴氣裝置的圓柱連接段的外螺紋連接，圓柱連接段的外螺紋長度為0.6~0.8mm。

上述裝置中，所述法蘭體上徑向間距為6.5mm處均勻分布八個(gè)斜通孔的中心線與法蘭體軸線的夾角為20~50°。

上述裝置中，所述的旋流室中設(shè)有四個(gè)高度為1mm的鐮刀形結(jié)構(gòu)構(gòu)成的導(dǎo)流體，導(dǎo)流體的中部形成旋流腔，導(dǎo)流體與旋流室內(nèi)壁之間形成一圈水槽，使流體在水槽中循環(huán)流動(dòng)，導(dǎo)流體兩兩之間構(gòu)成引流通道，能夠?qū)⑺壑械牧黧w引入旋流腔中進(jìn)行加速旋流。

上述裝置中，所述噴頭收縮段的振動(dòng)彈片為不銹鋼的梯形薄片，其厚度為0.1mm，在收縮段的內(nèi)壁面上沿著同一圓周方向均勻布置四個(gè)，通過焊接方式連在噴嘴收縮段內(nèi)壁上，其作用是對經(jīng)過的流體進(jìn)行切割打散，減小霧化顆粒，進(jìn)行二次霧化，提高霧化效果。

上述裝置中，所述錐形噴氣裝置的漸縮孔沿錐形面均勻設(shè)有八個(gè)，加快氣體噴出；錐形噴氣裝置的漸縮孔中心線與法蘭體軸線的夾角為65~80°。

上述裝置中，所述噴頭的擴(kuò)張段角度保持在60~120°，可以有效擴(kuò)大霧化面積，提高霧化效率。

本發(fā)明中的氣體入口通道與法蘭體采用間隙配合，可以調(diào)節(jié)氣體通道與法蘭體的相對位置來使液體與氣體進(jìn)行充分混合，與錐形噴氣裝置采用過盈配合，防止氣體泄漏。

本發(fā)明中的旋流室與噴頭采用焊接的方式進(jìn)行連接，可以提高密封性，以便氣液混合后能夠充分進(jìn)入噴頭中。

本發(fā)明的有益效果：

通過本發(fā)明所提供的切向引入旋流式高效霧化噴嘴，可以將液體引入到旋流室中進(jìn)行旋流加速，再與錐形噴氣裝置加速的氣體進(jìn)行混合霧化，然后將霧化的液滴顆粒通過振動(dòng)彈片進(jìn)行切割打散，加劇霧化，最后從噴嘴擴(kuò)張段噴出，增加接觸面積，提高霧化效果。噴嘴的霧化效果優(yōu)于普通噴嘴，在入口低壓的情況下可以達(dá)到普通噴嘴高壓的效果；其霧化效果好，拆裝方便，不容易堵塞及泄漏。

附圖說明

圖1為本發(fā)明切向引入旋流式氣液混合高效霧化噴嘴的整體剖視圖；

圖2為圖1中A處局部放大視圖；

圖3為旋流室的立體圖；

圖4為法蘭體的立體圖。

圖中：1-液體入口；2-液體通道；3-進(jìn)料室；4-法蘭體；5-第一螺紋；6-旋流室；7-噴頭；8-收縮段；9-喉道；10-擴(kuò)張段；11-振動(dòng)彈片；12-錐形噴氣裝置；13-第二螺紋；14-氣體通道；15-氣體入口；16-環(huán)形槽；17-漸縮孔；18-水槽；19-導(dǎo)流體；20-引流通道；21-旋流腔；22-斜通孔；23-中心孔。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但不局限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例1：

圖1示出了一種切向引入旋流式氣液混合高效霧化噴嘴的結(jié)構(gòu)。一種切向引入旋流式氣液混合高效霧化噴嘴，包括進(jìn)料室3、旋流室6、噴頭7，所述進(jìn)料室3內(nèi)包括氣體通道14、法蘭體4，氣體通道14與錐形噴氣裝置12過盈配合，防止氣流外露，進(jìn)料室3與旋流室6通過第一螺紋5進(jìn)行裝配，旋流室6內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流體19，旋流室6的主體與噴頭7通過焊接的方式連接在一起。

圖2所示為主要的霧化區(qū)域，當(dāng)液體從旋流室6出來到達(dá)該處，會(huì)在中心區(qū)域產(chǎn)生低壓區(qū)，從而更容易將氣體引入，同時(shí)在錐形噴氣裝置12的錐形面上設(shè)有均勻分布的八個(gè)漸縮孔17，可以有效的加快氣體噴出，最后氣體與液體混合，并在環(huán)形槽16的作用下加劇霧化，提高霧化效果。

圖3所示旋流室6內(nèi)含有水槽18，內(nèi)部設(shè)有四個(gè)高度都為1mm的鐮刀形導(dǎo)流體19，以及將流體引入旋流腔21的引流通道20。

圖4所示為法蘭體4，中間設(shè)有帶螺紋的中心孔23用來接入氣體通道14，在其徑向距離為6.5mm處均布八個(gè)斜通孔22來引入流體。

所述進(jìn)料室3主體末端內(nèi)壁面設(shè)有內(nèi)螺紋，螺紋長度為4.5mm，與法蘭體4和旋流室6的外螺紋通過第一螺紋5連接，法蘭體4的中心孔23設(shè)有內(nèi)螺紋，氣體通道14上設(shè)有外螺紋，兩者通過第二螺紋13進(jìn)行連接，氣體通道14上外螺紋的長度為2~3mm。錐形噴氣裝置12的圓柱連接段設(shè)有外螺紋，與氣體通道14的內(nèi)螺紋連接，氣體通道14的內(nèi)螺紋長度為0.6~0.8mm。

所述進(jìn)料室3內(nèi)法蘭體4的厚度為1.5mm，液體通道2的直徑為15mm，氣體通道14的內(nèi)孔直徑為1mm，法蘭體4的中心孔23直徑為1.2mm，斜通孔22的直徑為2mm，并且每個(gè)斜通孔22到中心孔23的距離皆為6.5mm，每個(gè)斜通孔22都正對著旋流室6的水槽18，以此來提高液體的充分流動(dòng)性。

所述法蘭體4的斜通孔22中心線與法蘭體4的中心孔23軸線夾角為20~50°，可以將液體導(dǎo)入到旋流室6的水槽18中，使液體在此處充分循環(huán)流動(dòng)。所述錐形噴氣裝置12的漸縮孔17中心線與法蘭體4軸線的夾角為65~80°。

所述的噴頭收縮段8的環(huán)形槽16深度為0.5mm，寬度為0.8mm。環(huán)形槽16的內(nèi)面正對錐形噴氣裝置12的漸縮孔17。噴頭收縮段8的振動(dòng)彈片11至少四個(gè)，厚度為0.1mm，通過焊接方式連在噴頭7內(nèi)壁上。

所述的氣體通道14與法蘭體4采用間隙配合，可以調(diào)節(jié)氣體通道14與法蘭體4的相對位置來使液體與氣體進(jìn)行充分混合。氣體通道14與錐形噴氣裝置12采用過盈配合，防止氣體泄漏。

所述的旋流室6與噴頭7采用焊接的方式進(jìn)行連接，有效提高密封性，以便氣液混合后能夠充分進(jìn)入噴頭7中，最后從噴頭7的喉道9和擴(kuò)張段10噴出。

所述切向引入旋流式氣液混合高效霧化噴嘴的裝配方法。首先以噴頭7作為基礎(chǔ)零部件，將振動(dòng)彈片11焊接到噴頭收縮段8的內(nèi)壁上，然后將處理后的旋流室6主體焊接到噴頭7的左端面上。將錐形噴氣裝置12擰入氣體通道14的末端，氣體通道14則連接到法蘭體4中，并調(diào)節(jié)好伸出的距離，接著將安裝完成的法蘭體4裝配進(jìn)進(jìn)料室3主體的末端螺紋中，最后將焊接后的旋流室6主體和噴頭7主體裝配到進(jìn)料室3主體的末端螺紋中擰緊，保證與法蘭體無縫連接，最終完成總裝配。

零件裝配后，氣體通道14連通錐形噴氣裝置12和噴頭收縮段8，液體通道2連通法蘭體4的斜通孔22、旋流室6和噴頭收縮段8。液體從液體通道入口1進(jìn)入，經(jīng)加速、引流之后到達(dá)旋流室6，然后通過引流通道20進(jìn)入旋流腔21進(jìn)行二次加速，并在旋流腔21和噴頭收縮段8的中心區(qū)域產(chǎn)生低壓，使氣體更容易被注入。氣體則從氣體入口15進(jìn)入，經(jīng)氣體通道14進(jìn)入錐形噴氣裝置12，在漸縮孔17的作用下加速氣體的噴出，與液體進(jìn)行混合并霧化，同時(shí)在噴頭收縮段8的環(huán)形槽16作用下增強(qiáng)霧化效果，然后經(jīng)振動(dòng)彈片11的切割打散，減小霧化顆粒從而再次加劇霧化，最后經(jīng)過喉道9和擴(kuò)張段10噴出，擴(kuò)張段10增加了霧化覆蓋范圍，提高了霧化效率。