一種可注入空氣的高壓空化噴嘴的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種清洗噴嘴裝置，特別是一種可注入空氣的高壓空化噴嘴。
【背景技術(shù)】
[0002]在液體的流動中，往往會出現(xiàn)某處的壓力過低而使得液體中的氣體溢出或液體汽化，這種現(xiàn)象稱為空化現(xiàn)象。研宄表明，當空泡隨水射流沖擊被清洗物表面時，因滯止壓力的作用而潰滅，并形成強烈的沖擊，能達到很好的清洗效果，在相同泵壓下，空化射流的沖擊力是連續(xù)射流沖擊力的8.6?124倍。目前，空化水射流作為空化應(yīng)用的重要形式因其安全、清潔、高效的優(yōu)點而備受重視，同時隨著空化噴嘴在除銹及清理頑固污漬等方面的需求量不斷增大，探宄更高清洗效率的噴嘴勢在必行。為了提升噴嘴空化清洗效果，一方面可以改進噴嘴的結(jié)構(gòu)或改變水的物理性質(zhì)(如加入氣核物質(zhì))，以此來促進空化作用，產(chǎn)生更多的氣泡；另一方面也可以外部注入空氣與液體水混合，以此來增多高壓水中氣泡的含量。近年來的研宄多是對前一種改進方法做出了大量研宄，然而后一種改進方法的實現(xiàn)是很不容易做到的，由于高壓噴嘴噴槍內(nèi)部液體壓力很高，一般在1MPa以上，只有把空氣入口加壓到1MPa以上才能加入，然而把空氣加壓到這么高的壓力是很難的，且成本很高。在發(fā)明專利《基于壓縮空氣的氣液混合噴嘴》設(shè)計的結(jié)構(gòu)中，根據(jù)文丘里原理在噴嘴出口處尋找到一個真空腔，雖然能夠很輕易的注入空氣，但該真空腔周圍液體壓力很高，注入的空氣大部分會堵在真空腔內(nèi)部，且少部分空氣只是沿著水柱的外表面隨射流噴出，實現(xiàn)空氣混摻到水中形成氣泡的效果不明顯。本專利的設(shè)計是提出另一種注入空氣比較容易且效果更好的噴嘴結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可注入空氣的高壓空化噴嘴，此噴嘴結(jié)構(gòu)能夠容易的產(chǎn)生空化現(xiàn)象，同時，前面注入的空氣所形成的氣泡在此處會作為氣核進而誘發(fā)更強烈的空化現(xiàn)象產(chǎn)生，噴嘴入口注入的氣泡和空化作用產(chǎn)生的氣泡均會隨著高壓水射流噴出，并沖擊待清洗物，由于射流液體中氣泡含量的大大增加，相應(yīng)的沖蝕效果也會大大增強。
[0004]為了實現(xiàn)上述的技術(shù)特征，本實用新型所采用的技術(shù)特征是:一種可注入空氣的高壓空化噴嘴，它包括噴嘴入口，噴嘴入口的中心位置設(shè)置有空氣入口，在噴嘴入口的圓周設(shè)置有均布的三個水入口，空氣入口的末端加工有噴頭安裝柱，球面多孔噴頭安裝在噴頭安裝柱上，噴嘴套筒左端面與噴嘴入口固定相連，噴嘴套筒右端的柱形空腔內(nèi)依次安裝有噴腔元件和擴散元件，擴散元件通過焊接方式與噴嘴套筒相連。
[0005]所述噴嘴入口與噴嘴套筒通過焊接相連，共同形成旋轉(zhuǎn)腔和封閉的水入口。
[0006]所述水入口的方向與旋轉(zhuǎn)腔的切向方向相同。
[0007]所述噴嘴套筒的圓周設(shè)置有與水入口相配合的外伸板，在其右端面中心位置加工有柱形空腔。
[0008]所述噴腔元件內(nèi)部的腔室分為兩段，分別為收縮角段和圓柱段。
[0009]所述擴散元件的內(nèi)腔為錐形腔，小端錐孔與噴腔元件的圓柱段相連，大端錐孔為出水端。
[0010]本實用新型有如下有益效果:
[0011]將高壓水由噴嘴的三個水入口沿著旋轉(zhuǎn)腔的切線方向注入到噴嘴內(nèi)部，并由此會在旋轉(zhuǎn)腔的內(nèi)部形成一個大漩渦，該漩渦會在噴嘴入口內(nèi)腔側(cè)壁面反作用力下獲得一個沿軸向向右的速度，并由噴嘴套筒的中心孔旋轉(zhuǎn)著噴出。由于旋轉(zhuǎn)液體中心壓力較低的，且收縮角度較小，就會在空氣入口末端的位置形成低壓區(qū)，由此處就能夠以較低的壓力注入空氣。
[0012]注入的空氣通過球面多孔噴頭噴入可以增大空氣與液體水的接觸面積，同時，注入的空氣很容易被周圍旋轉(zhuǎn)的水卷入，混摻到水中形成小氣泡。在噴嘴右側(cè)，由收縮角段
401、圓柱段402和擴散元件組成的結(jié)構(gòu)角形空化噴嘴，這種結(jié)構(gòu)能夠較容易的產(chǎn)生空化現(xiàn)象。同時，前面注入的空氣所形成的氣泡在此處會作為氣核，進而誘發(fā)更強烈的空化現(xiàn)象產(chǎn)生。噴嘴入口注入的氣泡和空化作用產(chǎn)生的氣泡均會隨著高壓水射流噴出，并沖擊待清洗物，由于射流液體中氣泡含量的大大增加，相應(yīng)的沖蝕效果也會大大增強。
[0013]上述噴嘴入口與噴嘴套筒通過焊接相連，共同形成旋轉(zhuǎn)腔和封閉的水入口，通過旋轉(zhuǎn)腔能夠使注入的高壓水形成漩渦，從而使漩渦中心的壓力較小，從而便于高壓氣體從空氣入口注入，也便于通過不同的壓力區(qū)形成更多的空化氣泡，增強其空化現(xiàn)象。
[0014]上述水入口的方向與旋轉(zhuǎn)腔的切向方向相同，通過沿其切線方向注入高壓水從而更容易形成漩渦。
[0015]上述噴嘴套筒的圓周設(shè)置有與水入口相配合的外伸板，在其右端面中心位置加工有柱形空腔，通過上述結(jié)構(gòu)能夠便于形成注水口。
[0016]上述噴腔元件內(nèi)部的腔室分為兩段，分別為收縮角段和圓柱段，通過上述的結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠更加容易的產(chǎn)生空化現(xiàn)象。
[0017]上述擴散元件的內(nèi)腔為錐形腔，小端錐孔與噴腔元件的圓柱段相連，大端錐孔為出水端，通過上述結(jié)構(gòu)能夠更加提高射出水的射出面積，同時也增強了空化現(xiàn)象，改善了清洗效果。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0019]圖1為本實用新型的整體剖視圖。
[0020]圖2為本實用新型的爆炸圖。
[0021]圖3為本實用新型的噴嘴入口結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0022]圖4為本實用新型的內(nèi)部流場的示意圖。
[0023]圖中:噴嘴入口 1、球面多孔噴頭2、噴嘴套筒3、噴腔元件4、擴散元件5、空氣入口101、水入口 102、旋轉(zhuǎn)腔103、噴頭安裝柱104、外伸板301、柱形空腔302、收縮角段401、圓柱段402。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式做進一步的說明。
[0025]參見圖1-3，一種可注入空氣的高壓空化噴嘴，它包括噴嘴入口 1，噴嘴入口 I的中心位置設(shè)置有空氣入口 101，在噴嘴入口 I的圓周設(shè)置有均布的三個水入口 102，空氣入口101的末端加工有噴頭安裝柱104，球面多孔噴頭2安裝在噴頭安裝柱104上，噴嘴套筒3左端面與噴嘴入口 I固定相連，噴嘴套筒3右端的柱形空腔302內(nèi)依次安裝有噴腔元件4和擴散元件5，擴散元件5通過焊接方式與噴嘴套筒3相連。
[0026]進一步的，所述噴嘴入口 I與噴嘴套筒3通過焊接相連，共同形成旋轉(zhuǎn)腔103和封閉的水入口 102。
[0027]進一步的，所述水入口 102的方向與旋轉(zhuǎn)腔103的切向方向相同。
[0028]進一步的，所述噴嘴套筒3的圓周設(shè)置有與水入口 102相配合的外伸板301，在其右端面中心位置加工有柱形空腔302。
[0029]進一步的，所述噴腔元件4內(nèi)部的腔室分為兩段，分別為收縮角段401和圓柱段
402。
[0030]進一步的，所述擴散元件5的內(nèi)腔為錐形腔，小端錐孔與噴腔元件4的圓柱段402相連，大端錐孔為出水端。
[0031 ] 參見圖4，為本實用新型中高壓水在噴嘴內(nèi)的流場示意圖，通過噴嘴能夠加快高壓水的空化，從而增強其清洗效果。
[0032]結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施方式。技術(shù)人員均可在不違背本實用新型的創(chuàng)新點及操作步驟，在權(quán)利要求保護范圍內(nèi)，對上述實施例進行修改。本實用新型的保護范圍，應(yīng)如本實用新型的權(quán)利要求書覆蓋。
[0033]本實用新型的裝置具體工作原理為:
[0034]高壓水由噴嘴的三個水入口 102沿著旋轉(zhuǎn)腔103的切線方向注入到噴嘴內(nèi)部，并由此會在旋轉(zhuǎn)腔103的內(nèi)部形成一個大漩渦，該漩渦會在噴嘴入口 I內(nèi)腔側(cè)壁面反作用力下獲得一個沿軸向向右的速度，并由噴嘴套筒3的中心孔旋轉(zhuǎn)著噴出。由于旋轉(zhuǎn)液體中心壓力較低的，且收縮角度較小，就會在空氣入口 101末端的位置形成低壓區(qū)，由此處就能夠以較低的壓力注入空氣。注入的空氣通過球面多孔噴頭2噴入可以增大空氣與液體水的接觸面積，同時，注入的空氣很容易被周圍旋轉(zhuǎn)的水卷入，混摻到水中形成小氣泡。在噴嘴右偵牝由收縮角段401、圓柱段402和擴散元件5組成的結(jié)構(gòu)角形空化噴嘴，這種結(jié)構(gòu)能夠較容易的產(chǎn)生空化現(xiàn)象。同時，前面注入的空氣所形成的氣泡在此處會作為氣核，進而誘發(fā)更強烈的空化現(xiàn)象產(chǎn)生。噴嘴入口注入的氣泡和空化作用產(chǎn)生的氣泡均會隨著高壓水射流噴出，并沖擊待清洗物，由于射流液體中氣泡含量的大大增加，相應(yīng)的沖蝕效果也會大大增強。
[0035]本發(fā)明的優(yōu)點:
[0036]1、通過讓水旋轉(zhuǎn)使其旋轉(zhuǎn)中心產(chǎn)生低壓，由此處能夠較容易的注入空氣，以此降低空氣增壓設(shè)備的成本。
[0037]2、通入的空氣能夠很容的被旋轉(zhuǎn)的液體水卷入形成氣泡。
[0038]3、注入的空氣可以作為氣核誘發(fā)噴嘴右側(cè)噴腔內(nèi)空化現(xiàn)象的產(chǎn)生，形成更多的空化氣泡。
[0039]4、噴嘴結(jié)構(gòu)簡單，高效清潔。
【主權(quán)項】
1.一種可注入空氣的高壓空化噴嘴，其特征在于:它包括噴嘴入口(1)，噴嘴入口(I)的中心位置設(shè)置有空氣入口( 101 )，在噴嘴入口( I)的圓周設(shè)置有均布的三個水入口(102)，空氣入口( 101)的末端加工有噴頭安裝柱(104)，球面多孔噴頭(2)安裝在噴頭安裝柱(104)上，噴嘴套筒(3)左端面與噴嘴入口(I)固定相連，噴嘴套筒(3)右端的柱形空腔(302 )內(nèi)依次安裝有噴腔元件(4 )和擴散元件(5 )，擴散元件(5 )通過焊接方式與噴嘴套筒(3)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種可注入空氣的高壓空化噴嘴，其特征在于:所述噴嘴入口(I)與噴嘴套筒(3)通過焊接相連，共同形成旋轉(zhuǎn)腔(103)和封閉的入水口( 102)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種可注入空氣的高壓空化噴嘴，其特征在于:所述水入口(102)的方向與旋轉(zhuǎn)腔(103)的切向方向相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種可注入空氣的高壓空化噴嘴，其特征在于:所述噴嘴套筒(3)的圓周設(shè)置有與水入口(102)相配合的外伸板(301)，在其右端面中心位置加工有柱形空腔(302)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種可注入空氣的高壓空化噴嘴，其特征在于:所述噴腔元件(4)內(nèi)部的腔室分為兩段，分別為收縮角段(401)和圓柱段(402)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種可注入空氣的高壓空化噴嘴，其特征在于:所述擴散元件(5)的內(nèi)腔為錐形腔，小端錐孔與噴腔元件(4)的圓柱段(402)相連，大端錐孔為出水端。
【專利摘要】本實用新型涉及一種可注入空氣的高壓空化噴嘴，噴嘴入口的中心位置設(shè)置有空氣入口，在噴嘴入口的圓周設(shè)置有均布的三個水入口，空氣入口的末端加工有噴頭安裝柱，球面多孔噴頭安裝在噴頭安裝柱上，噴嘴套筒左端面與噴嘴入口固定相連，噴嘴套筒右端的柱形空腔內(nèi)依次安裝有噴腔元件和擴散元件，擴散元件通過焊接方式與噴嘴套筒相連。此噴嘴結(jié)構(gòu)能夠容易的產(chǎn)生空化現(xiàn)象，同時，前面注入的空氣所形成的氣泡在此處會作為氣核進而誘發(fā)更強烈的空化現(xiàn)象產(chǎn)生，噴嘴入口注入的氣泡和空化作用產(chǎn)生的氣泡均會隨著高壓水射流噴出，并沖擊待清洗物，由于射流液體中氣泡含量的大大增加，相應(yīng)的沖蝕效果也會大大增強。
【IPC分類】B08B3-02, B05B7-04
【公開號】CN204602466
【申請?zhí)枴緾N201520225769
【發(fā)明人】徐翔, 汪坤, 趙新澤, 秦紅玲, 趙美云
【申請人】三峽大學
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年4月15日