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多次引射式旋流霧化噴頭的制作方法

文檔序號:3760785閱讀:619來源:國知局
專利名稱:多次引射式旋流霧化噴頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明是一種大流量多次引射式旋流霧化噴頭。屬射流元件。它用于噴霧冷卻、加熱、除塵、除氣、氣液混合、射流曝氣、噴霧蒸發(fā)以及其它傳熱傳質(zhì)設(shè)備中。尤其適用于中低粘度流體的兩相混合。在石油、化工、輕工、能源、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等部門有廣泛用途。
液體霧化是減小液滴粒度,增大氣液兩相傳質(zhì)傳熱面積,增大傳質(zhì)時間及效率的基本方法。目前,在各種傳熱傳質(zhì)設(shè)備中采用的霧化噴嘴有旋轉(zhuǎn)式離心噴嘴、直射型壓力噴嘴、離心壓力噴嘴、氣動噴嘴、西姆斯噴嘴以及超聲波霧化噴嘴。雖然,上述噴嘴有較細的霧滴粒度,然而噴霧流量都不大。且直射型壓力噴嘴和離心壓力噴嘴需要較高的工作壓力;氣動噴嘴乃需要專門的工作氣源,這就限制了它們的應(yīng)用范圍。
本發(fā)明的目的是提供一種霧化噴頭,不僅噴霧流量大,可在低壓頭下工作,霧化程度適中,且對中低粘度液體均能適用。該噴頭無運動件,結(jié)構(gòu)簡單、不易堵塞、運行可靠,既能用于霧化傳熱傳質(zhì)設(shè)備,又適用于冷凝設(shè)備。
本發(fā)明的目的是采用如下方式實現(xiàn)的設(shè)有與系統(tǒng)管道相連的進液管和與它相通的旋流室。吸氣噴射部分設(shè)置有一級以上(含一級)的多級串聯(lián)引射器,每級引射器具有一個噴嘴、一個環(huán)形吸氣道以及一個混合室。在末級引射器出口處,設(shè)置帶有多層噴液孔的散流錐使其形成噴液通道。多級引射器由帶多級噴嘴的多級錐管形成。每級錐管壁開設(shè)多個進氣窗口,形成環(huán)形進氣道。錐管內(nèi)壁錐面為擴張型。錐管外壁進氣道錐體可為擴張型或收斂型。各級噴嘴設(shè)于錐管內(nèi)圈且采用向噴頭末端先收斂后擴張的型式?;旌鲜以O(shè)于錐管內(nèi)腔噴嘴出口處。多級引射器可采用組合結(jié)構(gòu),即用一個單層錐管和一個以上(含一個)的多個雙層錐管重疊串聯(lián)而成。各級錐管間采用鑲嵌式連接,可用螺紋或螺釘?shù)目刹鹗交蛴勉T釘固定的連接結(jié)構(gòu)。散流錐按使用需要可采用有中心孔或無中心孔而帶整流錐的兩種結(jié)構(gòu)。若有中心孔時,且在孔正對下方設(shè)置孔徑接近且固定于旋流室并與大氣相通的中心抽氣管。散流錐可以采用與中心管抽氣管相連或不相連結(jié)構(gòu)。采用無中心孔的散流錐時,無需設(shè)中心抽氣管。散流錐的固定方式為若與中心抽氣管相連的則固定于中心抽氣管上,若不與中心抽氣管相連和無中心抽氣管的則通過散流錐端面外圈設(shè)多個連接塊連接固定于引射器末級出口處錐管上。在散流錐與引射器末級出口處錐管間形成噴液通道,且為收斂型。旋流室可采用球型或錐型。進液管可采用螺紋或法蘭與系統(tǒng)管道相連。
下面用附圖進一步說明。


圖1.本發(fā)明實施例之一散流錐固定于中心抽氣管,擴張型錐管結(jié)構(gòu)圖2.圖1的A向視圖。
圖3.本發(fā)明實施例之二。
無中心抽氣管,擴張型錐管結(jié)構(gòu)。
圖4.圖3的B向視圖。
圖5.本發(fā)明實施例之三。
散流錐不與中心抽氣管相連,擴張型錐管結(jié)構(gòu)。
圖6.本發(fā)明實施例之四散流錐固定于中心抽氣管收縮型錐管結(jié)構(gòu)。
見圖1、圖2,經(jīng)水泵出來后,到系統(tǒng)管路的壓力水流經(jīng)進液管〔1〕進入旋流室〔2〕,液體在球型或錐型環(huán)流室〔2〕作用下,產(chǎn)生較強的旋流,該旋流進入一級噴嘴〔5〕內(nèi)部空間,當(dāng)旋流在噴嘴〔5〕出口處噴出時,因形成低壓區(qū)外部空氣抽入,氣體由進氣口〔6a〕進入一級噴嘴〔5〕外部空間。此時,在噴頭內(nèi)部,一級混合室〔5a〕處,液體和氣體進行混合形成一次霧化射流。該射流再經(jīng)二級噴嘴〔7〕內(nèi)部達出口處噴出,同時,二級進氣口〔8a〕進氣。此時,氣、液在二級混合室〔7a〕內(nèi)再次混合,形成二次霧化射流。若設(shè)有二級以上引射器,則以此類推,形成多級霧化射流。霧化射流級數(shù)的選設(shè),應(yīng)按用戶使用要求確定。末級霧化氣體從散流錐〔9〕上開設(shè)的多層噴孔〔9b〕和較寬的環(huán)形收斂,噴液通道〔9a〕同時噴出,進一步與環(huán)境氣體進行動量交換,增強霧化效果,且多個噴孔形成碰撞射流,進一步減小液滴粒度。散流錐〔9〕具有中心孔并與所設(shè)的中心抽氣管〔3〕相連接,此抽氣管同時抽氣,加強霧化效果。此時形成準實心結(jié)構(gòu)的液霧。液霧的角度可由改變環(huán)形收斂道〔9a〕的收斂角方式來調(diào)節(jié)。
見圖3、圖4,散流錐〔11〕無中心孔,而設(shè)整流錐〔14〕。散流錐〔11〕外園設(shè)三個連接塊〔12〕,與末級雙層錐管〔8〕相連接。此時,射流由多個噴孔〔11b〕和通道〔11a〕噴出,形成所需要形狀的液霧。
見圖5,散流錐〔10〕具有中心孔和設(shè)置相應(yīng)的中心抽氣管〔3a〕,但〔3a〕不與散流錐〔10〕相連,且散流錐〔10〕帶整流錐〔13〕。散流錐〔10〕設(shè)連接塊〔12〕與末級雙層錐管〔8〕相連。此時,噴霧經(jīng)噴孔〔10b〕和通道〔10a〕噴出,同時抽氣管〔3a〕起抽氣作用。
見圖1,〔4b〕、〔6b〕、〔8b〕分別為單層錐管〔4〕、一級雙層錐管〔6〕、二級雙層錐管〔8〕的擴張型外園錐。〔6c〕、〔8c〕分別為一、二級雙層錐管的擴張型內(nèi)園錐。圖6中,〔4d〕、〔6d〕、〔8d〕分別為單層錐管和雙層錐管的收縮型外園錐,僅末級雙層錐管末端一個為擴張型外園錐〔8b〕。
本發(fā)明的技術(shù)經(jīng)濟效果如下1.本發(fā)明采用了在旋流狀態(tài)下的多次引射及碰撞射流的結(jié)構(gòu),保證了噴頭在低壓下具有大流量。在0.05Mpa的水壓下即可形成良好水霧,單個噴頭流量達50m3/h以上。該噴頭在對熱水噴霧降溫試驗時,當(dāng)水壓為0.15Mpa,大氣濕球溫度為25℃,使用一級噴頭在大氣環(huán)境下,進水溫度為42℃,出水溫度降為28℃,一次溫度降達14℃,相應(yīng)制冷量為70×104KCa1,而所用水泵功率不足7.5KW。又如使用本噴頭在舊式點波水塔中除去傳質(zhì)填料的噴霧降溫試驗中,未裝本噴頭時,系統(tǒng)進水溫度為48℃,出水溫度為43.5℃,一次溫降4.5℃,系統(tǒng)采用了本噴頭后,首先系統(tǒng)進水溫度下降為37℃,出水溫僅為28℃,一次噴霧降溫9℃(37℃與28℃之差)而系統(tǒng)出水溫度比原系統(tǒng)下降了15.5℃(43.5℃與28℃之差),其效果優(yōu)于日本專利(特公昭54-34943)二級冷卻塔降溫效果。這就為改進現(xiàn)有的冷卻水系統(tǒng)的性能,研制新型的無填料噴霧冷卻裝置提供了基礎(chǔ)元件。
2.由于本發(fā)明的噴頭具有較大的出口面積,大大減少了噴頭被雜質(zhì)堵塞的可能性。從而擴大了霧化噴頭的應(yīng)用領(lǐng)域。如由于噴頭不易堵塞且具備低壓大流量的良好霧化效果,既適用于中粘度流體,這為設(shè)計高效節(jié)能型噴發(fā)蒸發(fā)工藝創(chuàng)造了條件。又如本噴頭用于多效蒸發(fā)系統(tǒng)的大氣混合冷凝器中,取消其篩板,空塔噴水冷凝二次蒸發(fā),必將產(chǎn)生明顯的增產(chǎn)節(jié)能效益。
3.冷凝水噴霧冷卻回收。用本噴頭對130℃冷凝水進行噴霧降溫試驗,當(dāng)環(huán)境溫度為13℃時回收水溫降至13℃。所以本發(fā)明為工業(yè)廢水的回收創(chuàng)造了技術(shù)手段。
4.高效氣液混合和氣體吸收。實驗表明,本發(fā)明無論在大氣環(huán)境中或在水下都具有很大的抽吸氣體的能力。可以作為氣體吸收、分散散元件廣泛地應(yīng)用于輕化工、能源、環(huán)保和農(nóng)業(yè)等部門。
權(quán)利要求
1.一種多次引射式旋流霧化噴頭,具有進液管[1]、旋流室[2]以及吸氣噴射部分,其特征是吸氣噴射部分是設(shè)有一級以上(含一級)的多級串聯(lián)引射器;每級引射器分別設(shè)置一個噴嘴[5]、[7]……和一個環(huán)形吸氣道[4a]、[6a]、[8a]……以及一個混合室[5a]、[7a]……;在末級引射器出口處,設(shè)置帶有多層噴液孔的散流錐[9]或[10]或[11],使其形成噴液通道[9a]或[10a]或[11a]。
2.按權(quán)利要求1所述的霧化噴頭,其特征是多級引射器具有多級噴嘴和錐管,每級錐管壁開設(shè)多個進氣窗口,形成各級環(huán)形吸氣道〔4a〕、〔6a〕、〔8a〕……,錐管內(nèi)錐面為擴張型〔6c〕、〔8c〕……,錐管外錐面可采用擴張型〔4b〕、〔6b〕、〔8b〕……或收斂型〔4d〕、〔6d〕、〔8d〕……,各級噴嘴〔5〕、〔7〕……位于錐管內(nèi)圈且采用收斂擴張型,混合室〔5a〕、〔7a〕……設(shè)于噴嘴出口處。
3.按權(quán)利要求1所述霧化噴頭,其特征是散流錐〔9〕、〔10〕具有中心孔,且在孔正下方設(shè)置孔徑接近固定于旋流室與大氣連通的中心抽氣管〔3〕,散流錐〔9〕與中心抽氣管〔3〕相連;散流錐〔10〕與中心抽氣管〔3〕不相連;散流錐〔11〕下方不設(shè)中心抽氣管;且散流錐〔10〕和〔11〕帶有整流錐〔13〕和〔14〕,并在端面設(shè)多個連接塊〔12〕將散流錐〔10〕和〔11〕固定于末級引射器出口處。
4.按權(quán)利要求1、2所述霧化噴頭,其特征是多級引射器可采用組合結(jié)構(gòu),即用一個單層錐管〔4〕和一個以上(含一個)的多個雙層錐管〔6〕、〔8〕……重疊串聯(lián)而成。各級錐管〔4〕、〔6〕〔8〕……間可采用鑲嵌式連接,可用螺紋或螺釘?shù)目刹鹗交蛴勉T釘固定連接。
5.按權(quán)利要求1所述霧化噴頭,其特征是旋流室〔2〕可采用球型或錐型,進液管〔1〕可采用螺紋或法蘭〔15〕與系統(tǒng)管道連接。
全文摘要
本發(fā)明是具有大流量、適用于中低粘度液體、可在低壓頭下工作,霧化程度適中的多次引射旋流霧化噴頭。設(shè)置了多級噴嘴和錐管以產(chǎn)生多重引射自吸式內(nèi)外混合。且具有旋流室和中心抽氣管和帶多噴孔的散流錐。以此獲得較理想的噴霧效果。當(dāng)水壓為0.15MPa時,大氣噴霧制冷量高達40×10
文檔編號B05B7/10GK1043452SQ89104110
公開日1990年7月4日 申請日期1989年10月12日 優(yōu)先權(quán)日1989年10月12日
發(fā)明者魏仕英 申請人:四川長風(fēng)真空射流研究所
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