CN101992160A - 大调整比的双流体喷嘴装置及其大调整比方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种大调整比的双流体喷嘴装置及其调整方法，该装置包括：初级雾化组件，用于对液体进行初级雾化，具有初级雾化液体喷出结构；雾化气体供给组件，用于对初级雾化的液体做进一步雾化，具有雾化气体喷出结构，初级雾化液体喷出结构的喷出方向和雾化气体喷出结构的喷出方向相交，以便于雾化气体冲击初级雾化液体；以及流量调整组件，包括初级雾化组件中的初级雾化前的液体的回流通道以及设置在回流通道中的回流阀。该方法是利用该喷嘴装置通过气体对初级雾化的液体颗粒做进一步雾化，在液体被初级雾化前回流部分液体，所需液体压力比压力雾化喷嘴低。
Description
技术领域
本发明涉及一种双流体喷嘴装置及其调整方法，该喷嘴装置通过压缩空气或压力蒸汽来雾化液体。
背景技术
喷嘴装置是工业应用领域的重要部件，在众多行业的设备中要使用到喷嘴装置来获取细小颗粒的液体，此时，一般采用高压雾化的喷嘴装置或者采用双流体雾化的喷嘴装置，双流体雾化的气体为压缩空气或蒸汽。
压力雾化通常会采用提高压力或使用多个小流量喷嘴来完成，但是当采用大流量时，压力雾化的颗粒度仍然较大。这样的不足之处是，由于使用压力高，产品本身的加工技术难度大，成本高，容易磨损。供水管道设计要求高，建设费用高，水泵压力大，功率高，运行费用高。
现有的双流体喷嘴可以产生细颗粒，但其调节比小，双流体的喷嘴的调节，水量增加，气量也得增加，如果气量增加不够，那么同时颗粒度也会增加，所以控制系统复杂。另外受设计空间限制，水量气量的调节也偏小。
发明内容
本发明为了解决以上问题，提供一种流量调节比大的双流体喷嘴装置及其调整方法，并且该喷嘴装置通过气体对初级雾化的液体颗粒做进一步雾化，所需液体压力比压力雾化喷嘴低。
本发明的大调整比的双流体喷嘴装置，其特点是，包括：初级雾化组件，用于对液体进行初级雾化，具有初级雾化液体喷出结构；雾化气体供给组件，用于对初级雾化的液体做进一步雾化，具有雾化气体喷出结构，初级雾化液体喷出结构的喷出方向和雾化气体喷出结构的喷出方向相交，以便于雾化气体冲击初级雾化液体；以及流量调整组件，包括初级雾化组件中的初级雾化前的液体的回流通道以及设置在回流通道中的回流阀。
所述的大调整比的双流体喷嘴装置，其进一步的特点是，初级雾化组件包括进液孔、用于给液体提供螺旋运动的螺旋通道、旋流腔以及喷孔，进液孔和螺旋通道相通，螺旋通道和旋流腔相通，喷孔连接旋流腔，喷孔为所述初级雾化液体喷出结构，旋流腔与流量调整组件的所述回流通道相通。
所述的大调整比的双流体喷嘴装置，其进一步的特点是，雾化气体供给组件包括进气孔、用于给气体提供螺旋运动的螺旋通道以及环形缝，进气孔和螺旋通道相通，螺旋通道和环形缝相通，环形缝为所述雾化气体喷出结构。
所述的大调整比的双流体喷嘴装置，其进一步的特点是，初级雾化组件包括进液接头、旋片以及液体帽，雾化气体供给组件包括进气接头和气体帽，流量调整组件包括回液接头；旋片放置在进液接头的中心孔内，回液接头放置在进液接头的中心孔内，液体帽盖住进液接头的一端，回液接头和旋片在进液接头的中心孔内相接，且相接处设置密封圈，在回液接头的外侧壁、旋片的外侧壁与进液接头的中心孔的内壁之间形成进液孔，旋片具有螺旋孔和中心孔，液体帽的内部形成有旋流腔，螺旋孔的出口方向为旋流腔的切向，液体帽的外侧壁的轴肩上还形成有螺旋槽，进液孔和旋片上的螺旋孔相通；回液接头的中心孔、旋片的中心孔以及旋流腔相通，从而形成流量调整组件的所述回流通道，在回液接头内设置了所述回流阀；进液接头放置在进气接头的中心孔内，液体帽也放置在进气接头的中心孔内，气体帽盖住进气接头的一端，进液接头和液体帽在进气接头内相接，且相接处设置密封圈，在进液接头、液体帽的外侧壁与进气接头的内壁之间形成环形的进气孔，进气孔和液体帽的螺旋槽相通，液体帽和气体帽之间形成有环缝，螺旋槽和环缝相通，环缝为所述雾化气体喷出结构；液体帽还具有喷孔，环缝环绕喷孔，且与喷孔在轴向错开一段距离，且环缝的喷出方向与喷孔的喷出方向相交，喷孔为所述初级雾化液体喷出结构。
所述的大调整比的双流体喷嘴装置，其进一步的特点是，环缝的横截面面积沿雾化气体的喷出方向渐缩。
所述的大调整比的双流体喷嘴装置，其进一步的特点是，环缝的横截面面积沿雾化气体的喷出方向先渐缩后渐扩。
所述的大调整比的双流体喷嘴装置，其进一步的特点是，初级雾化组件包括进液接头、旋片以及液体帽，雾化气体供给组件包括进气接头和气体帽，流量调整组件包括回液接头；旋片放置在进液接头的中心孔内，回液接头放置在进液接头的中心孔内，液体帽盖住进液接头的一端，回液接头和旋片在进液接头的中心孔内相接，且相接处设置密封圈，在回液接头的外侧壁、旋片的外侧壁与进液接头的中心孔的内壁之间形成进液孔，旋片具有螺旋孔和中心孔，液体帽的内部形成有旋流腔，螺旋孔的出口方向为旋流腔的切向，液体帽的外侧壁的轴肩上还形成有螺旋槽，进液孔和旋片上的螺旋孔相通；回液接头的中心孔、旋片的中心孔以及旋流腔相通，从而形成流量调整组件的所述回流通道，在回液接头内设置了所述回流阀；进液接头放置在进气接头的中心孔内，液体帽也放置在进气接头的中心孔内，气体帽盖住进气接头的一端，进液接头和液体帽在进气接头内相接，且相接处设置密封圈，在进液接头、液体帽的外侧壁与进气接头的内壁之间形成环形的进气孔，进气孔和液体帽的螺旋槽相通，液体帽还具有多个斜槽和多个通孔，该多个斜槽和该多个通孔分别在两圆周方向均匀分布，该多个斜槽和该多个通孔所述雾化气体喷出结构；液体帽还具有喷孔，该多个斜槽和该多个通孔分布环绕喷孔，且与喷孔在轴向错开一段距离，且该多个斜槽和该多个通孔的喷出方向与喷孔的喷出方向相交，喷孔为所述初级雾化液体喷出结构。
所述的大调整比的双流体喷嘴装置，其进一步的特点是，气体帽通过锁紧螺母与进气接头固定连接。
本发明的双流体喷嘴装置的大调整比方法，其特点是，对液体进行初级雾化；利用气体冲击初级雾化的液体，以使液体被进一步雾化；以及在液体被初级雾化前回流部分液体。
利用初级雾化组件先对液体进行初级雾化，同时利用雾化气体供给组件，对初级雾化的液体做进一步雾化，初级雾化液体喷出结构的喷出方向和雾化气体喷出结构的喷出方向相交，雾化气体冲击初级雾化液体，流量调整组件通过设置在回流通道中的回流阀调整初次雾化的液量，可以使得调整量达到10∶1，另外采用前述外混型的雾化结构形式，可以采用蒸汽作为雾化气体，特别适用于有热回收或蒸汽富余的场合，比如钢厂，电厂等，其雾化效果取决于气体与液体体积比，在推荐范围内，雾化效果优于相同流量的压力雾化喷嘴装置，提高气液比雾化效果可达到目前气体雾化的喷嘴装置，颗粒度在100微米以内，采用外混型的雾化结构形式，液体压力和气体压力变化对他们中的另外一个因素几乎没有影响，所以控制系统变得简单。这样喷嘴的适用能力更强，能满足不同使用条件，即可以用高压水源，或同时使用低压水源和气源，其应用领域也更为广泛，如适用于高炉煤气布袋除尘器前的煤气蒸发冷却装置中，高炉煤气或氧气炼钢煤气回收系统的干式电除尘前的蒸发冷却塔中，水泥工业中的布袋除尘器及干式电除尘器前的窑气蒸发冷却塔中，火电厂干法脱硫的循环流化床的烟气冷却中。
附图说明
下面通过具体实施方式并结合附图对本发明作进一步描述，在附图中，相同的标号标示同性质的组成部分。
图1是本发明实施例的总体示意图剖视图。
图2是本发明实施例的总体示意图剖视图。
图3是本发明实施例的总体示意图剖视图。
图4为图3的液体帽的结构图，其中(a)是主视图，(b)是左视图。
具体实施方式
本发明的方法的具体实施方式可以参照下述装置的工作过程来理解。
如图1所示，可调节流量的双流体喷嘴装置包括进液接头1a、进气接头1b、回液接头1c、旋片2、液体帽3、气体帽4、锁紧螺母5、密封圈6、密封圈7以及密封圈8。进液接头1a、旋片2以及液体帽3构成初级雾化组件，进气接头1b和气体帽4构成雾化气体供给组件，回液接头1c构成流量调整组件的一部分。进液接头1a、进气接头1b、回液接头1c可以是一个零件的三个部分。
旋片2具有螺旋孔21和中心孔22。液体帽3的内部形成有旋流腔31，螺旋孔21的出口方向为旋流腔31的切向。液体帽3的外侧壁的轴肩上还形成有螺旋槽33。液体帽3和气体帽4之间形成有环缝34，螺旋槽33和环缝34相通。旋片2放置在进液接头1a内，进液孔12和旋片2上的螺旋孔21相通。回液接头1c部分放置在进液接头1a的中心孔内，回液接头1c和旋片2在进液接头1a的中心孔内相接，且相接处设置密封圈6，回液接头1c的中心孔、旋片2的中心孔以及旋流腔31相通，在回液接头1c内设置了回流阀(在图中没有显示)，一旦回流阀打开，就可以实现旋流腔31内液体的回流，从而达到流量控制的目的。在回液接头1c、旋片2的外侧壁与进液接头1a的中心孔的内壁之间形成进液孔12。
进气接头1b提供进气孔11，进气孔11和液体帽3的螺旋槽33相通，进液接头1a部分放置在进气接头1b的中心孔内，液体帽3也部分放置在进气接头1b的中心孔内，进液接头1a和液体帽3在进气接头1b内相接，且相接处设置密封圈7。在进液接头1a、液体帽3的外侧壁与进气接头1b的内壁之间形成环形的进气孔11。液体帽3的外侧壁的轴肩还与进气接头1b的内壁接触。
液体帽3还具有喷孔32，旋流腔31内的液体从喷孔32喷出而被初次雾化，环缝34环绕喷孔32，且在轴向错开一定距离，且环缝34的喷出方向与喷口32的喷出方向相交。气体帽4通过锁紧螺母5与进气接头1b固定连接。
在工作时，液体从进液接头1a的进液孔12进入，通过旋片2的旋孔21，切向进入液体帽3的旋流腔31，液体在旋流腔31中旋转，从液体帽3的喷孔32喷出，达到初次雾化之目的。当打开与回流接头1c的回液孔13(即中心孔)连接的回流阀，液体可从回液孔13回流，达到调整喷嘴流量的目的，调节比可大于10∶1。气体从进气接头1b的进气孔11进入，通过液体帽3的旋槽33，获得旋转动力，再通过液体帽3和气体帽4之间的环缝34，冲击已经初步雾化的液滴颗粒，使之进一步雾化。
图2显示了本发明的第2实施例，图2中的喷嘴装置与图1所示的喷嘴装置相似，区别在于液体帽3和气体帽4之间的环缝34的横截面积，图1所示的是横截面积渐缩的环缝34，图2所示的是横截面积渐缩然后渐阔的环缝34。当所需要的雾化气体流速小于音速时，图1，图2所示的喷嘴装置均可；当所需要的雾化气体流速达到或超音速，可采用图2所示的喷嘴装置。
图3和图4显示了本发明的第3实施例，图3中的喷嘴装置与图2、图1略有不同，没有液体帽3和气体帽4之间的环缝34，替换环缝34的是液体帽3的通孔35以及液体帽3的端部外侧壁形成的斜槽36，通孔35和斜槽36分别在两圆周方向均匀分布。通孔35、斜槽36和旋槽33相通，液体从喷孔32中喷出后，继续被从通孔35、斜槽36中冲出的气流冲击，实现再次雾化。
本发明虽然以前述三个实施例进行了详细说明，但不局限于这三个实施例。
在前述实施例中，较佳地是，旋片，液体帽，气体帽均用抗腐蚀、耐高温，耐磨损的不锈钢。各个接头，锁紧螺母均用抗腐蚀、耐高温的不锈钢。密封圈均用抗腐蚀、耐高温的密封材料。
Claims (10)
1.一种大调整比的双流体喷嘴装置，其特征在于，包括：
初级雾化组件，用于对液体进行初级雾化，具有初级雾化液体喷出结构；
雾化气体供给组件，用于对初级雾化的液体做进一步雾化，具有雾化气体喷出结构，初级雾化液体喷出结构的喷出方向和雾化气体喷出结构的喷出方向相交，以便于雾化气体冲击初级雾化液体；以及
流量调整组件，包括初级雾化组件中的初级雾化前的液体的回流通道以及设置在回流通道中的回流阀。
2.如权利要求1所述的大调整比的双流体喷嘴装置，其特征在于，初级雾化组件包括进液孔、用于给液体提供螺旋运动的螺旋通道、旋流腔以及喷孔，进液孔和螺旋通道相通，螺旋通道和旋流腔相通，喷孔连接旋流腔，喷孔为所述初级雾化液体喷出结构，旋流腔与流量调整组件的所述回流通道相通。
3.如权利要求1所述的大调整比的双流体喷嘴装置，其特征在于，雾化气体供给组件包括进气孔、用于给气体提供螺旋运动的螺旋通道以及环形缝，进气孔和螺旋通道相通，螺旋通道和环形缝相通，环形缝为所述雾化气体喷出结构。
4.如权利要求1所述的大调整比的双流体喷嘴装置，其特征在于，初级雾化组件包括进液接头、旋片以及液体帽，雾化气体供给组件包括进气接头和气体帽，流量调整组件包括回液接头；
旋片放置在进液接头的中心孔内，回液接头放置在进液接头的中心孔内，液体帽盖住进液接头的一端，回液接头和旋片在进液接头的中心孔内相接，且相接处设置密封圈，在回液接头的外侧壁、旋片的外侧壁与进液接头的中心孔的内壁之间形成进液孔，旋片具有螺旋孔和中心孔，液体帽的内部形成有旋流腔，螺旋孔的出口方向为旋流腔的切向，液体帽的外侧壁的轴肩上还形成有螺旋槽，进液孔和旋片上的螺旋孔相通；
回液接头的中心孔、旋片的中心孔以及旋流腔相通，从而形成流量调整组件的所述回流通道，在回液接头内设置了所述回流阀；
进液接头放置在进气接头的中心孔内，液体帽也放置在进气接头的中心孔内，气体帽盖住进气接头的一端，进液接头和液体帽在进气接头内相接，且相接处设置密封圈，在进液接头、液体帽的外侧壁与进气接头的内壁之间形成环形的进气孔，进气孔和液体帽的螺旋槽相通，液体帽和气体帽之间形成有环缝，螺旋槽和环缝相通，环缝为所述雾化气体喷出结构；
液体帽还具有喷孔，环缝环绕喷孔，且与喷孔在轴向错开一段距离，且环缝的喷出方向与喷孔的喷出方向相交，喷孔为所述初级雾化液体喷出结构。
5.如权利要求3或4所述的大调整比的双流体喷嘴装置，其特征在于，环缝的横截面面积沿雾化气体的喷出方向渐缩。
6.如权利要求3或4所述的大调整比的双流体喷嘴装置，其特征在于，环缝的横截面面积沿雾化气体的喷出方向先渐缩后渐扩。
7.如权利要求1所述的大调整比的双流体喷嘴装置，其特征在于，初级雾化组件包括进液接头、旋片以及液体帽，雾化气体供给组件包括进气接头和气体帽，流量调整组件包括回液接头；
旋片放置在进液接头的中心孔内，回液接头放置在进液接头的中心孔内，液体帽盖住进液接头的一端，回液接头和旋片在进液接头的中心孔内相接，且相接处设置密封圈，在回液接头的外侧壁、旋片的外侧壁与进液接头的中心孔的内壁之间形成进液孔，旋片具有螺旋孔和中心孔，液体帽的内部形成有旋流腔，螺旋孔的出口方向为旋流腔的切向，液体帽的外侧壁的轴肩上还形成有螺旋槽，进液孔和旋片上的螺旋孔相通；
回液接头的中心孔、旋片的中心孔以及旋流腔相通，从而形成流量调整组件的所述回流通道，在回液接头内设置了所述回流阀；
进液接头放置在进气接头的中心孔内，液体帽也放置在进气接头的中心孔内，气体帽盖住进气接头的一端，进液接头和液体帽在进气接头内相接，且相接处设置密封圈，在进液接头、液体帽的外侧壁与进气接头的内壁之间形成环形的进气孔，进气孔和液体帽的螺旋槽相通，液体帽还具有多个斜槽和多个通孔，该多个斜槽和该多个通孔分别在两圆周方向均匀分布，该多个斜槽和该多个通孔所述雾化气体喷出结构；
液体帽还具有喷孔，该多个斜槽和该多个通孔分布环绕喷孔，且与喷孔在轴向错开一段距离，且该多个斜槽和该多个通孔的喷出方向与喷孔的喷出方向相交，喷孔为所述初级雾化液体喷出结构。
8.如权利要求4或7所述的大调整比的双流体喷嘴装置，其特征在于，气体帽通过锁紧螺母与进气接头固定连接。
9.如权利要求1所述的大调整比的双流体喷嘴装置，其特征在于，雾化气体为蒸汽或压缩气体。
10.一种双流体喷嘴装置的大调整比方法，其特征在于，包括以下步骤：
对液体进行初级雾化；
利用气体冲击初级雾化的液体，以使液体被进一步雾化；以及
在液体被初级雾化前回流部分液体。
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