CN105344505A - 一种离心对撞式高效雾化矿用降尘喷嘴 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离心对撞式高效雾化矿用降尘喷嘴，适用于水以及其他液体介质的雾化。该装置包括接头分离室、螺旋杆、喷头，所述接头分离室分为入口接头和出口分离室，通过两个孔道接通；螺旋杆放置于分离室中，通过定位销定位；所述螺旋杆上开有两个相同旋向的螺旋槽，在杆上的相位相距200°；喷头中心孔两侧对称分布两个变截面弯曲孔；入口接头将液体分成两股，通过螺旋杆使液体离心加速，最后两股液体通过弯曲孔道冲击对撞，从而加剧对液体的雾化。该喷嘴雾化效果优于普通喷嘴，在入口水压为1MPa时就可以达到普通喷嘴水压力为4MPa时的雾化效果；其雾化效果好，拆装方便，且不易堵塞。

Description

一种离心对撞式高效雾化矿用降尘喷嘴

技术领域

本发明涉及一种离心对撞式高效雾化矿用降尘喷嘴，具体涉及一种采用螺旋结构离心加速液体速度，并通过对流碰撞加剧雾化的喷嘴装置。

背景技术

粉尘是煤矿五大自然灾害之一。随着煤矿机械化水平的不断提高，出现了高产、高效的矿井，但为煤矿带来巨大经济效益的同时，也带来了粉尘的严重危害。为了防治粉尘，矿井常用的是喷雾湿式降尘方法。喷雾降尘是通过射流技术将水雾化，利用水雾捕集并加重粉尘，从而达到降尘的目的，其优点是经济、有效、易操作。

提高降尘效率的关键是增强雾化能力，目前常用的雾化方式有：压力雾化，超声雾化，静电雾化，旋转雾化，爆炸雾化。后四种雾化由于成本较高且应用领域难以推广的问题，在矿井下的应用并不多见。压力雾化采用增压设备来实现雾化，利用高速的出口速度与空气的摩擦作用来达到液滴破碎的目的，但目前存在喷嘴易堵塞，设备负担重的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种离心对撞式高效雾化矿用降尘喷嘴，首先通过螺旋结构离心加速液体速度，然后通过对流碰撞加剧雾化，能使水流在低压下充分雾化。

本发明提供的一种离心对撞式高效雾化矿用降尘喷嘴，包括接头分离室、螺旋杆、喷头。

所述接头分离室包括接头分离室主体、入口接头、中间体和出口分离室，入口接头与出口分离室之间通过中间体的两个孔道接通，入口接头为外六方内圆孔结构，中间体上、下分别设有以中心轴对称的第一孔流道和第二孔流道，第一孔流道和第二孔流道为圆形结构，连通入口接头和出口分离室，中间体与出口分离室接触的中心部位设有定位孔，用于插入定位销；出口分离室内设有螺旋杆；所述螺旋杆包括中间杆、第一螺旋片、第二螺旋片，中间杆入口端面处设有与定位孔对应的肓孔，中间杆通过定位销定位，中间杆出口端圆截面杆伸出4~6mm，设有轴肩和插头；

出口分离室端部连接喷头；喷头由入口和出口组成，喷头入口为外六方内圆孔结构，内圆孔与接头出口连接，喷头出口端外表面为锥面；喷头主体内部设有两个轴对称的半球形渐缩通孔，分别为第一弯曲渐缩孔和第二弯曲渐缩孔，第一弯曲渐缩孔通过螺旋杆与第一孔流道相连，第二弯曲渐缩孔通过螺旋杆与第二孔流道相连；喷头主体中心设有沉头孔和插槽，螺旋杆端部的轴肩和插头插入喷头中部的沉头孔和插槽内；插槽端部与出水孔连通，出水孔为渐扩状，第一弯曲渐缩孔和第二弯曲渐缩孔与出水孔相交。

上述装置中，所述入口接头的内圆孔壁上设有螺纹，与外接供水管道螺纹连接；所述接头分离室外侧设有外接螺纹，螺纹长度为10~15mm，喷头内侧设有内接螺纹，二者通过螺纹连接。

上述装置中，所述接头分离室内中间体的厚度为2~3mm，第一孔流道和第二孔流道的直径为3mm。

上述装置中，所述接头分离室的中间体出口一侧的端面上设有定位孔，长度为0.6~0.8mm，直径为0.5mm；定位孔中心轴与接头中心轴位于同一条直线上。

上述装置中，所述螺旋杆上的第一螺旋片、第二螺旋片的截面为梯形，节距和旋向相同；两螺旋片在中间杆圆柱面上的相位差为200°；两螺旋片两端切口与杆端面平行，形成两个扇形截面槽；中间杆入口端端面与螺旋片切口端面对齐，中间杆入口端的盲孔深度为1mm，直径为0.5mm。

上述装置中，所述喷头出口中部的沉头孔的深度为1mm、直径为2mm，插槽的直径为1.6mm。

上述装置中，所述喷头出口的弯曲渐缩孔的中心线与喷头出水孔轴线的夹角为40~60°。

本发明中所述螺旋杆的长度等于出口分离室圆柱的高度，以保证螺旋杆放置在分离室内。双螺旋片既不处于分离室出口端端面之内，也不伸出端面之外，即放置后的双螺旋中心杆，其螺旋片切口端面，入口端紧贴分离室圆形底面，出口端对齐分离室出口端面。

所述接头分离室入口接头的外侧为六面体，便于用扳手等工具进行拆装；出口分离室外侧为圆柱面，设有管螺纹。

螺旋杆放置在接头出口的分离室中，以保证双螺旋中心杆上的两个扇形截面槽的槽口中线正对于接头分离室实心体上两个通孔的轴线，从而使流过两通孔的水流分别沿着两个扇形截面流道流动。

喷头装配后，其两个对称的渐缩型变截面弯曲孔入口分别正对于双螺旋中心杆上的两个螺旋流道的槽口中线。喷头出水孔为截面为圆柱型的通孔，其出口处有倒角，紧挨第一、第二变截面流道槽与出水孔的交界处；入口处有沉头孔。

本发明中，定位销与双螺旋中心杆之间为过盈配合，与接头分离室之间为间隙配合，以便于双螺旋片的定位、安装和拆卸。

本发明的有益效果：

通过本发明所提供的离心对撞式高效雾化矿用降尘喷嘴，可将水流分成两股，在螺旋流道内离心加速，再流过喷头上的变截面弯曲孔，两股高速流动的水流最终在喷头弯孔和出水孔交界处碰撞对冲，使水流能够有效雾化；同时，出水孔长度短而直径较大，且有倒角，不易被粉尘堵塞喷孔。该喷嘴雾化效果优于普通喷嘴，在入口水压为1MPa时就可以达到普通喷嘴水压力为4MPa时的雾化效果；其雾化效果好，拆装方便，且不易堵塞。

附图说明

图1为离心对撞式高效雾化矿用降尘喷嘴的局剖图；

图2为接头分离室的剖视图；

图3为双螺旋中心杆的主视图；

图4为图3的左视图；

图5为喷头的主视图；

图中：1-接头分离室；2--螺旋杆；3-喷头；4-接头分离室主体；5-入口接头；6-第一孔流道；7；第二孔流道；8-中间体；9-外接螺纹；10-出口分离室；11-定位销；12-盲孔；13-第一螺旋片；14-第二螺旋片；15-中间杆；16-轴肩；17-插头；18-第一扇形截面流道槽；19-第二扇形截面流道槽；20-沉头孔；21-插槽；22-第一弯曲渐缩孔；23-第二弯曲渐缩孔；24-出水孔；25-内接螺纹；26-喷头主体。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。

实施例：

图1示出了离心对撞式高效雾化矿用降尘喷嘴的结构。一种离心对撞式高效雾化矿用降尘喷嘴，包括接头分离室1、螺旋杆2、喷头3，所述接头分离室1包括接头分离室主体4、入口接头5、中间体8和出口分离室10，出口分离室10内设有螺旋杆2；出口分离室10端部连接喷头3；

如图2所示，入口接头5与出口分离室10之间通过中间体8的两个孔道接通，入口接头5为外六方内圆孔结构，中间体8上、下分别设有以中心轴对称的第一孔流道6和第二孔流道7，第一孔流道6和第二孔流道7为圆形结构，连通入口接头5和出口分离室10，中间体8与出口分离室10接触的中心部位设有定位销11，定位销11与螺旋杆2上的盲孔12之间为过盈配合；

所述入口接头5的内圆孔壁上设有螺纹，与外接供水管道螺纹连接；所述接头分离室1外侧设有外接螺纹，螺纹长度为10~15mm，喷头3内侧设有内接螺纹，二者通过螺纹连接。

所述接头分离室内中间体8的厚度为2~3mm，第一孔流道6和第二孔流道7的直径为3mm。

所述接头分离室的中间体8出口一侧的端面上设有定位孔，长度为0.6~0.8mm，直径为0.5mm；定位孔的中心轴与接头中心轴位于同一条直线上。

第一孔流道6和第二孔流道7保证出口分离室与入口接头连通，并将入口水流分成两股。

如图3所示，所述螺旋杆2包括中间杆15、第一螺旋片13、第二螺旋片14，中间杆15入口端面处设有与定位销11对应的肓孔12，中间杆15由定位销轴向定位，中间杆15出口端圆截面杆伸出4~6mm，设有轴肩16和插头17。

所述第一螺旋片13和第二螺旋片14结构和尺寸都相同，其截面为梯形，节距和旋向相同；两螺旋片在中间杆15圆柱面上的径向相位差为200°；两螺旋片两端切口与杆端面平行，形成两个扇形截面槽：第一扇形截面流道槽18和第二扇形截面流道槽19，两螺旋片之间所围成的第一扇形截面流道槽18与第二扇形截面流道槽19的结构尺寸也相同，在中间杆上的径向相位差也为200度；见图4所示；两螺旋片最大径向尺寸等于出口分离室10的内孔直径，螺旋杆3放置于出口分离室10中，两者之间有较小的间隙，以方便双螺旋中心杆的拆装。中间杆入口端端面与螺旋片切口端面对齐，中间杆入口端的盲孔深度为1mm，直径为0.5mm。

如图5所示，喷头3由入口和出口组成，喷头入口为外六方内圆孔结构，内圆孔与接头出口分离室连接，喷头出口端外表面为锥面；喷头主体26内部开有两个轴对称的半球形渐缩通孔，分别为第一弯曲渐缩孔22和第二弯曲渐缩孔23，第一弯曲渐缩孔22通过螺旋杆2与第一孔流道6相连，第二弯曲渐缩孔23通过螺旋杆2与第二孔流道7相连；喷头主体26中心设有沉头孔20和插槽21，螺旋杆2端部的轴肩16和插头17插入喷头3中部的沉头孔20和插槽21内；插槽21端部与出水孔24连通，出水孔24为渐扩状，第一弯曲渐缩孔22和第二弯曲渐缩孔23与出水孔24相交，弯曲渐缩孔的中心线与喷头出水孔轴线的夹角为40~60°。

所述喷头出口中部的沉头孔20的深度为1mm、直径为2mm，插槽21的直径为1.6mm。

插头17放置于出水孔24入口端，两者之间间隙较小，为0.06-0.12mm；轴肩16放置于沉头孔20内，轴肩外圆面与沉头孔内孔内之间间隙为0.1-0.2mm；内接螺纹25连接出口分离室3上的外接螺纹9；为保证装配后，第一弯曲渐缩孔22的孔中正对第一扇形截面流道槽18的出口，第二弯曲渐缩孔23的孔口正对第二扇形截面流道槽19的出口，外接螺纹9和内接螺纹21的螺纹起始点须经过校准。

零件装配后，第一孔流道6连通第一扇形截面流道槽18和第一弯曲渐缩孔22，第二孔流道7连通第二扇形截面流道槽19和第二弯曲渐缩孔23，入口水流分别沿着这两个通道，经分离、旋转、加速之后，最终在出水口与两个弯曲渐缩孔的交界处汇聚、对冲，将水流雾化。

Claims (6)

1.一种离心对撞式高效雾化矿用降尘喷嘴，其特征在于：包括接头分离室、螺旋杆、喷头，

所述接头分离室包括接头分离室主体、入口接头、中间体和出口分离室，入口接头与出口分离室之间通过中间体的两个孔道接通，入口接头为外六方内圆孔结构，中间体上、下分别设有以中心轴对称的第一孔流道和第二孔流道，第一孔流道和第二孔流道为圆形结构，连通入口接头和出口分离室，中间体与出口分离室接触的中心部位设有定位孔，用于插入定位销；出口分离室内设有螺旋杆；所述螺旋杆包括中间杆、第一螺旋片、第二螺旋片，中间杆入口端面处设有与定位孔对应的肓孔，中间杆通过定位销定位，中间杆出口端圆截面杆伸出4~6mm，设有轴肩和插头；

出口分离室端部连接喷头；喷头由入口和出口组成，喷头入口为外六方内圆孔结构，内圆孔与接头出口连接，喷头出口端外表面为锥面；喷头主体内部设有两个轴对称的半球形渐缩通孔，分别为第一弯曲渐缩孔和第二弯曲渐缩孔，第一弯曲渐缩孔通过螺旋杆与第一孔流道相连，第二弯曲渐缩孔通过螺旋杆与第二孔流道相连；喷头主体中心设有沉头孔和插槽，螺旋杆端部的轴肩和插头插入喷头中部的沉头孔和插槽内；插槽端部与出水孔连通，出水孔为渐扩状，第一弯曲渐缩孔和第二弯曲渐缩孔与出水孔相交。

2.根据权利要求1所述的离心对撞式高效雾化矿用降尘喷嘴，其特征在于：所述入口接头的内圆孔壁上设有螺纹，与外接供水管道螺纹连接；所述接头分离室外侧设有外接螺纹，螺纹长度为10~15mm，喷头内侧设有内接螺纹，二者通过螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的离心对撞式高效雾化矿用降尘喷嘴，其特征在于：所述接头分离室内中间体的厚度为2~3mm，第一孔流道和第二孔流道的直径为3mm。

4.根据权利要求1所述的离心对撞式高效雾化矿用降尘喷嘴，其特征在于：所述接头分离室的中间体出口一侧的端面上设有定位孔，长度为0.6~0.8mm，直径为0.5mm；定位孔中心轴与接头中心轴位于同一条直线上。

5.根据权利要求1所述的离心对撞式高效雾化矿用降尘喷嘴，其特征在于：所述螺旋杆上的第一螺旋片、第二螺旋片的截面为梯形，节距和旋向相同；两螺旋片在中间杆圆柱面上的相位差为200°；两螺旋片两端切口与杆端面平行，形成两个扇形截面槽；中间杆入口端端面与螺旋片切口端面对齐，中间杆入口端的盲孔深度为1mm，直径为0.5mm。

6.根据权利要求1所述的离心对撞式高效雾化矿用降尘喷嘴，其特征在于：所述喷头出口的弯曲渐缩孔的中心线与喷头出水孔轴线的夹角为40~60°。