CN105921338A - 一种超声气流推动下水流自激振荡高效雾化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超声气流推动下水流自激振荡高效雾化装置，包括液气导入壳体和液气振荡壳体，液气导入壳体的内部设有螺旋水流导入阀，螺旋水流导入阀中心设有气流渐缩通道，螺旋水流导入阀外壁上设有螺旋槽；液气导入壳体一侧设有气流导管，气流渐缩通道与气流导管连接；液气振荡壳体内设有气流超声振荡腔；液气振荡壳体的尾部底板上设有水雾导出通道，振荡挡板通过弹簧连接水流振荡发生块，水流振荡发生块内部设有水雾渐扩通道。该装置无需设置动力机械零部件及其外接电源，而且具有喷射雾化效果好，水雾覆盖范围大，易于控制和调节，使用方便，噪音较小，工作安全可靠的优点。

Description

一种超声气流推动下水流自激振荡高效雾化装置

技术领域

本发明涉及一种超声气流推动下水流自激振荡高效雾化装置，具体涉及一种在气流作用下应用自激振动原理的高效雾化装置。

背景技术

随着精细加工的要求越来越高，在一些加工领域产生的微细粉尘严重地影响到工人的身体健康，漂浮到空气中也会对人们的基本生活造成很大的影响。针对呼吸性粉尘的沉降问题，普通喷嘴的雾化效率已经远远不能满足要求，需要更高雾化效率的喷嘴来获得更细小的水雾来实现对粉尘的沉降控制。目前，为获得细小的水雾，各国都在积极引进高科技手段，采取的方式多为压力雾化，自激振荡雾化和超声雾化。

中国专利CN104014096A“一种直通双螺旋收敛型水压雾化喷嘴”设计了一种利用内表面螺旋配合水流压力的方式实现雾化的结构，性价比很高，但是整体水流加速不够充分，雾化达不到微细要求。中国专利CN103115359A“一种雾化高粘液体的气体辅助雾化喷嘴”利用多数量的气孔引流并推动雾化液体运动的结构，气流起到了辅助导流的作用，但是气流在实质上未能有助于液体的雾化。中国专利CN102527567A“一种用于煤矿井下的超声雾化降尘喷嘴”设计了一种利用气流形成的超声波作用于周围的液体，并使液体雾化的装置，成功实现了超声雾化，但水流的湍流效果不强，雾化不够均匀。

发明内容

本发明旨在提供一种雾化均匀、雾化效率高、结构简单的超声气流推动下水流自激振荡高效雾化装置。

本发明提供了一种超声气流推动下水流自激振荡高效雾化装置，包括液气导入壳体和液气振荡壳体，液气导入壳体和液气振荡壳体连接；液气导入壳体的内部设有螺旋水流导入阀，螺旋水流导入阀中心设有气流渐缩通道，螺旋水流导入阀外壁上设有螺旋槽，螺旋水流导入阀与液气导入壳体间隙配合；液气导入壳体一侧设有气流导管，气流渐缩通道与气流导管通过螺纹连接，气流导管另一侧连接气源；液气振荡壳体内设有气流超声振荡腔，气流超声振荡腔为圆筒结构且圆筒底部有挡板，气流超声振荡腔四周分别设有连接杆，连接杆固定在液气振荡壳体上的水平调节导孔内，连接杆与液气振荡壳体通过螺纹连接，连接杆外侧连接水平调节螺母；液气振荡壳体的尾部底板上设有水雾导出通道，底板内侧设有振荡挡板，底板和振荡挡板的中心设有通孔，振荡挡板通过弹簧连接水流振荡发生块，水流振荡发生块的外部为楔形，内部设有水雾渐扩通道，水雾渐扩通道的出口端与底板、振荡挡板的中心通孔等径。

上述装置中，所述液气导入壳体和液气振荡壳体之间通过紧固螺母、紧固螺栓和垫圈连接，所述垫圈与液气振荡壳体的内径相等，大于液气导入壳体的内径，堵塞时方便拆装和零件更换。

上述装置中，螺旋水流导入阀的外壁与液气导入壳体内壁的间隙为 0.2～0.5mm；螺旋水流导入阀外壁上的螺旋槽深为2～4mm。

上述装置中，气流渐缩通道位于螺旋水流导入阀的内部中心处，孔型为渐缩孔形状，其锥形母线与轴线的夹角为15°～30°，提高气流的运动速度，出口端直径为0.8～1.5mm；水流导流板安装在螺旋水流导入阀的尾端，形状为外扩型锥形筒，锥形母线与轴线的夹角为30°～40°。水流导流板实现对螺旋水流导入阀出来的水流的引流作用，提高水流与水流振荡发生块接触的效率。

上述装置中，气流超声振荡腔正对气流渐缩通道的出口端，并通过四根连接杆和水平调节螺母调节气流超声振荡腔相对于气流渐缩通道的距离，调节范围在20～30mm。

上述装置中，液气振荡壳体的尾部底板与振荡挡板通过调节螺栓连接，振荡挡板内部设有内螺纹槽，螺纹调节范围在0～20mm，实现螺旋水流导入阀的水流出口与水流振荡发生块之间距离的调节。

上述装置中，水流振荡发生块的外侧，其锥形母线与轴线的夹角为45°～60°；振荡发生块内部的水雾渐扩通道孔型为渐扩孔形状，其锥形母线与轴线的夹角为5°～15°，水雾渐扩通道入口端直径为5-8mm。

上述装置中，在水流的冲击作用下，水流振荡发生块在振荡弹簧的配合下会发生具有一定频率的振动。在整个液气振荡壳体内部存在气流的超声波，水流的自激振荡波，以及水流振荡发生块的低频振动，这三者的混合作用下实现了液体的高效雾化。

本发明在利用气流形成的超声波的基础上作用于水流形成自激振荡空间，形成水雾混合高校雾化装置。超声气流的推动具有以下优点：a超声气流形成的超声波有助于周围的水流破碎雾化；b超声气流伴随水流自激振荡的整个过程，增大了雾化能力并使得雾化更为的均匀；c超声气流能到对形成的水雾的运动形成导向作用。基于此，本发明具有结构简单，拆装方便，可以根据不同的应用环境进行调节，也可适用于其它液体的高效雾化。

本发明的有益效果：

本发明实现了无需设置动力机械零部件及其外接电源，而且具有喷射雾化效果好，水雾覆盖范围大，且结构简单，使用方便，噪音较小，工作安全可靠，这对于水射流高效雾化领域提供了实用价值。

附图说明

图1为高效雾化装置的整体剖面结构示意图。

图2为螺旋水流导入阀的结构放大示意图。

图3为图1中沿A-A线的剖面图。

图中1为气流渐缩通道；2为进气入口；3为气流导管；4为气流连接螺纹；5为进水入口；6为水流连接螺纹； 7为螺旋水流导入阀；8为液气导入壳体；9为水流导流板；10为液气振荡壳体；11为水平调节螺母；12为连接杆；13为水平调节孔；14为气流超声振荡腔；15为水流振荡发生块；16为弹簧；17为振荡挡板；18为内螺纹槽；19为调节螺栓；20为水雾导出通道；21为水雾渐扩通道；22为紧固螺栓；23为垫圈；24为紧固螺母。

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1：

如图1~3所示，一种超声气流推动下水流自激振荡高效雾化装置，包括液气导入壳体（8）和液气振荡壳体（10），液气导入壳体（8）和液气振荡壳体（10）连接；液气导入壳体（8）的内部设有螺旋水流导入阀（7），螺旋水流导入阀（7）中心设有气流渐缩通道（1），螺旋水流导入阀（7）外壁上设有螺旋槽，螺旋水流导入阀（7）与液气导入壳体（8）间隙配合；液气导入壳体（8）一侧设有气流导管（3），气流渐缩通道（1）与气流导管（3）通过螺纹连接，气流导管（3）另一侧连接气源；液气振荡壳体（10）内设有气流超声振荡腔（14），气流超声振荡腔（14）为圆筒结构且圆筒底部有挡板，气流超声振荡腔（14）四周分别设有连接杆（12），连接杆（12）固定在液气振荡壳体上的水平调节导孔（13）内，连接杆（12）与液气振荡壳体（10）通过螺纹连接，连接杆（12）外侧设有水平调节螺母（11），连接杆（12）固定在液气振荡壳体（10）上的水平调节导孔（13）内；液气振荡壳体（10）的尾部底板上设有水雾导出通道（20），底板内侧设有振荡挡板（17），底板和振荡挡板的中心设有通孔，振荡挡板（17）通过弹簧（16）连接水流振荡发生块（15），水流振荡发生块（15）的外部为楔形，内部设有水雾渐扩通道（21），水雾渐扩通道（21）的出口端与底板、振荡挡板的中心通孔等径。

上述装置中，所述液气导入壳体（8）和液气振荡壳体（10）之间通过紧固螺母（24）、紧固螺栓（22）和垫圈（23）连接，堵塞时方便拆装和零件更换。所述垫圈与液气振荡壳体（10）的内径相等，大于液气导入壳体（8）的内径。

上述装置中，螺旋水流导入阀（7）的外壁与液气导入壳体（8）内壁的间隙为 0.2～0.5mm；螺旋槽深为2～4mm。气流渐缩通道（1）位于螺旋水流导入阀（7）的内部中心处，其孔型为渐缩孔形状，其锥形母线与轴线的夹角为15°～30°，提高气流的运动速度，出口端直径为0.8～1.5mm；水流导流板（9）安装在螺旋水流导入阀（7）的尾端，形状为外扩型锥形筒，锥形母线与轴线的夹角为30°～40°。水流导流板实现对螺旋水流导入阀出来的水流的引流作用，提高水流与水流振荡发生块接触的效率。

上述装置中，气流超声振荡腔（14）正对气流渐缩通道（1）的出口端，并通过四根连接杆（12）和水平调节螺母（11）调节气流超声振荡腔（14）相对于气流渐缩通道（1）的距离，调节范围在20～30mm。

上述装置中，液气振荡壳体（10）的尾部底板与振荡挡板（17）通过调节螺栓连接，振荡挡板（17）内部设有内螺纹槽（18），螺纹调节范围在0～20mm，实现螺旋水流导入阀的水流出口与水流振荡发生块之间距离的调节。

上述装置中，水流振荡发生块（15）的外侧，其锥形母线与轴线的夹角为45°～60°；振荡发生块（15）内部的水雾渐扩通道（21）孔型为渐扩孔形状，其锥形母线与轴线的夹角为5°～15°，水雾渐扩通道（21）入口端直径为5-8mm。

本发明装置的工作原理是：该装置以压缩空气和高压水流为动力；压缩空气从进气入口（2）进入液气振荡壳体（10），与气流超声振荡腔（14）配合作用形成超声气流；高压水流以螺旋水流导入阀（7）形成旋转水流进入液气振荡壳体（10）内，与水流振荡发生块（15）配合作用形成自激振荡水雾；水流振荡发生块（15）在振荡弹簧（16）配合作用形成低频振动；在气流超声波、水流自激振荡波以及水流振荡发生块低频振动的混合作用下在液气振荡壳体（10）内实现了液体的高效雾化，经水雾渐扩通道（21）和水雾导出通道（20）扩散出去。

Claims (7)

1.一种超声气流推动下水流自激振荡高效雾化装置，其特征在于：包括液气导入壳体（8）和液气振荡壳体（10），液气导入壳体（8）和液气振荡壳体（10）连接；液气导入壳体（8）的内部设有螺旋水流导入阀（7），螺旋水流导入阀（7）中心设有气流渐缩通道（1），螺旋水流导入阀（7）外壁上设有螺旋槽，螺旋水流导入阀（7）与液气导入壳体（8）间隙配合；液气导入壳体（8）一侧设有气流导管（3），气流渐缩通道（1）与气流导管（3）通过螺纹连接，气流导管（3）另一侧连接气源；液气振荡壳体（10）内设有气流超声振荡腔（14），气流超声振荡腔（14）为圆筒结构且圆筒底部有挡板，气流超声振荡腔（14）四周分别设有连接杆，连接杆（12）固定在液气振荡壳体（10）上的水平调节导孔（13）内，连接杆（12）与液气振荡壳体（10）通过螺纹连接，连接杆（12）外侧连接水平调节螺母（11）；液气振荡壳体（10）的尾部底板上设有水雾导出通道（20），底板内侧设有振荡挡板（17），底板和振荡挡板的中心设有通孔，振荡挡板（17）通过弹簧（16）连接水流振荡发生块（15），水流振荡发生块（15）的外部为楔形，内部设有水雾渐扩通道（21），水雾渐扩通道（21）的出口端与底板、振荡挡板的中心通孔等径。

2.根据权利要求1所述的超声气流推动下水流自激振荡高效雾化装置，其特征在于：所述液气导入壳体（8）和液气振荡壳体（10）之间通过紧固螺母（24）、紧固螺栓（22）和垫圈（23）连接，所述垫圈与液气振荡壳体（10）的内径相等，大于液气导入壳体（8）的内径。

3.根据权利要求1所述的超声气流推动下水流自激振荡高效雾化装置，其特征在于：螺旋水流导入阀（7）的外壁与液气导入壳体（8）内壁的间隙为 0.2～0.5mm；螺旋水流导入阀（7）的螺旋槽深为2～4mm。

4.根据权利要求1所述的超声气流推动下水流自激振荡高效雾化装置，其特征在于：气流渐缩通道（1）位于螺旋水流导入阀（7）的内部中心处，孔型为渐缩孔形状，其锥形母线与轴线的夹角为15°～30°，出口端直径为0.8～1.5mm；水流导流板（9）安装在螺旋水流导入阀（7）的尾端，形状为外扩型锥形筒，锥形母线与轴线的夹角为30°～40°。

5.根据权利要求1所述的超声气流推动下水流自激振荡高效雾化装置，其特征在于：气流超声振荡腔（14）正对气流渐缩通道（1）的出口端，并通过四根连接杆（12）和水平调节螺母（11）调节气流超声振荡腔（14）相对于气流渐缩通道（1）的距离，调节范围在20～30mm。

6.根据权利要求1所述的超声气流推动下水流自激振荡高效雾化装置，其特征在于：液气振荡壳体（10）的尾部底板与振荡挡板（17）通过调节螺栓连接，振荡挡板（17）内部设有内螺纹槽（18），螺纹调节范围在0～20mm。

7.根据权利要求1所述的超声气流推动下水流自激振荡高效雾化装置，其特征在于：水流振荡发生块（15）的外侧，其锥形母线与轴线的夹角为45°～60°；振荡发生块（15）内部的水雾渐扩通道（21）孔型为渐扩孔形状，其锥形母线与轴线的夹角为5°～15°，水雾渐扩通道（21）入口端直径为5-8mm。