CN1087663C - 一种喷雾推进雾化装置 - Google Patents
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Abstract
一种喷雾推进雾化装置,沿轴向设1至2个水室,每个水室对称装两个及以上外引射式雾化喷头。在进液连接机构中装水润滑轴承,及固定于转动件的轴向力补偿盘。由此提高运行的可靠性,延长使用寿命,减小维修量,增大风量,改善了雾化效果,且能提供远射程喷雾。实验表明,当水压为0.08~0.20mpa时,流量达10~80m3/h,气水比0.6~2.2,射程20~30米。此新型射流元件,可用于喷雾冷却、除尘、喷灌、气液反应等多种设备中。
Description
本发明是一种低压大流量、大气液比液力驱动的机械抽风与喷射引风相结合的雾化装置(B05B),也是一种水力机械,属于射流元件。
中国发明专利ZL90106170.0提供的“喷雾推进雾化装置”,在喷雾抽风技术上取得了突破性进展,得到了推广应用。但还存在下列不足之处:①.在某些应用场所气水比不能满足用户要求,需进一步提高风量,②.喷雾流呈旋涡状态,中心无雾流,不利于气水两相流的传热传质。③.转动机构采用的油润滑滚动轴承,且受装置本身产生的轴向升力的作用转动件端面迅速磨损,无法满足长时期连续工作及各种恶劣环境中的使用要求,维护和维修量大。④.在某些应用场所雾流横向射程不够。
本发明目的是针对上述问题进行改进,提供一种喷雾推进雾化装置,以提高气水比、改善雾流形态、增大横向射程,以及提高长期运行的可靠性、延长寿命、减少维护和维修工作量。
本发明以如下方式构成:
一种喷雾推进雾化装置,具有进液连接机构17,雾化喷头3,风扇叶片6,其特征是(A)沿轴向设1至2个相互连通的水室1、5,每个水室表面对称固定两个及以上的雾化喷头。各喷头进水管轴线2与水平面夹角为α,各喷嘴轴线4与轴向夹角为β,其α值在0~±60°范围内,β值在0~±60°范围内。水室的进液孔面16与进液连接机构的转动件15相连,该机构的不动件10与外部进液总管11连接,在转动件与不动件8、10间装轴承组件。(B)雾化喷头采用外引射式喷头3或多次引射式旋流雾化喷头(见中国专利ZL89104110.9)或不带引射套的水喷嘴3.4(见图5)。轴承组件含有水润滑轴承7和与转动件机械连接的轴向力补偿盘9。
附图说明:
图1 本发明实施例1结构图
图2 图1A向视图
图3 图2B向视图(即β角转向标示图)
图4 α角转向标示图
图5 外引射式旋流雾化喷头结构图
图6 本发明实施例2结构图
图7 本发明实施例3结构图
图8 图7C向视图
实施例1,见图1、图2、图3、图4、图5
外引射式喷头3,见图5,如下构成:收敛-扩张型水喷嘴3.4外设1个及以上开有进气孔3.3的圆柱形或圆锥形薄壁引射套3.1,此处采用1个圆柱形引射套,在其外装有锥形内孔的进整流锥3.2。将此喷嘴组件固定于开孔的薄壁球形水室3.5的上部,而带有法兰3.7的进水管3.6与球形水室3.5外壁下部切向连接。水流在水室旋流后经喷嘴喷出形成旋转雾流,从引射套进气孔吸入空气并与雾流混合,在设计参数匹配时将获得改善雾化和引射空气的双重效果。
进液连接机构17的转动件即为转轴15,它与水室5的进液孔面16相连(此处制造为一整件)。进液连接机构不动件系指轴承座8和下部的底座10。在转轴与轴承座间装水润滑轴承7,它与转轴间为滑动配合。在转轴与底座间装有轴向力补偿盘9。转轴上开径向水孔12、14;轴承座和底座上开径向水孔19、18。补偿盘置于底座10内与大气连通的环室中,上平面径向水孔12的下方具有充压效果的凹面13,即用于贮水的凹形补偿面。进液总管装有固定于底座的进水射流喷嘴11。转轴与补偿盘用旋转方向与转轴旋转方向一致螺纹连接,以保证转动中两者锁紧。当压力水经进水喷嘴11进入时,由于水射流产生的引射负压,环室内的压力为大气压力,而补偿面内有压力水,故形成压差,产生一向下的作用力抵消由静压造成的轴向上升力,故极大地减小了端面磨损。当补偿力与升力相等时,转轴工作在液悬浮状态。补偿盘还具有轴向止推作用。
雾化喷头3置于风扇叶片6的上方,4片风叶用螺栓固定在进液面16处的转轴上。其标注为αa(见图4)βa(见图3),两者均为正值。
实施例2 见图6、图3、图4
雾化喷头3置于风扇叶片6下方,沿轴向设一圆柱形水室5,该水室表面隔180°方向装两个向下喷的雾化喷头3e、3f。其中α角标注为-αe(见图4),因αe从水平面往下转标注为负值。β角标注为βe正值,因从轴向下方向为起线往顺n方向转(见图3),n为本装置旋转方向(见图2)。喷头向下喷雾,风叶向上抽风,其余结构与实施例1相同。
实施例3 见图7、图8、图3、图4
不设风扇叶片,沿轴向设一个圆球形水室1,水室表面隔180°方向装两个向上喷雾化喷头3j、3h,且β角安装方向相反。其α角标注为αj(见图4),αj为正值。其β角标注为βj、-βj(见图3)。其-βj表示转角从轴向上方向为起线与正βj旋转方向相反。此装置两喷头喷雾推力相互抵消,仅依靠两者的不平衡力缓慢旋转,由于离心力小,又因αj取值较大,因此有较大的横向射程,适用于要求较大喷雾射程的应用场所。其余结构与实施例1相同。
本发明的技术经济效果:
本发明针对现有技术的不足,从机理和结构上全面优化,达到了预期效果,增大了抽风量,提高了气水比,改善了雾化效果和雾流形态,强化了气液两相流的传热传质效果,提高了长期工作的可靠性,延长了寿命,减少了维护和维修工作,且实现了远射程喷雾,满足了高、中温喷雾冷却塔及喷灌、养殖等设备的要求。实验表明,当工作水压为0.08~0.20Mpa时装置流量达10~80M3/h,转速为226~400r/M,风量18000~56000M3/h,气水比0.6~2.2,喷滴直径明显改善,雾流高度2~6M,无空心区,横向射程20~30米,旋转时喷嘴动态流量系数大于1。间断运行三个月时水轴承和摩擦面无明显磨损。
本装置可广泛应用于喷雾冷却、冷凝、通风、除尘、气液混合、增氧、射流、曝气、离心除氧、喷雾喷灌等设备和系统中,有着开发新设备、新系统的广阔前景,具有极大的社会效益和经济效益。
Claims (7)
1、一种喷雾推进雾化装置,具有进液连接机构(17),雾化喷头(3),风扇叶片(6),其特征是:沿轴向设1至2个相互连通的水室(1)、(5),每个水室表面对称固定两个及以上的雾化喷头,各喷头进水管(3.6)轴线(2)与水平面夹角为α各喷嘴轴线(4)与轴向夹角为β,其α值在0至±60°范围内,β值在0至±60°范围内;水室进液孔面(16)与进液连接机构的转动件(15)连接,该机构的不动件(10)与总进液管(11)连接,在转动件和不动件(8)、(10)间装轴承组件;雾化喷头采用外引射式喷头(3)或多次引射式旋流雾化喷头或不带引射套喷嘴(3.4)。
2、按权利要求1所述雾化装置,其特征是轴承组件含有水润滑轴承(7)和与转动件机械连接的轴向力补偿盘(9)。
3、按权利要求1所述雾化装置,其特征是外引射式喷头(3)如下构成:收敛一扩张型水喷嘴(3.4)外放置1个及以上开有进气孔(3,3)的圆柱形或圆锥形薄壁引射套(3.1),在其外装有锥形内孔的进气整流锥(3.2),将此喷嘴组件固定于开孔的薄壁球形水室(3.5)上部,而带法兰(3.7)的进水管(3.6)则与球形水室(3.5)的外壁下部切向连接。
4、按权利要求1所述雾化装置,其特征是转动件开径向水孔(12)(14),不动件开径向水孔(18)(19),补偿盘置于不动件(10)内与大气连通的环室中,上平面具有充压效果的凹面(13);总进液管装有进水射流喷嘴(11);转动件与补偿盘用螺纹旋转方向与本装置一致的螺纹连接。
5、按权利要求1所述雾化装置,其特征是雾化喷头(3)置于风扇叶片(6)上方,沿轴向设上部圆球形水室(1)和下部圆柱形水室(5),每个水室表面隔180°方向装两个上喷雾化喷头(3a)、(3b)和(3c)、(3d);α取10°~45°,β取8°~60°。
6、按权利要求1所述雾化装置,其特征是雾化喷头(3)置于风扇叶片(6)下方,沿轴向设一个圆柱形水室(5),该水室表面隔180°方向装两个下喷雾化喷头(3e)、(3f),α为0~(-60)°范围内。
7、一种喷雾推进雾化装置,具有进液连接机构(17),雾化喷头(3),其特征是轴向设一个圆球形水室(1)水室表面隔180°方向装两个上喷雾化喷头(3j)、(3h);各喷头进水管(3.6)轴线(2)与水平面夹角αj,各喷嘴轴线(4)与轴向夹角为βj,其αj值在0至±60°范围内,βj值在0至±60°范围内;水室进液面(16)与进液连接机构的转动件(15)连接,该机构的不动件(10)与总进液管(11)连接,在转动件和不动件(8)、(10)间装轴承组件;雾化喷头采用外引射式喷头(3)或多次引射式旋流雾化喷头或不带引射套喷嘴(3.4)。
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