CN1093436C - 外旋式喷雾推进抽风装置 - Google Patents

Abstract

一种喷雾推进抽风装置，在空心旋转水室表面设雾化喷头，其上或下方装叶片，中心装静止进液机构，它和水室间装水轴承、水室内上、下开调节静压的轴向孔，且上端设易更换的磨擦环及压盖。喷头可用外引射式。开设清水管、筛网、排砂孔等防止污水进入轴承，且可固液分离。本发明以单一水力为动力取得喷雾抽风双重效果，风量、转速提高，水压、磨损降低、总重减轻。实现效率高、运行可靠、维修方便，可用于喷雾冷却、冷凝、污水处理等地方。

Description

外旋式喷雾推进抽风装置

一种喷雾推进抽风装置，利用喷雾推进和离心增压原理工作，以单一的低压水力为动力，具有喷雾和机械抽风双重效果。属雾化装置(B05B)。

中国发明专利“喷雾推进雾化装置”(ZL90106170.0)和中国发明专利申请“一种喷雾推进雾化装置”(申请号98112221.3)均提供了以单一的水力为动力取得喷雾和抽风双重效果的雾化装置，但上述两种装置在应用中存在如下缺点影响了它们的推广应用：1.常规机械滚动轴承的转动机构结构复杂，寿命难以满足长期运转的要求、维修困难。2.轴旋转水润滑轴承轴向力补偿需要的水流量过大，造成水室泄压使转速下降，且流出水呈束状形，影响了传热效果。3.轴旋转水室易形成涡流，造成过大的流动阻力，影响转动和喷雾效果。4.旋转喷头的重心过高，影响动平衡。5.旋转部分重量过大。6.轴旋转水轴承在污水中使用，滑动轴承容易被泥砂卡死。

本发明目的是针对上述问题进行改进，提供外旋式喷雾推进抽风装置，保持了以单一低水压为动力，具有喷雾和抽风双重效果，且实现装置转动灵活，水能转换为机械能效率高，喷雾效果好，结构简单，运行可靠，寿命长，维护方便，对水质适应性强等。

外旋式喷雾推进抽风装置，其特征是设空心的旋转水室1，其外表面对称装两个及以上的旋转雾化喷头3；其上方或下方周向装两支及以上的叶片4；其空心旋转水室1中心位置开设有径向通道2.3与旋转水室水流动通路连通的静止的进液机构2，静止的进液机构2与旋转水室间装设水轴承1.2、1.5；旋转水室内上、下端面开有与水轴承1.2、1.5连通的轴向水通过孔1.3、1.4；用以调节水室静压，补偿水室轴向力。进液机构2上端装有静止磨擦环2.4和压盖2.6，用以对旋转水室上端轴向限位。雾化喷头3采用外引射式旋流雾化喷头或收敛—扩张型水喷嘴3.4，雾化喷头进水管轴线3α与水平面夹角α取值在0°至±60°范围内，各喷嘴轴线3_β与轴向夹角β取值在0°至±60°范围内。当采用上喷时，α取正值，叶片布置在水室下面，反之，采用下喷射，α取负值，叶片在水室上面。为防止污水中泥沙卡死水轴承，增设过滤网、筛网、清水管、清水孔等。

下面结合附图进一步描述。

图1本发明总体结构图

图2图1A向视图

图3图2B向视图(即β角转向标示图)

图4图1α角转向标示图

图5图1中项3，外引射式旋流雾化喷头结构图

图6本发明实施例1  结构图(仅画有图1中项1，项2部分)

图7本发明实施例2  结构图(仅画有图1中项1，项2部分)

图8本发明实施例3  结构图(仅画有图1中项1，项2部分)

图9本发明实施例4总体结构图。

实施例1：(称清水型)

见图1、图2，设空心圆柱旋转水室1，外表面装四个雾化喷头3，其下方装四个叶片4。见图6，中心位置设静止的进液机构2，它设有空心进水管2.2贯穿旋转水室1中心，其侧壁开有两个径向通道，这里用径向窗口2.3使水流通路与水室连通。旋转水室1外上、下端与静止的空心进水管2.2间装上、下水轴承1.2、1.5。旋转水室内上、下端面分别开有与上、下水轴承连通的轴向水通过孔1.3、1.4。进液机构2上端焊固定环2.5，其外固定磨擦环2.4，它上面装压盖2.6，并用固紧螺栓2.7连接。进液机构2下部的底座法兰2.1，一方面用于与外部进水管连接，引入外部循环水，同时，亦作为下水轴承1.5的静止的中心轴2.1。

见图5，外引射式旋流雾化喷头3如下构成：收敛—扩张型水喷嘴3.4外放置1个及1个以上开有进气孔3.3的圆柱形或圆锥形薄壁引射套3.1，其外装有锥形内孔的进气整流锥3.2，此带引射套3.1和整流锥3.2的水喷嘴3.4固定于开孔的薄壁球形水室3.5的上部，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。见图1，喷头3为上喷时，见图4，α₁角取正值，即α在0°～+60°内。见图2、图3，β₁角在0°至+60°范围内。图2中n为装置的旋转方向。

工作过程：当外部循环水由静止的底座法兰2.1入口进入空心进水管2.2，经径向窗口2.3顺次进入旋转水室1、旋转雾化喷头3、以雾状形式喷出产生喷雾推力，带动水室1和叶片4旋转，喷头产生的离心增压进一步加大喷雾推动，以取得良好的喷雾推进效果。因旋转水室工作时所受轴向力为上端面向上静压力P_静上，下端面向下静压力P_静下，旋转体自重力向下P_g下，风扇喷头气动反力P_反(上喷时为向下，下喷时为向上)，当向上向下轴向力平衡时，旋转体在轴向基本上工作在液悬浮或轻微向上浮状态。调节轴向水通过孔1.3、1.4的面积大小，可实现轴向力平衡的液悬浮工作状态。即使旋转水室1上端轴承套1.1端面与静止磨擦环2.4产生磨擦，长期运行磨损后，将它作为易损件，只需将压盖2.6上的固紧螺拴2.7拆开，换上新的磨擦环2.4，其维护仍十分方便。

实施例2：(称污水型)

见图7，为防止污水中砂粒进入水轴承，在旋转水室1和水轴承1.2、1.5间的轴向水通过孔1.3、1.4的水流前方分别装上、下过滤网1.6、1.7，在进液机构2下部下水轴承中心轴2.1内(即是底座法兰2.1)开有与外面连通的排砂孔2.8。污水经过滤后再进入水轴承，同时利用旋转中较重的砂粒中心集中特点，由排砂孔排出。其余内容与实施例1相同。

实施例3：(称固液分离型)

见图8，为防止污水中砂粒进入水轴承，在旋转水室1内设竖直筛网1.8，在进液机构2内空心进水管2.2内放置与外部循环水连通的清水管2.11，其管壁开有清水进孔2.9、2.12分别与上、下轴承1.2、1.5连通。且在进液机构2下部下水轴承中心轴2.1内开有与外面连通的排砂孔2.10。旋转水室1中污水经竖直筛网1.8过滤后，砂粒由排砂孔2.10排出，过滤后清水往喷头进水管3.6进入喷头雾化喷出在外部聚集为循环清水再通入清水管2.11，经清水通过孔2.9、2.12送入上、下水轴承1.2、1.5，实现用清水润滑水轴承。同时由于筛网1.8作用本装置具有固液分离功能。其余内容与实施例1相同。

实施例4：(称下喷型)

见图9、图4，喷头进水管轴线3_α与水平面夹角α₄为负值，本装置为下喷型，其叶片4在旋转水室1的上方。其余内容与实施例1基本相同。

本发明的技术经济效果：本发明针对现有技术的不足，对装置结构和系统参数进行了优化。在0.12MPa水压下，提高转速40r/m，使带叶片时转速为300r/m左右，不带叶片时转速为400r/m，增加风量10％，降低工作水压约0.03MPa，雾流形态更加合理、水雾的热质传递更加充分。装置总重减少12公斤。同时，水泄漏小，磨擦面磨损减少，且取消了密封件，旋转平稳。另件更换方便，能在污水中工作，大大扩大了喷雾装置的工作可靠性和应用范围，实现了效率高、结构简化、运行可靠、维修方便、寿命长、可广泛用于喷雾冷却、冷疑、气液混合、射流曝气、污水处理等系统和设备中。

Claims (5)

1、外旋式喷雾推进抽风装置，其特征是设有空心旋转水室(1)，其外表面对称装两个及以上的旋转的雾化喷头(3)，其上方或下方周向装两支及以上的叶片(4)；其空心旋转水室(1)中心位置开设有径向通道(2.3)与旋转室水流动通路连通的静止的进液机构(2)，它与旋转水室间装设水轴承(1.2)(1.5)；旋转水室内上、下端面开有与水轴承(1.2)(1.5)连通的轴向水通过孔(1.3)(1.4)；进液机构(2)上端装有轴向限位的静止磨擦环(2.4)和压盖(2.6)。

2、按权利要求1所述装置，其特征是雾化喷头(3)采用外引射式旋流雾化喷头或收敛一扩张型水喷嘴(3.4)；其中外引射式旋流雾化喷头(3)如下构成：收敛一扩张型水喷嘴(3.4)外放置1个及1个以上开有进气孔(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)，此带引射套(3.1)和整流锥(3.2)的水喷嘴(3.4)固定于开孔的薄壁球形水室(3.5)的上部，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。

3、按权利要求1所述装置，其特征是雾化喷头进水管轴线3α与水平面夹角α取值在0°至±60°范围内；各喷嘴轴线3_β与轴向夹角β取值在0°至±60°范围内。

4、按权利要求1所述装置，其特征是旋转水室(1)内上、下轴向水通过孔(1.3)、(1.4)水流前方分别装设过滤网(1.6)、(1.7)；进液机构(2)下部下水轴承中心轴(2.1)内开有与外面连通的排砂孔(2.8)。

5、按权利要求1所述装置，其特征是在旋转水室(1)内设有垂直筛网(1.8)，在进液机构(2)内设置与外部循环水连通的静止的清水管(2.11)，其管两端分别开有清水进孔(2.9)(2.12)与上、下水轴承(1.2)(1.5)连通，且在进液机构(2)下部下水轴承中心轴(2.1)内开有与外面连通的排砂孔(2.10)。

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