CN111359795A - 一种水气混合矩阵喷雾装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水气混合矩阵喷雾装置，属于喷雾装置技术领域。本发明的喷雾装置包括液体供给装置、气体供给装置和矩阵喷雾装置，矩阵喷雾装置包括矩阵喷雾架气路主管、矩阵喷雾架水路主管、多个水气混合喷雾喷头，液体供给装置通过矩阵喷雾架进水连通管与矩阵喷雾架水路主管连接，气体供给装置通过矩阵喷雾架进气连通管与矩阵喷雾架气路主管连接，每个水气混合喷雾喷头的进水口与矩阵喷雾架水路主管连通，每个水气混合喷雾喷头的进气口与矩阵喷雾架气路主管连通。本发明的喷雾装置适用范围大、雾化效果好：雾化颗粒度能达到小于15μm,能有效吸附微小颗粒，弥散速度快、弥散范围广，对于扬尘抑制、降低PM2.5有明显的效果。

Description

一种水气混合矩阵喷雾装置

技术领域

本发明涉及喷雾装置技术领域，更具体的说是涉及一种水气混合矩阵喷雾装置。

背景技术

当前市场上的水气混合装置均采用高压气体与高压水在喷头内混合直接喷出喷雾，高压气路和高压水路同时采用同一个触发开关进行高压气路和高压水路控制，高压气路和水路之间未作阻隔处理，同时市面上的水气混合喷雾装置目前应用领域仅限矿业企业生产使用，缺点较多，如下：

(1).因气体和水体均采用高压，系统压力均在1MPa以上，装置所需的高压压缩空气装置、高压水装置、管道、阀门及喷头等均需满足国标高压需求，需要产生高压气流和高压水流的装置能耗高，耗水量大(单喷头600L/h以上)，同时高压压缩空气稳压罐需每年到检查机构(或请检测机构到场)进行设备的检测，造成水气混合喷雾装置体型巨大、重量重、生产和使用本高，不利于设备小型化轻量化和普及广泛应用；

(2).因气体和水体均采用高压，易发生安全事故，如当喷头冲掉、管路脱开等，均会造成高压气流、高压水流射出造成人员伤亡安全事故；

(3).目前水气喷雾喷头再用高压气流和高压水流在喷头混合后直接喷出，高压气路和高压水流之间未作阻隔，同时共用同一出发开关；易造成水气混合喷出后雾化颗粒不均匀，虽能雾化但存在水雾大颗粒数量较多影响抑尘效果；存在高压气流或高压水流通路互串造成气路或水流不畅，甚至阻断气路或水路，无法完成喷雾；采用同一触发开关易造成不可控制因素，当触发开关无法同时触发高压气路和高压水流时，将无法实现喷雾和无法及时找到故障原因；

(3).目前市面上的水气混合喷雾装置仅应用于厂矿企业，使用范围窄。

发明内容

为本发明的目的在于提供一种水气混合矩阵喷雾装置，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种水气混合矩阵喷雾装置，包括液体供给装置、气体供给装置和矩阵喷雾装置，所述矩阵喷雾装置包括矩阵喷雾架气路主管、矩阵喷雾架水路主管、多个水气混合喷雾喷头，液体供给装置通过矩阵喷雾架进水连通管与矩阵喷雾架水路主管连接，气体供给装置通过矩阵喷雾架进气连通管与矩阵喷雾架气路主管连接，每个水气混合喷雾喷头的进水口与矩阵喷雾架水路主管连通，每个水气混合喷雾喷头的进气口与矩阵喷雾架气路主管连通。

进一步的，所述水气混合喷雾喷头包括喷头本体，喷头本体内设有水流通道、水气混合区、喷孔、主气流通道、两条辅助气流通道和两个空气喷射口，水流通道的一端与矩阵喷雾架水路主管连通，水流通道的另一端与水气混合区连通，水气混合区与设置在喷头本体的端部的喷孔连通，两条辅助气流通道设置在水气混合区的两侧，且其中一条辅助气流通道和水气混合区连通；两条辅助气流通道的一侧与主气流通道连通，两条辅助气流通道的另一侧分别与设置在喷头本体的端部的空气喷射口连通，两个空气喷射口对称且朝向喷孔设置；所述主气流通道与矩阵喷雾架进气连通管连接。

进一步的，所述辅助气流通道和水气混合区连通的通道为单向气流通道，水流通道和水气混合区连通的通道为单向水流通道。

进一步的，矩阵喷雾架气路主管通过喷雾架上下连接固定柄与矩阵喷雾架水路主管螺栓固定连接，形成矩阵喷雾架主体框架；水气混合喷雾喷头的主气流通道通过喷头进气管和矩阵喷雾架气路主管连接。

进一步的，所述液体供给装置包括动力泵进水接管、动力离心泵和动力泵出水接管，所述动力离心泵的进水口和动力泵进水接管连接，动力离心泵的出水口和动力泵出水接管连接。

进一步的，所述液体供给装置还包括动力泵取水管、动力泵罩、水压力调压阀、调压回水管和进水控制阀，所述动力泵取水管与动力泵进水接管连接，动力泵罩套设在动力离心泵上，水压力调压阀设置在动力泵出水接管上，调压回水管的一端与动力泵进水接管连接，调压回水管的另一端水压力调压阀连接，进水控制阀连接在矩阵喷雾架进水连通管上。

进一步的，所述气体供给装置包括压缩空气稳压罐、稳压罐进气压力管、液压马达和螺杆空气压缩装置，液压马达的输出端与螺杆空气压缩装置连接，螺杆空气压缩装置的出气口与稳压罐进气压力管连接，稳压罐进气压力管的另一端与压缩空气稳压罐的一端连接，压缩空气稳压罐的另一端和矩阵喷雾架进气连通管连接。

进一步的，所述气体供给装置还包括稳压罐调压安全阀、稳压罐压力表和进气控制阀，所述稳压罐调压安全阀和稳压罐压力表分别安装在压缩空气稳压罐上，所述进气控制阀安装在矩阵喷雾架进气连通管上。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

1、适用范围大：该喷雾装置可用于车载、固定喷雾降尘、消毒防疫作业。

2、雾化效果好：因采用特制水气混合喷雾喷头，雾化颗粒度能达到小于15μm,能有效吸附微小颗粒，弥散速度快、弥散范围广，对于扬尘抑制、降低PM2.5有明显的效果。

3、耗水量小：喷头耗水量小，单喷头2L/h。

4、安全性高：使用的压缩空气压力及水压力均为低压，压缩空气压力0.25MPa～0.4MPa；水压力0.2MPa～0.35MPa范围。

5、能耗低：因耗水量小，且压缩气体及水压力均为低压，能够使用更低的能耗来实现喷雾降尘和消毒防疫作业,。

6、结构紧凑、重量轻：方便安装、储放、搬运，需要较小的安装空间。

7、操作简单：工作是采用一键启动控制，操作简单易学。

附图说明

图1是本发明的一种水气混合矩阵喷雾装置的结构示意图；

图2是本发明的一种水气混合矩阵喷雾装置的水气混合喷雾喷头的结构示意图；

图3是本发明的一种水气混合矩阵喷雾装置的工作流程图。

图中标记：1-压缩空气稳压罐，2-稳压罐进气压力管，3-稳压罐调压安全阀，4-稳压罐压力表，5-矩阵喷雾架进气连通管，6-进气控制阀，7-矩阵喷雾架气路主管，8-矩阵喷雾架水路主管，9-水气混合喷雾喷头，10-喷头进气管，11-液压马达，12-螺杆空气压缩装置，13-动力泵取水管，14-动力泵罩，15-动力泵进水接管，16-动力离心泵，17-动力泵出水接管，18-水压力调压阀，19-调压回水管，20-进水控制阀，21-矩阵喷雾架进水连通管，22-喷雾架上下连接固定柄，23-矩阵喷雾架底座，24-底座。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例1:

如图1所示，一种水气混合矩阵喷雾装置，包括：压缩空气稳压罐1、稳压罐进气压力管2、稳压罐调压安全阀3、稳压罐压力表4、矩阵喷雾架进气连通管5、进气控制阀6、矩阵喷雾架气路主管7、矩阵喷雾架水路主管8、水气混合喷雾喷头9、喷头进气管10、液压马达11、螺杆空气压缩装置12、动力泵取水管13、动力泵罩14、动力泵进水接管15、动力离心泵16、动力泵出水接管17、水压力调压阀18、调压回水管19、进水控制阀20、矩阵喷雾架进水连通管21、喷雾架上下连接固定柄22、矩阵喷雾架底座23、底座24。

压缩空气稳压罐1的作用：存储压缩空气及稳定终端用气的压力；

稳压罐进气压力管2的作用：将螺杆空压机出口压缩空气引入序1压缩空气稳压罐1中；

稳压罐调压安全阀3的作用：调节压缩空气稳压罐1中压缩空气压力同时起罐内超压保护作用；

稳压罐压力表4的作用：指示压缩空气稳压罐1中压缩空气压力实时数值；

矩阵喷雾架进气连通管5的作用：连通压缩空气稳压罐1与矩阵喷雾架气路主管7，并将压缩控制由压缩空气稳压罐1引致矩阵喷雾架气路主管7内；

进气控制阀6的作用：控制压缩空气进入矩阵喷雾架气路主管7的通路，可设置为手动、电动或气动控制；

矩阵喷雾架气路主管7的作用：是矩阵喷雾架主体框架的底部部分，起到将压缩空气送至各水气混合喷雾喷头9作用；

矩阵喷雾架水路主管8的作用：是矩阵喷雾架主体框架的上部部分，起到将压力水源送至各水气混合喷雾喷头9作用；

水气混合喷雾喷头9的作用：是矩阵式喷雾装置核心部件之一，部分压缩空气与压力水源在水气混合区处混合形成轻质的水气混合物并从中间喷孔喷出，同时另一部分压缩空气在从喷头两侧气孔喷出，对水气混合物进行撕裂雾化的作用；喷头耗水量小，单喷头耗水量2L/h。

喷头进气管10的作用：连通矩阵喷雾架气路主管7与水气混合喷雾喷头9，并将压缩空气送至水气混合喷头内部；

液压马达11的作用：驱动螺杆空气压缩装置12；

螺杆空气压缩装置12的作用：压缩空气并进行油水分离、空气干燥，空气过滤的作用

动力泵取水管13的作用：接入水源并将水源引入动力离心泵16；

动力泵罩14的作用：安装固定动力离心泵16，并对动力离心泵16进行隔音降噪；

动力泵进水接管15的作用：作为动力离心泵16进口连接外部引水的通路接头，连接动力泵取水管13，并与调压回水管19连通接收离心泵出口调压阀的调压回水；

动力离心泵16的作用：抽取水源，并对水源进行加压；

动力泵出水接管17的作用：作为动力离心泵16出口连接压力管道通路接头，连接水压力调压阀18；

水压力调压阀18的作用：调节喷雾系统所需水压力，并将压力水源送至矩阵喷雾架进水连通管21，压力调节后的多余水则由水压力调节阀回水口送至调压回水管19，最终余水回到泵的进口处；

调压回水管19的作用：接收由水压力调压阀18回水口余水，并将余水送至动力泵进水接管15；

进水控制阀20的作用：控制压力水源进入矩阵喷雾架水路主管8的通路，可设置为手动、电动或气动控制；

矩阵喷雾架进水连通管21的作用：连通水压力调压阀18出口与进水控制阀20；

喷雾架上下连接固定柄22的作用：连接矩阵喷雾架气路主管7与矩阵喷雾架水路主管8，组合成为矩阵喷雾架的主体框架；

矩阵喷雾架底座23的作用：固定安装矩阵喷雾架的主体框架；

底座24的作用：作为固定安装压缩空气稳压罐1及螺杆空气压缩装置12的平台；

压缩空气稳压罐1及螺杆空气压缩装置12分别采用螺栓固定在底座24上；

稳压罐进气压力管2一端与压缩空气稳压罐1管螺纹连接，另一端与螺杆空气压缩装置12出气口管螺纹连接，同时稳压罐进气压力管2中间部位为柔性材质；

稳压罐调压安全阀3与压缩空气稳压罐1管螺纹连接；稳压罐压力表4与压缩空气稳压罐1管螺纹连接；

矩阵喷雾架进气连通管5一端与压缩空气稳压罐1管螺纹连接，另一端与进气控制阀6进气端管螺纹连接；

进气控制阀6进气一端与矩阵喷雾架进气连通管5管螺纹连接，出气另一端与矩阵喷雾架气路主管7管螺纹连接；

矩阵喷雾架气路主管7通过喷雾架上下连接固定柄22与矩阵喷雾架水路主管8螺栓固定连接，形成矩阵喷雾架主体框架，矩阵喷雾架主体框架安装在2件矩阵喷雾架底座2423上，用底座24压块压紧并螺栓紧固；

水气混合喷雾喷头9通过自身主气流通道进气口快插接头及喷头进气管10与矩阵喷雾架气路主管7各出气口处快插接头插紧锁止连接；通过自身水流通道进水口快插接头与矩阵喷雾架气路主管7各出水口出快插接头插紧锁止连接；矩阵喷雾架上长边方向上的中间排水气混合喷雾喷头9与矩阵喷雾架水平面呈90度，其余各排上水气混合喷雾喷头9与矩阵喷雾架水平面呈向外105～125度，角度设置直接影响矩阵喷雾架喷雾宽度效果，整体喷雾效果呈球面状，此时的喷雾宽度最佳。

液压马达11与螺杆空气压缩装置12法兰连接，并通过液压马达11输出轴驱动螺杆空气压缩装置12；

动力泵取水管13与动力泵进水接管15通过各自的金属阴阳端快插接头快插锁止连接；

动力离心泵16与动力泵罩14底架通过减震器螺纹紧固连接；

动力泵进水接管15与动力离心泵16进口处采用螺栓紧固法兰连接；

动力泵出水接管17与动力离心泵16出口处采用螺栓紧固法兰连接；

水压力调压阀18进口与动力泵出水接管17出口处采用螺栓紧固法兰连接，水压力调压阀18出口与矩阵喷雾架进水连通管21管螺纹连接，水压力调压阀18回水口与调压回水管19管螺纹连接；

调压回水管19一端与动力泵进水接管15回水口螺纹连接，另一端与水压力调压阀18回水口管螺纹连接；

矩阵喷雾架进水连通管21一端与水压力调压阀18出口管螺纹连接，另一端与进水控制阀20进口管螺纹连接；

进水控制阀20进水端与矩阵喷雾架进水连通管21管螺纹连接，出水端与矩阵喷雾架水路主管8管螺纹连接；

如图3所示，本发明的装置结构新颖，实用性强；其采用低压压缩空气与低压水流混合形成轻质混合物并使用一部分低压气流对喷出的轻质水气混合物进行吹散撕裂形成均匀细水雾，细水雾通过气流进行弥散起到吸附空气悬浮物降尘的作用，同时当把水流更换为消毒液后将兼顾消毒防疫的作用。

本发明的水气混合矩阵喷雾装置采用低压气流和低压水流，所以装置所需的各个部位的部套件或管道仅需满足压缩空气压力0.25MPa～0.4MPa，水压力0.2MPa～0.35MPa范围即可，因属于低压部套件，能广泛使用市面上的配套件，同时因为采用低压技术因此所需的能耗低，生产、使用成本低有利于设备的广泛应用。

本发明的水气混合矩阵喷雾装置所需的压力极低，仅需较低的能耗就可获得所需的气流和水流，矩阵喷雾架及管道等可采用低强度材料即可满足要求，如PVC材质、铝合金材质或者工程塑料材质等，有利于装置小型化、轻量化，也有利于设备的广泛应用。

本发明的水气混合矩阵式装置所需的压力极低，不会因喷头冲掉、管道脱落等引起喷射气流和水流伤人的安全事故，提高了该装置的使用安全度，也不存在对第三方的安全威胁。

如图2所示，本发明的水气混合喷雾喷头9，采用水气混合形成轻质水气混合物喷出后再用左右气流对轻质混合物进行再次撕裂细化的独特结构，即低压压缩空气及低压水流分别用气、水接口进入喷头后，一部分低压气流和低压水流在喷头内水气混合区混合产生轻质水气混合物从混合物出口喷出，另一部分低压气体由喷头两侧向内喷口喷出，对轻质水气混合物进行二次撕裂雾化，让混合物颗粒更加均匀，颗粒度小，能有效抑制消除各种悬浮的粉尘颗粒及PM2.5颗粒，同时低压气流和低压水流进入混合区均有专用单向通道进入，低压气流和低压水流不互串及不可逆向，不存在水进入气路或气进入水路的现象发生。

本发明的水气混合矩阵式喷雾装置的气路和水路分别采用独立开关控制，可将开关设置为手动、电动或气动形式，有效解决了共用触发开关引起的失效或无法同时触发的问题，同时便于气路和水路故障排除。

水气混合矩阵式装置能应用于多个领域，如：

①.因重量轻，体积小，可用于车载，与车辆进行整合后作为专用抑尘车、移动防疫消毒车使用；

②.可用为固定式喷雾装置使用，将设备固定在楼顶、车间厂房内、矿区堆放区、医院门口、住宅区门口、学校门口等进行降尘、消毒作业；

③.因能耗低，可作为固定或移动大型设备的喷雾抑尘装置使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水气混合矩阵喷雾装置，其特征在于，包括液体供给装置、气体供给装置和矩阵喷雾装置，所述矩阵喷雾装置包括矩阵喷雾架气路主管(7)、矩阵喷雾架水路主管(8)、多个水气混合喷雾喷头(9)，液体供给装置通过矩阵喷雾架进水连通管(21)与矩阵喷雾架水路主管(8)连接，气体供给装置通过矩阵喷雾架进气连通管(5)与矩阵喷雾架气路主管(7)连接，每个水气混合喷雾喷头(9)的进水口与矩阵喷雾架水路主管(8)连通，每个水气混合喷雾喷头(9)的进气口与矩阵喷雾架气路主管(7)连通。

2.根据权利要求1所述的一种水气混合矩阵喷雾装置，其特征在于，所述水气混合喷雾喷头(9)包括喷头本体，喷头本体内设有水流通道、水气混合区、喷孔、主气流通道、两条辅助气流通道和两个空气喷射口，水流通道的一端与矩阵喷雾架水路主管(8)连通，水流通道的另一端与水气混合区连通，水气混合区与设置在喷头本体的端部的喷孔连通，两条辅助气流通道设置在水气混合区的两侧，且其中一条辅助气流通道和水气混合区连通；两条辅助气流通道的一侧与主气流通道连通，两条辅助气流通道的另一侧分别与设置在喷头本体的端部的空气喷射口连通，两个空气喷射口对称且朝向喷孔设置；所述主气流通道与矩阵喷雾架进气连通管(5)连接。

3.根据权利要求2所述的一种水气混合矩阵喷雾装置，其特征在于，所述辅助气流通道和水气混合区连通的通道为单向气流通道，水流通道和水气混合区连通的通道为单向水流通道。

4.根据权利要求2所述的一种水气混合矩阵喷雾装置，其特征在于，矩阵喷雾架气路主管(7)通过喷雾架上下连接固定柄(22)与矩阵喷雾架水路主管(8)螺栓固定连接，形成矩阵喷雾架主体框架；水气混合喷雾喷头(9)的主气流通道通过喷头进气管(10)和矩阵喷雾架气路主管(7)连接。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种水气混合矩阵喷雾装置，其特征在于，所述液体供给装置包括动力泵进水接管(15)、动力离心泵(16)和动力泵出水接管(17)，所述动力离心泵(16)的进水口和动力泵进水接管(15)连接，动力离心泵(16)的出水口和动力泵出水接管(17)连接。

6.根据权利要求5所述的一种水气混合矩阵喷雾装置，其特征在于，所述液体供给装置还包括动力泵取水管(13)、动力泵罩(14)、水压力调压阀(18)、调压回水管(19)和进水控制阀(20)，所述动力泵取水管(13)与动力泵进水接管(15)连接，动力泵罩(14)套设在动力离心泵(16)上，水压力调压阀(18)设置在动力泵出水接管(17)上，调压回水管(19)的一端与动力泵进水接管(15)连接，调压回水管(19)的另一端水压力调压阀(18)连接，进水控制阀(20)连接在矩阵喷雾架进水连通管(21)上。

7.根据权利要求1-4任一所述的一种水气混合矩阵喷雾装置，其特征在于，所述气体供给装置包括压缩空气稳压罐(1)、稳压罐进气压力管(2)、液压马达(11)和螺杆空气压缩装置(12)，液压马达(11)的输出端与螺杆空气压缩装置(12)连接，螺杆空气压缩装置(12)的出气口与稳压罐进气压力管(2)连接，稳压罐进气压力管(2)的另一端与压缩空气稳压罐(1)的一端连接，压缩空气稳压罐(1)的另一端和矩阵喷雾架进气连通管(5)连接。

8.根据权利要求7所述的一种水气混合矩阵喷雾装置，其特征在于，所述气体供给装置还包括稳压罐调压安全阀(3)、稳压罐压力表(4)和进气控制阀(6)，所述稳压罐调压安全阀(3)和稳压罐压力表(4)分别安装在压缩空气稳压罐(1)上，所述进气控制阀(6)安装在矩阵喷雾架进气连通管(5)上。

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