CN114904675B - 雾化发生装置及雾化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种雾化发生装置，其包括：雾化通道，其为圆柱形结构，雾化通道沿轴向依次包括进气口、第一环形缝隙、第二环形缝隙和喷雾出口；初级雾化喷嘴，其设置在雾化通道的进气口处，待雾化的液体经初级雾化喷嘴喷入雾化通道；空气加速舱，其为环绕在雾化通道外侧的螺旋通道，螺旋通道的末端与第一环形缝隙相连通；空气矫正动力舱，其为环绕在雾化通道外侧的环柱腔，环柱腔的末端与第二环形缝隙相连通；以及空压机，其分三路向初级雾化喷嘴、空气加速舱和空气矫正动力舱提供压缩空气。本发明还公开了一种雾化方法。本发明兼具大流量和雾化粒径小两方面的优势，气体流量可根据压缩空气供给量调节，雾化粒径可达到微米量级。

Description

雾化发生装置及雾化方法

技术领域

本发明涉及液体雾化应用设备技术领域，特别涉及一种雾化发生装置及雾化方法。

背景技术

雾化是通过物理作用将液体打散，形成纳米级到毫米级等大小不等的微小颗粒，用于对空气加湿、液体造粒、混合、促进化学反应、喷涂、金属熔体制粉等目的。常见的雾化器包括超声波雾化器和喷嘴式雾化器，其中喷嘴式雾化器按照其操作原理的不同又可以分为气流式、压力式和旋转式。超声波雾化方式雾化颗粒较小，通常可以达到微米级，然而其雾化发生量较小，通常用于雾化量较小的应用场合，如医用雾化治疗器等。喷嘴式雾化器雾化粒径较大，通常为毫米级，大流量应用场合多为多喷嘴并联或串联形式。

因此，亟需一种雾化发生装置，兼具大流量和雾化粒径小两方面优势，从而适用范围更广，满足多样化的应用场景需求。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的之一在于，提供一种雾化发生装置及雾化方法，从而改善现有技术中雾化发生装置无法同时满足流量大和雾化粒径小的要求。

本发明的另一目的在于，提供一种雾化发生装置及雾化方法，从而提高装置的使用安全性和便捷性。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面，本发明提供了一种雾化发生装置，其包括：雾化通道，其为圆柱形结构，雾化通道沿轴向依次包括进气口、第一环形缝隙、第二环形缝隙和喷雾出口；初级雾化喷嘴，其设置在雾化通道的进气口处，待雾化的液体经初级雾化喷嘴喷入雾化通道；空气加速舱，其为环绕在雾化通道外侧的螺旋通道，螺旋通道的末端与第一环形缝隙相连通；空气矫正动力舱，其为环绕在雾化通道外侧的环柱腔，环柱腔的末端与第二环形缝隙相连通；以及空压机，其分三路向初级雾化喷嘴、空气加速舱和空气矫正动力舱提供压缩空气。

进一步，上述技术方案中，雾化发生装置还包括：控制器，其用于调节空压机分三路提供压缩空气的压力和气量。

进一步，上述技术方案中，空压机的压力为0.4MPa～0.6MPa，流量为10m³/min～20m³/min。

进一步，上述技术方案中，第一环形缝隙的大小可调。

进一步，上述技术方案中，第一环形缝隙和第二环形缝隙的两侧设有倒角。

进一步，上述技术方案中，初级雾化喷嘴为气流式雾化喷嘴，初级雾化喷嘴设置在雾化通道的轴线上，其喷射角度为25～35°。

进一步，上述技术方案中，螺旋通道的截面面积沿气流方向逐渐缩小。

进一步，上述技术方案中，雾化发生装置还包括：外壳，其为长方体结构，外壳上部容纳雾化通道，外壳下部容纳原料仓，原料仓容纳有待雾化的液体。

进一步，上述技术方案中，空压机设置在外壳外部。

进一步，上述技术方案中，外壳底部设有多个行走轮。

进一步，上述技术方案中，雾化通道的喷雾出口延伸有流动通道。

根据本发明的第二方面，本发明提供了一种雾化方法，该雾化方法采用如权利要求1～11中任意一项的雾化发生装置，该雾化方法至少包括如下步骤：

调节经空气加速舱喷出气体的压力和速度；

调节经空气矫正动力舱流出气体的矫正的力度和速度。

进一步，上述技术方案中，调节经空气加速舱喷出气体的压力和速度的步骤包括：调整空压机向空气加速舱提供压缩空气的压力和气量；调整第一环形缝隙的大小。

进一步，上述技术方案中，调节经空气矫正动力舱流出气体的矫正的力度和速度的步骤包括：调整空压机向空气矫正动力舱提供压缩空气的压力和气量。

与现有技术相比，本发明具有如下一个或多个有益效果：

1.本发明在雾化通道内初级雾化喷嘴后端添加空气加速舱，产生的旋转高速气流对经初级雾化喷嘴雾化的颗粒进行二次打散，然后再利用空气矫正动力舱对液体颗粒的流向进行矫正和再次细化，从而使液体颗粒达到微米级。本发明的雾化发生装置兼具大流量和雾化粒径小两方面的优势，气体流量可根据压缩空气供给量调节，雾化粒径可达到微米量级，特别适用于具有大流量和小颗粒两方面要求的应用场合，例如，燃爆空间内油气抑制剂的喷洒、大空间药物喷洒、有限空间内有毒有害气体治理等应用场景。

2.本发明的雾化发生装置以压缩空气为唯一动力源进行控制和工作，避免用电所带来的安全隐患，特别适用于防爆场景。

3.初级雾化喷嘴选用小角度喷射，有利于提高雾化液体利用率，避免雾化液滴附着在雾化通道内壁上。

4.压缩空气经过空气加速舱的加压提速后，由第一环形缝隙喷入雾化通道，喷出的压缩空气与混合了空气的初级雾化液滴发生剪切作用，使液滴进行二次雾化；经第一环形缝隙喷出的空气的另一个作用在于，在雾化通道内形成真空，在真空的吸力作用下，空气由雾化通道的进气口进入，达到提高雾化气体空气含量的作用。此环节通过第一环形缝隙大小以及压缩空气的压力进行调节。

5.根据需求通过调整气量来调节空气矫正动力舱的矫正力度和速度，以达到最佳使用性能。由于经空气加速舱喷出的压缩空气容易将初级雾化液滴喷射到雾化通道的壁面，所以在空气加速舱后设置空气矫正动力舱，经过空气矫正动力舱的空气经第二环形缝隙沿雾化通道的壁面流动，一方面与二次雾化液体发生剪切作用，形成三次雾化效果，另一方面形成一道气体保护墙，壁面雾化液体附着在雾化通道的壁面，从而提高雾化液体的利用率。

6.本发明的雾化发生装置体积小、质量轻，便于远距离运输及现场移动。

7.喷雾出口延伸有流动通道，在流动通道内包含雾化液滴的气流将逐渐趋于稳定。

上述说明仅为本发明技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本发明的技术手段并可依据说明书的内容予以实施，同时为了使本发明的上述和其他目的、技术特征以及优点更加易懂，以下列举一个或多个优选实施例，并配合附图详细说明如下。

附图说明

图1是根据本发明的一实施方式的雾化发生装置的结构示意图。

图2是根据本发明的另一实施方式的雾化发生装置的主视结构示意图。

图3是根据本发明的另一实施方式的雾化发生装置的侧视结构示意图。

主要附图标记说明：

10-雾化通道，11-进气口，12-第一环形缝隙，121-倒角，13-第二环形缝隙，14-喷雾出口，15-流动通道，20-初级雾化喷嘴，30-空气加速舱，40-空气矫正动力舱，50-原料仓，60-控制器，70-外壳，71-工具箱，72-行走轮，73-门锁。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其他明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其他元件或其他组成部分。

在本文中，为了描述的方便，可以使用空间相对术语，诸如“下面”、“下方”、“下”、“上面”、“上方”、“上”等，来描述一个元件或特征与另一元件或特征在附图中的关系。应理解的是，空间相对术语旨在包含除了在图中所绘的方向之外物件在使用或操作中的不同方向。例如，如果在图中的物件被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“下”的元件将取向在元件或特征的“上方”。因此，示范性术语“下方”可以包含下方和上方两个方向。物件也可以有其他取向(旋转90度或其他取向)且应对本文使用的空间相对术语作出相应的解释。

在本文中，术语“第一”、“第二”等是用以区别两个不同的元件或部位，并不是用以限定特定的位置或相对关系。换言之，在一些实施例中，术语“第一”、“第二”等也可以彼此互换。

本发明的雾化发生装置气体流量可根据压缩空气供给量调节，装置雾化粒径可达40μm～100μm，特别适用于具有大流量和小颗粒两方面要求的应用场景，如燃爆空间内油气抑制剂的喷洒、大空间药物喷洒、有限空间内有毒有害气体治理等应用场景。本发明的雾化发生装置具有广阔的市场前景，如加油站埋地油罐和油库地上立式储罐都需要定期进行内部清理或检维修，在清理或检维修前，需要确保受限空间内的油气浓度低于标准值，目前通用的做法是空气置换，该方式无法确保油气浓度长时间满足要求，而油气抑制剂的喷洒能够达到长时间抑制油气浓度的效果。应了解的是，上述应用领域和场景仅为示例性的，本发明并不以此为限。

下面以具体实施例的方式更详细地说明本发明的雾化发生装置及雾化方法，应了解的是，实施例仅为示例性的，本发明并不以此为限。

实施例1

结合图1所示，本实施例的雾化发生装置包括圆柱形的雾化通道10，雾化通道10沿轴向依次包括进气口11、第一环形缝隙12、第二环形缝隙13和喷雾出口14。初级雾化喷嘴20设置在雾化通道10的进气口11处，待雾化的液体由原料仓50经初级雾化喷嘴20喷入雾化通道10；空气加速舱30为环绕在雾化通道10外侧的螺旋通道，螺旋通道的末端与第一环形缝隙12相连通；空气矫正动力舱40为环绕在雾化通道10外侧的环柱腔，环柱腔的末端与第二环形缝隙13相连通。本实施例的雾化发生装置以压缩空气为动力，空压机(图中未示出)产生的压缩空气分三路进入雾化发生装置：一路压缩空气为初级雾化喷嘴20提供动力，压力根据需要可调；另两路压缩空气分别进入空气加速舱30和空气矫正动力舱40。本实施例的雾化发生装置启动后，初级雾化喷嘴20进行初级雾化；空气加速舱30对压缩空气进行加压提速，此环节通过第一环形缝隙12的大小以及压缩空气的压力和气量进行调节；最后，空气矫正动力舱40根据喷雾的具体需求，调节经空气矫正动力舱流出气体的矫正的力度和速度，以达到最佳使用的性能，此环节通过调整空压机向空气矫正动力舱提供压缩空气的压力和气量。

在本实施例中，第一环形缝隙12和第二环形缝隙13分别是由两段具有倒角121结构的通道错开，两者之间的缝隙形成的气体流动通道。第一环形缝隙12大小在1cm～5cm之间可调。

在本实施例中，空压机的压力为0.4MPa～0.6MPa，流量为10m³/min～20m³/min。空压机的提供的压缩空气的压力和气量可以通过控制器60来分别调节。

在本实施例中，雾化出口14前设有一段流动通道15，在此包含雾化液滴的气流将逐渐趋于稳定。

实施例2

结合图1～3所示，本实施例的雾化发生装置为实施例1的基础上增设外壳70。外壳70为长方体结构，上部容纳雾化通道10，下部容纳原料仓50和控制器60。本实施例中，外壳70还设有工具箱71、门锁73和行走轮72，方便使用、维护和移动。

实施例3

本实施例为实施例2中的雾化发生装置的使用流程。

首先，将装置移动至应用现场，锁住行走轮72，连接并启动空压机，调整空压机压力、流量参数，使其满足使用要求。

关闭空压机，连接盛有雾化药品的原料仓50(若雾化药品与水的物理性质相似，也可以先使用水进行设备调节)。打开空压机，观察雾化效果。调整空压机的压力、流量参数，调整第一环形缝隙12的尺寸，使雾化效果达到最佳。

在喷雾出口14后端连接延长软管(图中未示出)，将雾化后的气体输送至需要的场所。

装置使用完毕后，关闭空压机，清空原料仓50中的雾化药品，将水或者专用清洗剂连接至初级雾化喷嘴20，开启空压机，对设备进行清洗。

实施例4

本实施例为实施例1中雾化发生装置的雾化方法。

初级雾化喷嘴20采用通用气流式喷嘴，原料仓50中的待雾化的液体在负压自吸的作用下进入初级雾化喷嘴20。压缩空气经空气加速舱30加速后经第一环形缝隙12喷出，经第一环形缝隙12喷出的压缩空气与混合了空气的初级雾化液滴发生剪切作用，使液滴进行二次雾化。经第一环形缝隙12喷出的压缩气体的另一个作用在于在雾化通道10内形成真空，在真空吸力作用下，空气由进气口11进入，达到提高雾化气体空气含量的作用。由于经第一环形缝隙12喷出的压缩空气容易将初级雾化液滴喷射到雾化通道10的壁面，因此在空气加速舱30后增加空气矫正动力舱40，该舱出口处气体沿雾化通道10的壁面流动，一方面可以与二次雾化液体发生剪切作用，形成三次雾化效果，另一方面可以形成一道气体保护墙，避免雾化液体附着在雾化通道10的壁面，从而提高雾化液体利用率。

在本实施例的雾化方法中，包括步骤：

调节经空气加速舱喷出气体的压力和速度，具体可以通过调整空压机向空气加速舱提供压缩空气的压力和气量；调整第一环形缝隙的大小来实现。

调节经空气矫正动力舱流出气体的矫正的力度和速度，具体可以通过调整空压机向空气矫正动力舱提供压缩空气的压力和气量。

实施例5

本实施例将本发明的雾化发生装置及雾化方法应用于加油站，例如，在内部清理或检维修前，向埋地油罐和油库地上立式储罐等喷洒油气抑制剂，以达到长时间抑制油气浓度的效果，保证受限空间内的作业安全。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。针对上述示例性实施方案所做的任何简单修改、等同变化与修饰，都应落入本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种雾化发生装置，其特征在于，包括：

雾化通道，其为圆柱形结构，所述雾化通道沿轴向依次包括进气口、第一环形缝隙、第二环形缝隙和喷雾出口；

初级雾化喷嘴，其设置在所述雾化通道的进气口处，待雾化的液体经所述初级雾化喷嘴喷入所述雾化通道；

空气加速舱，其为环绕在所述雾化通道外侧的螺旋通道，所述螺旋通道的末端与所述第一环形缝隙相连通；

空气矫正动力舱，其为环绕在所述雾化通道外侧的环柱腔，所述环柱腔的末端与所述第二环形缝隙相连通，经过空气矫正动力舱的空气经第二环形缝隙沿雾化通道的壁面流动；以及

空压机，其分三路向所述初级雾化喷嘴、所述空气加速舱和所述空气矫正动力舱提供压缩空气。

2.根据权利要求1所述的雾化发生装置，其特征在于，还包括：

控制器，其用于调节所述空压机分三路提供压缩空气的压力和气量。

3.根据权利要求1所述的雾化发生装置，其特征在于，所述空压机的压力为0.4MPa~0.6MPa，流量为10m³/min~20m³/min。

4.根据权利要求1所述的雾化发生装置，其特征在于，所述第一环形缝隙的大小可调。

5.根据权利要求1所述的雾化发生装置，其特征在于，所述第一环形缝隙和所述第二环形缝隙的两侧设有倒角。

6.根据权利要求1所述的雾化发生装置，其特征在于，所述初级雾化喷嘴为气流式雾化喷嘴，所述初级雾化喷嘴设置在所述雾化通道的轴线上，其喷射角度为25~35°。

7.根据权利要求1所述的雾化发生装置，其特征在于，所述螺旋通道的截面面积沿气流方向逐渐缩小。

8.根据权利要求1所述的雾化发生装置，其特征在于，还包括：

外壳，其为长方体结构，所述外壳上部容纳所述雾化通道，所述外壳下部容纳原料仓，所述原料仓容纳有所述待雾化的液体。

9.根据权利要求8所述的雾化发生装置，其特征在于，所述空压机设置在所述外壳外部。

10.根据权利要求8所述的雾化发生装置，其特征在于，所述外壳底部设有多个行走轮。

11.根据权利要求1所述的雾化发生装置，其特征在于，所述雾化通道的喷雾出口延伸有流动通道。

12.一种雾化方法，其特征在于，该雾化方法采用如权利要求1~11中任意一项所述的雾化发生装置，该雾化方法至少包括如下步骤：

调节经所述空气加速舱喷出气体的压力和速度；

调节经所述空气矫正动力舱流出气体的矫正的力度和速度。

13.根据权利要求12所述的雾化方法，其特征在于，所述调节经所述空气加速舱喷出气体的压力和速度的步骤包括：

调整空压机向所述空气加速舱提供压缩空气的压力和气量；

调整第一环形缝隙的大小。

14.根据权利要求12所述的雾化方法，其特征在于，所述调节经所述空气矫正动力舱流出气体的矫正的力度和速度的步骤包括：

调整空压机向所述空气矫正动力舱提供压缩空气的压力和气量。