CN115228641A

CN115228641A - 一种雾化喷嘴

Info

Publication number: CN115228641A
Application number: CN202110488768.8A
Authority: CN
Inventors: 贾光; 程庆利; 管孝瑞; 陶彬
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Qingdao Safety Engineering Institute
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Qingdao Safety Engineering Institute
Priority date: 2021-04-23
Filing date: 2021-04-23
Publication date: 2022-10-25

Abstract

本发明提供一种雾化喷嘴，包括喷嘴本体，所述喷嘴本体内设有雾化反应通道，所述雾化反应通道包括将雾化液体与压缩空气混合形成雾化颗粒的一次雾化段、将雾化颗粒粉碎细化的二次雾化段，以及将粉碎细化的雾化颗粒进一步细化的细化反应段，所述一次雾化段、二次雾化段和细化反应段依次连通。本发明具有雾化颗粒流量大、粒径小，且成本低等优点。

Description

一种雾化喷嘴

技术领域

本发明涉及雾化设备领域，尤其涉及一种雾化喷嘴。

背景技术

雾化是利用超声波、压缩空气等能量作用将水或液体打散，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，超声波雾化器雾化颗粒小，可达到纳米级，但其雾化发生量小、有效颗粒有限，通常用于雾化量小的应用场合(如医用雾化治疗器等)，且其成本高、很难做到大功率生产。喷嘴式雾化器按照操作原理的不同可以分为气流式、压力式和旋转式，其雾化粒径大，通常为毫米级，使得其在一些特殊用途场合利用率低，很难发挥功效(如降低空气中的PM2.5，大的液体颗粒作用甚微)。可见，现有的雾化器难以兼顾大流量和小颗粒两方面的要求，无法形成高速、高效雾化，导致雾化设备无法在雾化要求较高的场合充分发挥作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种雾化颗粒流量大、粒径小，且成本低的雾化喷嘴。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种雾化喷嘴，包括喷嘴本体，所述喷嘴本体内设有雾化反应通道，所述雾化反应通道包括将雾化液体与压缩空气混合形成雾化颗粒的一次雾化段、将雾化颗粒粉碎细化的二次雾化段，以及将粉碎细化的雾化颗粒进一步细化的细化反应段，所述一次雾化段、二次雾化段和细化反应段依次连通。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述一次雾化段包括雾化液体入口、压缩气体入口和气液反应腔，所述雾化液体入口和压缩气体入口与所述气液反应腔的一端连通，所述气液反应腔的另一端与所述二次雾化段连通。

所述雾化液体入口包括相互垂直的液体输入段和液体喷射段，所述液体喷射段与所述气液反应腔连通；所述压缩气体入口为L形气体入口，所述L形气体入口的竖直段与所述气液反应腔连通。

所述喷嘴本体包括相互连接的外接接头和连接套，所述雾化液体入口和压缩气体入口设于所述外接接头，所述气液反应腔设于所述连接套。

所述二次雾化段包括相互连通的等径输送段和锥形喷射段，所述等径输送段与所述一次雾化段连通，所述锥形喷射段与所述细化反应段连通。

所述喷嘴本体包括喷嘴接头，所述等径输送段和锥形喷射段设于所述喷嘴接头；所述喷嘴接头的外壁设有限制喷嘴接头两端连接件位置的环形限位台。

细化反应段包括与粉碎细化的雾化颗粒产生碰撞的锥形体，所述锥形体与所述二次雾化段的出口正对设置。

所述喷嘴本体包括安装壳体，所述锥形体通过一安装梁可拆卸地安装于所述安装壳体上。

所述安装壳体的顶部设有供雾化颗粒喷出的喷射贯通区，所述安装梁的两端与所述喷射贯通区的内壁过盈配合。

所述锥形体为高耐磨、高硬度的锥形体。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明在雾化反应通道内设置有依次连通的一次雾化段、二次雾化段和细化反应段。其中，一次雾化段将雾化液体与压缩空气混合，雾化液体在压缩空气的剪切力作用下形成雾化颗粒；二次雾化段将雾化颗粒粉碎细化；细化反应段将粉碎细化的雾化颗粒进一步细化。即本发明采用气液两相流形成雾化颗粒，之后进一步通过两次雾化形成微米级颗粒，其雾化颗粒粒径小、流量大，且结构简单，使得可在低成本的情况下满足大流量、小颗粒的雾化需求，可应用于大空间内除尘降噪、有限空间内有毒有害气体治理等，通用性强。

同时，一次雾化段以压缩空气为动力进行控制和工作，压缩空气的输入源可远离危险环境设置，仅需将气源输入雾化反应通道内即可，其避免了采用微波雾化需外接电源带来的用电危险，防止爆炸等安全问题的发生。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1是本发明雾化喷嘴的结构示意图。

图2是本发明细化反应段的俯视图。

图中各标号表示：

1、喷嘴本体；11、外接接头；12、连接套；13、喷嘴接头；131、环形限位台；14、安装壳体；141、喷射贯通区；2、雾化反应通道；21、一次雾化段；211、雾化液体入口；2111、液体输入段；2112、液体喷射段；212、压缩气体入口；213、气液反应腔；22、二次雾化段；221、等径输送段；222、锥形喷射段；23、细化反应段；231、锥形体；232、安装梁。

具体实施方式

下面将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明，但并不因此而限制本发明的保护范围。

如图1所示，本实施例的雾化喷嘴，包括喷嘴本体1，喷嘴本体1内设有雾化反应通道2，雾化反应通道2包括依次连通的一次雾化段21、二次雾化段22和细化反应段23。其中，一次雾化段21将雾化液体与压缩空气混合，雾化液体在压缩空气的剪切力作用下形成雾化颗粒；二次雾化段22将雾化颗粒粉碎细化；细化反应段23将粉碎细化的雾化颗粒进一步细化。即本发明采用气液两相流形成雾化颗粒，之后进一步通过两次雾化颗粒的细化形成微米级颗粒，其使得雾化颗粒粒径小、流量大，且结构简单，使得可在低成本的情况下满足大流量、小颗粒的雾化需求，可应用于大空间内除尘降噪、有限空间内有毒有害气体治理等对雾化要求较高的场合，通用性强。

具体讲，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，现有方式是采用空气置换，其无法确保油气浓度长时间满足要求，通过采用本发明的雾化喷嘴喷洒油气抑制剂即可得到高流量、微小雾化颗粒((100μm左右)，此时，雾化颗粒可将悬浮在空气中的油气分子包裹，达到长时间抑制油气浓度的效果，以在罐体内部形成一无燃爆风险的空间，避免安全事故的发生。

同时，一次雾化段21以压缩空气为动力进行控制和工作，压缩空气的输入源可远离危险环境设置，其避免了采用微波雾化需外接电源带来的用电危险，有效防止爆炸等安全问题的发生。

如图1所示，一次雾化段21包括雾化液体入口211、压缩气体入口212和气液反应腔213。其中，雾化液体入口211和压缩气体入口212与气液反应腔213的一端连通，压缩空气通过压缩气体入口212、雾化液体通过雾化液体入口211可有效进入气液反应腔213内进行雾化反应；气液反应腔213的另一端与二次雾化段22连通。其结构简单，且使得气液两相接触均匀连续，雾化颗粒一致性好。

本实施例中，压缩气体入口212外接空压机，雾化液体入口211外接雾化液体管道，其兼容性好。同时，通过打开空压机及雾化液体管道上的阀门即可进行雾化工作，通过调节空压机出口压力和雾化液体流量即可保证雾化效果最优。其操作方便，可靠性高。本实施例中，空压机的压力范围为0.3～0.6MPa。

进一步地，雾化液体入口211包括相互垂直的液体输入段2111和液体喷射段2112。液体输入段2111外接雾化液体管道，液体喷射段2112连通气液反应腔213连通，其使得进入的雾化液体通过液体喷射段2112喷设至气液反应腔213内。压缩气体入口212为L形气体入口，L形气体入口的竖直段与气液反应腔213连通，使得压缩气体顺利进入气液反应腔213与雾化液体相遇。本实施例中，液体输入段2111和气液反应腔213的直径为10～30mm，液体喷射段2112的直径为3～5mm。

如图1所示，喷嘴本体1包括外接接头11和连接套12。其中，雾化液体入口211和压缩气体入口212设于外接接头11，气液反应腔213设于连接套12，其结构简单紧凑。同时，外接接头11与连接套12为螺纹连接，以方便雾化喷嘴的拆卸、清洗及更换。

本实施例中，二次雾化段22包括相互连通的等径输送段221和锥形喷射段222，等径输送段221与一次雾化段21连通，锥形喷射段222与细化反应段23连通。此时，进入二次雾化段22的雾化颗粒在锥形喷射段222的压差作用下进一步粉碎、细化，形成二次雾化颗粒。

进一步地，喷嘴本体1包括喷嘴接头13，等径输送段221和锥形喷射段222设于喷嘴接头13。同时，喷嘴接头13的外壁设有环形限位台131，以限制喷嘴接头13两端连接部件的位置，即喷嘴接头13的两端分别与安装壳体14和连接套12连接，环形限位台131用于限制安装壳体14和连接套12的螺接位置。其喷嘴结构简单、拆装方便，且总体尺寸小、携带方便。本实施例中，锥形喷射段222的出口直径为1.5～2.5mm。

本实施例中，细化反应段23包括锥形体231，锥形体231与二次雾化段22的出口正对设置，即与锥形喷射段222的出口端对应设置，其使得锥形体231的尖端与粉碎细化的雾化颗粒产生碰撞，从而将粉碎细化的雾化颗粒进一步细化，形成微小雾化颗粒。其结构简单，锥形体231的设置对于进一步减小雾化颗粒粒径起到了重要作用。

由于锥形体231承受的混合气体冲击最大，锥形体231设置为具有高耐磨和高硬度性能的锥形体231，以提高雾化喷嘴使用寿命、确保雾化喷嘴在使用过程中的雾化效果。同时，锥形体231与喷嘴本体1选材应使两部分承受气液混合物的腐蚀速度相当，从而确保雾化喷嘴在接近使用寿命时整体损坏，以降低成本。

如图2所示，喷嘴本体1包括安装壳体14，锥形体231通过一安装梁232可拆卸地安装于安装壳体14上。本实施例中，安装壳体14的顶部设有供雾化颗粒喷出的喷射贯通区141，安装梁232的两端与喷射贯通区141的内壁过盈配合，以方便锥形体231磨损后通过拆卸安装梁232进行更换。

本实施例中，雾化喷嘴的安装使用方法为：将带有锥形体231的安装梁232安装于安装壳体14上，将外接接头11、连接套12、喷嘴接头13和安装壳体14螺纹连接；将雾化液体管道连接至雾化液体入口211，将空压机出口管道连接至压缩气体入口212；打开空压机及雾化液体管道上的液体阀门，雾化喷嘴开始工作；调节空压机出口压力和雾化液体流量，使雾化效果最优；使用完成后，将清水接入雾化液体入口211对雾化喷嘴进行清洗；拆解并彻底清洗雾化喷嘴，避免残留物堵塞；晾干后组装，留待下次使用。

本实施例中，雾化喷嘴的工作原理为：雾化液体由雾化液体入口211进入后，与由压缩气体入口212进入的压缩气体相遇，雾化液体在压缩空气剪切力的作用下形成雾化颗粒；雾化后的气液混合物在气液反应腔213中充分混合，并经锥形喷射段222喷出，雾化滴液在锥形喷射段222的压差作用下进一步粉碎、细化，粒径进一步缩小；经锥形喷射段222喷出的雾化气体混合物与锥形体231产生碰撞，从而将雾化颗粒进一步细化；之后通过安装壳体14上的喷射贯通区141喷出。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims

1.一种雾化喷嘴，包括喷嘴本体，所述喷嘴本体内设有雾化反应通道，其特征在于，所述雾化反应通道包括将雾化液体与压缩空气混合形成雾化颗粒的一次雾化段、将雾化颗粒粉碎细化的二次雾化段，以及将粉碎细化的雾化颗粒进一步细化的细化反应段，所述一次雾化段、二次雾化段和细化反应段依次连通。

2.根据权利要求1所述的雾化喷嘴，其特征在于，所述一次雾化段包括雾化液体入口、压缩气体入口和气液反应腔，所述雾化液体入口和压缩气体入口与所述气液反应腔的一端连通，所述气液反应腔的另一端与所述二次雾化段连通。

3.根据权利要求2所述的雾化喷嘴，其特征在于，所述雾化液体入口包括相互垂直的液体输入段和液体喷射段，所述液体喷射段与所述气液反应腔连通；所述压缩气体入口为L形气体入口，所述L形气体入口的竖直段与所述气液反应腔连通。

4.根据权利要求2所述的雾化喷嘴，其特征在于，所述喷嘴本体包括相互连接的外接接头和连接套，所述雾化液体入口和压缩气体入口设于所述外接接头，所述气液反应腔设于所述连接套。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的雾化喷嘴，其特征在于，所述二次雾化段包括相互连通的等径输送段和锥形喷射段，所述等径输送段与所述一次雾化段连通，所述锥形喷射段与所述细化反应段连通。

6.根据权利要求5所述的雾化喷嘴，其特征在于，所述喷嘴本体包括喷嘴接头，所述等径输送段和锥形喷射段设于所述喷嘴接头；所述喷嘴接头的外壁设有限制喷嘴接头两端连接件位置的环形限位台。

7.根据权利要求1至4中任意一项所述的雾化喷嘴，其特征在于，细化反应段包括与粉碎细化的雾化颗粒产生碰撞的锥形体，所述锥形体与所述二次雾化段的出口正对设置。

8.根据权利要求7所述的雾化喷嘴，其特征在于，所述喷嘴本体包括安装壳体，所述锥形体通过一安装梁可拆卸地安装于所述安装壳体上。

9.根据权利要求8所述的雾化喷嘴，其特征在于，所述安装壳体的顶部设有供雾化颗粒喷出的喷射贯通区，所述安装梁的两端与所述喷射贯通区的内壁过盈配合。

10.根据权利要求7所述的雾化喷嘴，其特征在于，所述锥形体为高耐磨、高硬度的锥形体。