CN202819401U

CN202819401U - 一种喷雾机及其风送喷雾装置

Info

Publication number: CN202819401U
Application number: CN 201220446745
Authority: CN
Inventors: 周宏平; 许林云; 郁金
Original assignee: Nanjing Forestry University
Current assignee: Nanjing Forestry University
Priority date: 2012-09-04
Filing date: 2012-09-04
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2022-09-04

Abstract

本技术是提供一种可提高整个出口风速的均匀性，以减少出口（径向）风力的散射，从而可提高雾滴的有效输送距离的风送喷雾装置。该风送喷雾装置，包括与轴流风筒出口相对的背板，背板上设置与轴流风筒同轴的导流锥；在轴流风筒与背板之间还设置有第一分流导向板和第二分流导向板，从轴流风筒流出的轴向气流在第一分流导向板、第二分流导向板和导流锥的引流导向下形成三部分径向气流；该三部分径向气流分别从轴流风筒的壳体与第一分流导向板之间、第一分流导向板与第二分流导向板之间、第二分流导向板与背板之间流出；用于喷雾的喷头置于第一分流导向板与第二分流导向板之间。

Description

一种喷雾机及其风送喷雾装置

技术领域

本发明涉及喷雾机，尤其涉及果园喷雾机的高效风送喷雾装置。

背景技术

现有各类果园风送式喷雾机在结构上比较传统、单一。一般为单一出风口或二分流式出风口。这种结构风量损失比较大，风速均匀度较差，同种功率的风机风力输送距离小，风力输送雾滴叶间穿透能力差，农药利用率低，防治效果差。

发明内容

本技术的目的是提供一种可提高整个出口风速的均匀性，以减少出口（径向）风力的散射，从而可提高雾滴的有效输送距离的风送喷雾装置。

本风送喷雾装置，包括与轴流风筒出口相对的背板，背板上设置与轴流风筒同轴的导流锥；在轴流风筒与背板之间还设置有第一分流导向板和第二分流导向板，从轴流风筒流出的轴向气流在第一分流导向板、第二分流导向板和导流锥的引流导向下形成三部分径向气流；该三部分径向气流分别从轴流风筒的壳体与第一分流导向板之间、第一分流导向板与第二分流导向板之间、第二分流导向板与背板之间流出；用于喷雾的喷头置于第一分流导向板与第二分流导向板之间。

本技术的有益效果：本技术把轴向气流改变形成从三出口（轴流风筒的壳体与第一分流导向板之间的第一出口、第一分流导向板与第二分流导向板之间的第二出口、第二分流导向板与背板之间的第三出口）流出的径向气流，使整个出风口风速的均匀性能得到明显的改善，且当喷头组件置于中间出风口处，从锥形喷头喷出的雾滴会以一定锥角喷出，尽管在较高风速作用下，喷射的锥角比无风时要小，但仍存在一定的喷射范围，因此进入两侧出风口的雾滴又能在两侧较大风速下继续进行输送，且两侧较高的风速也有利于减少中间段的气流团直接与外界空气接触形成边界层引起气流速度的衰减。

上述的高效风送喷雾装置，第一分流导向板和第二分流导向板结构相同，均包括垂直于轴流风机轴线的平板、母线是弧线的回转环板，回转环板回转中心线与轴流风机轴线同轴；远离轴流风筒轴线的回转环板末端与平板相接，回转环板上直径最小的纬圆位于回转环板首端。第一分流导向板的回转环板上最小纬圆的直径大于第二分流导向板的回转环板上最小纬圆的直径。

上述的高效风送喷雾装置，导流锥的母线是弧线。

本技术同时提供了一种整个出口风速的均匀性好，雾滴的有效输送距离更长的喷雾机。

本喷雾机，它包括上述的风送喷雾装置和设置在轴流风筒内的轴流风机。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1为果园喷雾机的总体结构图。

图2为第一分流导向板的主视图。

图3为第一分流导向板的左视图。

图4为第二分流导向板的主视图。

图5为第二分流导向板的左视图。

图6为挡风板的主视图。

图7为挡风板的左视图。

图8是风筒出口处的风速图。

图9是单出风口气流速度的仿真图。

图10是双出风口气流速度的仿真图。

图11是三出风口气流速度的仿真图。

具体实施方式

参见图1所述的喷雾机，它包括风送喷雾装置100和设置在轴流风筒内的轴流风机200。

风送喷雾装置，包括与轴流风风筒1出口相对的背板2，背板上设置与轴流风筒同轴的导流锥3。背板2与导流锥3是一个整体，形成挡风板。在轴流风筒与背板之间还设置有第一分流导向板4和第二分流导向板5，从轴流风筒流出的轴向气流在第一分流导向板4、第二分流导向板5和导流锥3的引流导向下形成三部分径向气流。该三部分径向气流分别从第一、二、三出风口6、7、8流出。从轴流风筒的壳体与第一分流导向板之间形成第一出风口6；第一分流导向板与第二分流导向板之间形成第二出风口7，第二分流导向板与背板之间形成第三出风口8。用于喷雾的喷头（组件）11置于第二出风口7内。

第一分流导向板和第二分流导向板结构相同但大小不同，均包括垂直于轴流风机轴线的平板9、母线是弧线的回转环板10，回转环板回转中心线与轴流风机轴线同轴。远离轴流风筒轴线的回转环板末端与平板相切连接，回转环板上直径最小的纬圆位于回转环板首端。第一分流导向板的回转环板上最小纬圆的直径大于第二分流导向板的回转环板上最小纬圆的直径。

选用风筒直径为700mm，轴向长度580mm，风机转速1350rpm。在风筒出口无任何挡风板及分流导向板的情况下，测量风筒出口处的风速，测点为位于风筒末端横截面上距轴中心不同距离处，即不同半径处。测定结果见表1及图8。从测量结果可以看出，距轴中心越近，风速越小。尤其处于半径10cm以内的风速不超过8m/s。如果直接采用平板挡风板将轴向风转向径向风时，当轴向风遇到挡风板时，处于较大半径处的高速风较大部分会从无边界约束的出口处径向流出，同时因中心位置处的风速较低，且风速差较大，会有部分气流团向中心处流动。且因中心无出口，累积的气流团必然会强制扰动大半径处的气流团寻找出路。因此采用直板挡风板不仅使中心处产生湍流，且扰动出口气流团，引起风能损耗。

当采用图6、7所示挡风板放置在与轴流风筒出口相对处，设定挡风板至风筒出口的轴向距离即轴流风筒出口间距为15cm，在出风口处无分流导向板、插入第三分流导向板、插入第一和第二两块分流导向板，分别形成单出风口、双出风口、三出风口。

第三分流导向板和第二分流导向板结构相同但大小不同，均包括垂直于轴流风机轴线的平板、母线是弧线的回转环板，回转环板回转中心线与轴流风机轴线同轴；远离轴流风筒轴线的回转环板末端与平板相切连接，回转环板上直径最小的纬圆位于回转环板首端。第一、第二、第二分流导向板的首端直径（最小的纬圆直径）分别为600mm、460mm、540mm。

对单出风口、双出风口、三出风口三种出风口风速进行仿真研究，仿真结果见图9-11。图9-11中三张图的横坐标上0.3（m）对应为出风口的最左侧风筒出口上一点，0.45(m)对应为出风口的最右侧挡风板上一点。对应单出风口，当喷头（组件）置于出风口中间处，因喷头两侧风速差异很大，风速较低的左侧不能将喷头喷出的雾滴有效地输送到较远的目标物上。对于双出风口，不论喷头（组件）置于哪一侧出风口，因喷头本身存在一定的尺寸，均不能较好地利用两个出风口的风速。对于三出风口，在整个出风口的风速很显然得到明显的改善，且当喷头（组件）置于第一分流导向板与第二分流导向板之间的第二出风口（中间出风口）处，从锥形喷头喷出的雾滴会以一定锥角喷出，尽管在较高风速作用下，喷射的锥角比无风时要小，但仍存在一定的喷射范围，因此进入两侧出风口（第一出风口和第三出风口）的雾滴又能在两侧较大风速下继续进行输送，且两侧较高的风速也有利于减少中间部分的气流团直接与外界空气接触形成边界层引起气流速度的衰减。

表1　风筒出口处的风速

半径/cm	5	10	15	20	25	30
							风速/m/s	2.6	7.2	11.6	14.7	17.4	19.1

本技术解决了果园风送式喷雾机由轴流风机产生的轴向气流在转为径向气流过程中，轴中心位置处会产生湍流团、出风口处风场风速不均匀，使得药液雾滴在果树树冠内叶间穿透力不足，引起雾滴借助风力输送不到果树中心及树冠顶部位置处，不能得到全面有效防治效果的问题。本技术将导流锥与分流导向板的组合形成的三分流式风力转向导流装置，避免轴中心位置处湍流团的形成，可有效将轴向风力以较小阻力引导形成径向风力，并通过三分流式风力转向导流装置将风量进行合理有效分配，从而大大提高风机效率及风力输送雾滴距离，最终达到提高果园喷雾机的雾滴穿透能力和覆盖范围及防治效率。

采用导流锥可有效避免由轴流风机产生的轴向气流团在转为径向气流过程中，在背板中心位置引起的湍流团现象，减少风能损失。因使用于果园喷雾机上的轴流风机风筒长度有限，轴流风机旋转产生的轴向气流在风筒出口处，轴中心位置处风速最低，接近风筒内圆位置处风速最高，且风速沿半径方向由风筒内壁至轴中心几乎呈线性衰减。如果直接采用无导流锥的平面背板，轴向气流直接撞击背板，在迫使气流转向过程中，因风筒中心位置处风速较低，中心附近的部分高速气流会转向中心低速区引起湍流现象，而湍流团气流在中心无法累积还会向出风口处流出，又扰动了向出口流动的整个气流，引起很大的风能损失。因此采用导流锥，可适当提高风筒中心区气流速度，同时采用母线是弧线的圆弧过渡结构可将轴向气流以较小的阻力引导向径向出风口流出，且由中心位置处经引导转向的气流可带动大半径处高速气流一起转向，避免了高速气流直接撞击背板引起的风能损失，从而可有效提高出风口风速及气流流向的一致性。

果园风送喷雾机采用三分流式风力转向导流装置，是将轴流风机产生的轴向风分流引导成三部分径向风，可有效改善出风口的风速均匀性。喷头组件置于中间段出风口内，除了中间段内的气流可将喷头喷出的粗雾滴借助风力进一步雾化成细雾滴，且迅速将喷头以一定锥角喷出的散射的雾滴流强制改变方向即沿着径向风力方向输送出去。两侧区段内输出的气流团可将进入该风力范围内的雾滴进一步实现输送，且避免中间段载有大量雾滴的气流团直接与外界空气接触形成边界层引起气流速度快速衰减现象。这样的结构可提高整个出口风速的均匀性，以减少出口径向风力的散射，从而可提高雾滴的有效输送距离。

本喷雾机的特点：

1. 两块分流导向板将轴向气流引流成三部分径向气流。这样的结构设计可大大提高出风口处的风速均匀性，从而提高了风力远距离的传输能力；即提高风力对雾滴的输送能力和穿透密实树冠叶间的能力。

2. 喷头置于中间段出风口处，使喷头喷出的雾滴经风力进一步雾化，且从每个喷头喷射形成的锥形雾滴团在径向风力作用下强制使雾滴改变方向，即一致沿着径向风力方向运动。因此，这样的结构设计，可使雾滴迅速获得动能，提高雾滴的输送能力和穿透能力，减少农药雾滴散射至非目标区。

Claims

1.一种风送喷雾装置，其特征是：包括与轴流风筒出口相对的背板，背板上设置与轴流风筒同轴的导流锥；在轴流风筒与背板之间还设置有第一分流导向板和第二分流导向板，从轴流风筒流出的轴向气流在第一分流导向板、第二分流导向板和导流锥的引流导向下形成三部分径向气流；该三部分径向气流分别从轴流风筒的壳体与第一分流导向板之间、第一分流导向板与第二分流导向板之间、第二分流导向板与背板之间流出；用于喷雾的喷头置于第一分流导向板与第二分流导向板之间。

2.如权利要求1所述的风送喷雾装置，其特征在：第一分流导向板和第二分流导向板结构相同，均包括垂直于轴流风机轴线的平板、母线是弧线的回转环板，回转环板回转中心线与轴流风机轴线同轴；远离轴流风筒轴线的回转环板末端与平板相接，回转环板上直径最小的纬圆位于回转环板首端。

3.如权利要求2所述的风送喷雾装置，其特征在：第一分流导向板的回转环板上最小纬圆的直径大于第二分流导向板的回转环板上最小纬圆的直径。

4.如权利要求1所述的风送喷雾装置，其特征在：导流锥的母线是弧线。

5.一种喷雾机，其特征在：它包括权利要求1-4所述的任一风送喷雾装置和设置在轴流风筒内的轴流风机。