CN204602466U - 一种可注入空气的高压空化喷嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可注入空气的高压空化喷嘴，喷嘴入口的中心位置设置有空气入口，在喷嘴入口的圆周设置有均布的三个水入口，空气入口的末端加工有喷头安装柱，球面多孔喷头安装在喷头安装柱上，喷嘴套筒左端面与喷嘴入口固定相连，喷嘴套筒右端的柱形空腔内依次安装有喷腔元件和扩散元件，扩散元件通过焊接方式与喷嘴套筒相连。此喷嘴结构能够容易的产生空化现象，同时，前面注入的空气所形成的气泡在此处会作为气核进而诱发更强烈的空化现象产生，喷嘴入口注入的气泡和空化作用产生的气泡均会随着高压水射流喷出，并冲击待清洗物，由于射流液体中气泡含量的大大增加，相应的冲蚀效果也会大大增强。

Description

一种可注入空气的高压空化喷嘴

技术领域

本实用新型涉及一种清洗喷嘴装置，特别是一种可注入空气的高压空化喷嘴。

背景技术

在液体的流动中，往往会出现某处的压力过低而使得液体中的气体溢出或液体汽化，这种现象称为空化现象。研究表明，当空泡随水射流冲击被清洗物表面时，因滞止压力的作用而溃灭，并形成强烈的冲击，能达到很好的清洗效果，在相同泵压下，空化射流的冲击力是连续射流冲击力的8.6～124倍。目前，空化水射流作为空化应用的重要形式因其安全、清洁、高效的优点而备受重视，同时随着空化喷嘴在除锈及清理顽固污渍等方面的需求量不断增大，探究更高清洗效率的喷嘴势在必行。为了提升喷嘴空化清洗效果，一方面可以改进喷嘴的结构或改变水的物理性质（如加入气核物质），以此来促进空化作用，产生更多的气泡；另一方面也可以外部注入空气与液体水混合，以此来增多高压水中气泡的含量。近年来的研究多是对前一种改进方法做出了大量研究，然而后一种改进方法的实现是很不容易做到的，由于高压喷嘴喷枪内部液体压力很高，一般在10MPa以上，只有把空气入口加压到10MPa以上才能加入，然而把空气加压到这么高的压力是很难的，且成本很高。在发明专利《基于压缩空气的气液混合喷嘴》设计的结构中，根据文丘里原理在喷嘴出口处寻找到一个真空腔，虽然能够很轻易的注入空气，但该真空腔周围液体压力很高，注入的空气大部分会堵在真空腔内部，且少部分空气只是沿着水柱的外表面随射流喷出，实现空气混掺到水中形成气泡的效果不明显。本专利的设计是提出另一种注入空气比较容易且效果更好的喷嘴结构。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可注入空气的高压空化喷嘴，此喷嘴结构能够容易的产生空化现象，同时，前面注入的空气所形成的气泡在此处会作为气核进而诱发更强烈的空化现象产生，喷嘴入口注入的气泡和空化作用产生的气泡均会随着高压水射流喷出，并冲击待清洗物，由于射流液体中气泡含量的大大增加，相应的冲蚀效果也会大大增强。

为了实现上述的技术特征，本实用新型所采用的技术特征是：一种可注入空气的高压空化喷嘴，它包括喷嘴入口，喷嘴入口的中心位置设置有空气入口，在喷嘴入口的圆周设置有均布的三个水入口，空气入口的末端加工有喷头安装柱，球面多孔喷头安装在喷头安装柱上，喷嘴套筒左端面与喷嘴入口固定相连，喷嘴套筒右端的柱形空腔内依次安装有喷腔元件和扩散元件，扩散元件通过焊接方式与喷嘴套筒相连。

所述喷嘴入口与喷嘴套筒通过焊接相连，共同形成旋转腔和封闭的水入口。

所述水入口的方向与旋转腔的切向方向相同。

所述喷嘴套筒的圆周设置有与水入口相配合的外伸板，在其右端面中心位置加工有柱形空腔。

所述喷腔元件内部的腔室分为两段，分别为收缩角段和圆柱段。

所述扩散元件的内腔为锥形腔，小端锥孔与喷腔元件的圆柱段相连，大端锥孔为出水端。

本实用新型有如下有益效果：

将高压水由喷嘴的三个水入口沿着旋转腔的切线方向注入到喷嘴内部，并由此会在旋转腔的内部形成一个大漩涡，该漩涡会在喷嘴入口内腔侧壁面反作用力下获得一个沿轴向向右的速度，并由喷嘴套筒的中心孔旋转着喷出。由于旋转液体中心压力较低的，且收缩角度较小，就会在空气入口末端的位置形成低压区，由此处就能够以较低的压力注入空气。

注入的空气通过球面多孔喷头喷入可以增大空气与液体水的接触面积，同时，注入的空气很容易被周围旋转的水卷入，混掺到水中形成小气泡。在喷嘴右侧，由收缩角段401、圆柱段402和扩散元件组成的结构角形空化喷嘴，这种结构能够较容易的产生空化现象。同时，前面注入的空气所形成的气泡在此处会作为气核，进而诱发更强烈的空化现象产生。喷嘴入口注入的气泡和空化作用产生的气泡均会随着高压水射流喷出，并冲击待清洗物，由于射流液体中气泡含量的大大增加，相应的冲蚀效果也会大大增强。

上述喷嘴入口与喷嘴套筒通过焊接相连，共同形成旋转腔和封闭的水入口，通过旋转腔能够使注入的高压水形成漩涡，从而使漩涡中心的压力较小，从而便于高压气体从空气入口注入，也便于通过不同的压力区形成更多的空化气泡，增强其空化现象。

上述水入口的方向与旋转腔的切向方向相同，通过沿其切线方向注入高压水从而更容易形成漩涡。

上述喷嘴套筒的圆周设置有与水入口相配合的外伸板，在其右端面中心位置加工有柱形空腔，通过上述结构能够便于形成注水口。

上述喷腔元件内部的腔室分为两段，分别为收缩角段和圆柱段，通过上述的结构设计能够更加容易的产生空化现象。

上述扩散元件的内腔为锥形腔，小端锥孔与喷腔元件的圆柱段相连，大端锥孔为出水端，通过上述结构能够更加提高射出水的射出面积，同时也增强了空化现象，改善了清洗效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型的整体剖视图。

图2为本实用新型的爆炸图。

图3为本实用新型的喷嘴入口结构的示意图。

图4为本实用新型的内部流场的示意图。

图中：喷嘴入口1、球面多孔喷头2、喷嘴套筒3、喷腔元件4、扩散元件5、空气入口101、水入口102、旋转腔103、喷头安装柱104、外伸板301、柱形空腔302、收缩角段401、圆柱段402。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。

参见图1-3，一种可注入空气的高压空化喷嘴，它包括喷嘴入口1，喷嘴入口1的中心位置设置有空气入口101，在喷嘴入口1的圆周设置有均布的三个水入口102，空气入口101的末端加工有喷头安装柱104，球面多孔喷头2安装在喷头安装柱104上，喷嘴套筒3左端面与喷嘴入口1固定相连，喷嘴套筒3右端的柱形空腔302内依次安装有喷腔元件4和扩散元件5，扩散元件5通过焊接方式与喷嘴套筒3相连。

进一步的，所述喷嘴入口1与喷嘴套筒3通过焊接相连，共同形成旋转腔103和封闭的水入口102。

进一步的，所述水入口102的方向与旋转腔103的切向方向相同。

进一步的，所述喷嘴套筒3的圆周设置有与水入口102相配合的外伸板301，在其右端面中心位置加工有柱形空腔302。

进一步的，所述喷腔元件4内部的腔室分为两段，分别为收缩角段401和圆柱段402。

进一步的，所述扩散元件5的内腔为锥形腔，小端锥孔与喷腔元件4的圆柱段402相连，大端锥孔为出水端。

参见图4，为本实用新型中高压水在喷嘴内的流场示意图，通过喷嘴能够加快高压水的空化，从而增强其清洗效果。

结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式。技术人员均可在不违背本实用新型的创新点及操作步骤，在权利要求保护范围内，对上述实施例进行修改。本实用新型的保护范围，应如本实用新型的权利要求书覆盖。

本实用新型的装置具体工作原理为：

高压水由喷嘴的三个水入口102沿着旋转腔103的切线方向注入到喷嘴内部，并由此会在旋转腔103的内部形成一个大漩涡，该漩涡会在喷嘴入口1内腔侧壁面反作用力下获得一个沿轴向向右的速度，并由喷嘴套筒3的中心孔旋转着喷出。由于旋转液体中心压力较低的，且收缩角度较小，就会在空气入口101末端的位置形成低压区，由此处就能够以较低的压力注入空气。注入的空气通过球面多孔喷头2喷入可以增大空气与液体水的接触面积，同时，注入的空气很容易被周围旋转的水卷入，混掺到水中形成小气泡。在喷嘴右侧，由收缩角段401、圆柱段402和扩散元件5组成的结构角形空化喷嘴，这种结构能够较容易的产生空化现象。同时，前面注入的空气所形成的气泡在此处会作为气核，进而诱发更强烈的空化现象产生。喷嘴入口注入的气泡和空化作用产生的气泡均会随着高压水射流喷出，并冲击待清洗物，由于射流液体中气泡含量的大大增加，相应的冲蚀效果也会大大增强。

本发明的优点：

1、通过让水旋转使其旋转中心产生低压，由此处能够较容易的注入空气，以此降低空气增压设备的成本。

2、通入的空气能够很容的被旋转的液体水卷入形成气泡。

3、注入的空气可以作为气核诱发喷嘴右侧喷腔内空化现象的产生，形成更多的空化气泡。

4、喷嘴结构简单，高效清洁。

Claims (6)

1.一种可注入空气的高压空化喷嘴，其特征在于：它包括喷嘴入口（1），喷嘴入口（1）的中心位置设置有空气入口（101），在喷嘴入口（1）的圆周设置有均布的三个水入口（102），空气入口（101）的末端加工有喷头安装柱（104），球面多孔喷头（2）安装在喷头安装柱（104）上，喷嘴套筒（3）左端面与喷嘴入口（1）固定相连，喷嘴套筒（3）右端的柱形空腔（302）内依次安装有喷腔元件（4）和扩散元件（5），扩散元件（5）通过焊接方式与喷嘴套筒（3）相连。

2.根据权利要求1所述一种可注入空气的高压空化喷嘴，其特征在于：所述喷嘴入口（1）与喷嘴套筒（3）通过焊接相连，共同形成旋转腔（103）和封闭的入水口（102）。

3.根据权利要求1所述一种可注入空气的高压空化喷嘴，其特征在于：所述水入口（102）的方向与旋转腔（103）的切向方向相同。

4.根据权利要求1所述一种可注入空气的高压空化喷嘴，其特征在于：所述喷嘴套筒（3）的圆周设置有与水入口（102）相配合的外伸板（301），在其右端面中心位置加工有柱形空腔（302）。

5.根据权利要求1所述一种可注入空气的高压空化喷嘴，其特征在于：所述喷腔元件（4）内部的腔室分为两段，分别为收缩角段（401）和圆柱段（402）。

6.根据权利要求1所述一种可注入空气的高压空化喷嘴，其特征在于：所述扩散元件（5）的内腔为锥形腔，小端锥孔与喷腔元件（4）的圆柱段（402）相连，大端锥孔为出水端。