CN206066249U - 一种基于水腔加速外混合射流喷嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于水腔加速外混合射流喷嘴，包括位于高压水主管内的稳流管，稳流管与混合座固定连接，混合座与焊接在高压水主管上的焊接管固定连接，焊接管固定连接联接螺母，混合座位于联接螺母内，混合座内依次设有收缩管和高压喷头，收缩管通过圆锥台的下端部与高压喷头配合，联接螺母的内壁设有环形通道，联接螺母设有与环形通道导通的磨料浆入口，在混合座内设有若干个圆周分布的与环形通道导通的磨料浆通道。本实用新型的高压水流通过稳流管将紊乱的高压水进行稳流处理，然后经过多段圆锥过渡段加压，对高压水流进行加速，磨料浆通过磨料浆通道进行加快，提高喷射速度，磨料浆与高压水混合越均匀。

Description

一种基于水腔加速外混合射流喷嘴

技术领域

本发明涉及基于水腔加速外混合射流喷嘴，属于高压水射流技术领域。

背景技术

磨料水射流技术已用于轧钢带材的冷态除鳞，代替传统冷态钢材表面酸洗，具有环保无污染的优点。目前，磨料水射流除鳞普遍采用磨料浆与高压水后混合技术，但喷嘴结构设计存在能量损失大、磨损严重的问题，喷嘴需经常更换，运行维护成本较高。

对于上述问题，本发明提出一种新型喷嘴结构，针对高压水腔进行结构优化，高压水经稳流和加速，减小能量损失；在喷嘴外部与磨料浆进行混合，减少喷嘴磨损。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于水腔加速外混合射流喷嘴，具有能量损失小、喷嘴磨损少的优点。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种基于水腔加速外混合射流喷嘴，包括位于高压水主管内的稳流管，所述稳流管与混合座固定连接，混合座与焊接在高压水主管上的焊接管固定连接，焊接管固定连接联接螺母，混合座位于联接螺母内，混合座内依次设有收缩管和高压喷头，收缩管与稳流管连接，收缩管通过圆锥台的下端部与高压喷头配合，高压喷头内设有锥台孔，锥台孔锥角α为55-60°，使出口速度最大，且高压水流向稳定，联接螺母的内壁设有环形通道，联接螺母设有与环形通道导通的磨料浆入口，在混合座内设有若干个圆周分布的与环形通道导通的磨料浆通道，磨料浆通道的上进口断面直径大于出口断面直径，磨料浆通道的出口位于高压喷头出口的下方，高压水流通过稳流管后依次通过收缩管和高压喷头喷出，磨料浆通过磨料浆通道喷出与高压水混合均匀，高速射流水与低压磨料浆在喷嘴出口(外部)混合，减少了对喷嘴自身的磨损。

作为优选，所述稳流管为顶端封闭的圆柱形管，在稳流管的管壁上设有与高压水主管导通的水流进口，在稳流管内依次设有第一圆柱段、第一圆锥段和第二圆柱段，所述水流进口位于第一圆柱段上，第二圆柱段的直径小于第一圆柱段。

作为优选，所述稳流管内与水流进口对应的位置设有平流板。

作为优选，收缩管内的通道设有第二圆锥段，收缩管内的通道的进口断面直径大于出口断面直径。收缩管功能为利用流量一定下，通过收缩管入口与出口断面面积减少，对水腔内的高压水进行加速。

作为优选，所述焊接管的下方设有环形状的密封槽，在密封槽内安装有紫铜垫，在环形通道设有使联接螺母与混合座完全密封的密封垫。

作为优选，所述磨料浆通道的中轴线与稳流管的中轴线夹角为β，β为45°至75°，保证喷射出高压水与磨料浆混合均匀。

本发明并采用多级圆锥段加速产生高速射流，用于磨料浆的混合加速，同时优化高压喷头内锥台孔角度α能保证水腔出口产生高速且流向稳定的水射流。α小则出口流速较小，α太大则出口速度大但与空气混合产生大量乱流。

有益效果：本发明的基于水腔加速外混合射流喷嘴，高压水流通过稳流管将紊乱的高压水进行稳流处理，然后经过多段圆锥过渡段加压，对高压水流进行加速，高压喷头出口喷射出的高压水具有速度损失少，低损耗，高速动能的特点，磨料浆通过磨料浆通道进行加快，提高喷射速度，磨料浆与高压水混合越均匀。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的局部剖视结构示意图。

图3为图2的C向视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1至图3所示，本发明的一种基于水腔加速外混合射流喷嘴，包括位于高压水主管1内的稳流管2，所述稳流管2与混合座4固定连接，优选为螺纹连接，混合座4与焊接在高压水主管上的焊接管3固定连接，焊接管3固定连接联接螺母9，可以为螺纹连接，混合座4位于联接螺母9内，混合座4内依次设有收缩管8和高压喷头7，收缩管8与稳流管2连接，收缩管8通过圆锥台的下端部与高压喷头7配合，高压喷头7内设有锥台孔，锥台孔锥角α为55-60°，优选为60°，联接螺母9的内壁设有环形通道13，联接螺母9设有与环形通道13导通的磨料浆入口6，在混合座4内设有若干个圆周分布的与环形通道13导通的磨料浆通道14，磨料浆通道14的上进口断面直径大于出口断面直径，磨料浆通道14的出口位于高压喷头出口15的下方，高压水流通过稳流管2后依次通过收缩管8和高压喷头7喷出，磨料浆通过磨料浆通道14喷出与高压水混合均匀。

在本发明中，所述稳流管2为顶端封闭的圆柱形管，在稳流管2的管壁上设有与高压水主管1导通的水流进口，在稳流管2内依次设有第一圆柱段、第一圆锥段11和第二圆柱段，所述水流进口位于第一圆柱段上，第二圆柱段的直径小于第一圆柱段，当水流经过稳流管2的时候，由于第一圆锥段11的作用，对水流进行第一次加速。所述稳流管2内与水流进口对应的位置设有平流板12，将紊乱的高压水进行稳流处理，从而减少紊流产生的速度损失。

在本发明中，收缩管8内的通道设有第二圆锥段10，收缩管8内的通道的进口断面直径大于出口断面直径。水流经过第二圆锥段10的时候，进行第二次加速。水流经过设有锥台孔的高压喷头7时，水流进行第三次加速。

在本发明中，所述焊接管3的下方设有环形状的密封槽，在密封槽内安装有紫铜垫5，在环形通道13设有使联接螺母9与混合座4完全密封的密封垫16，防止泄漏。采用紫铜垫5密封能承受高压，且使用寿命长。所述磨料浆通道14的中轴线与稳流管2的中轴线夹角为β，β为45°至75°。根据速度矢量特性，当β角度增大，出口处磨料浆流进入高压水射流中心区域更容易，混合越均匀，但磨料浆流速度损失也同时增大。当β为45°至75°，磨料浆流可以进入到高压射流中心，而且磨料浆流速度损失也属于可控范围。

在本发明中，联接螺母9的圆周上有三个以上均布的磨料浆入口6。如图3所示，作为优选，磨料浆进口数量采用3个，为方便安装，可根据现场安装空间选择使用任意的磨料浆进口，其余不用的口的可用螺塞堵住。由高压喷头7喷出的高压水射流，与从磨料浆通道14射出的低压加速的磨料浆流在高压喷头出口15处混合。磨料浆在高速水射流冲击下，得到加速和混合，形成高速的磨料浆射流。因磨料浆与高速水流完全在喷嘴的外部混合，混合后形成高速的磨料浆射流不对喷嘴自身产生冲刷磨损，喷嘴磨损少。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于水腔加速外混合射流喷嘴，其特征在于：包括位于高压水主管内的稳流管，所述稳流管与混合座固定连接，混合座与焊接在高压水主管上的焊接管固定连接，焊接管固定连接联接螺母，混合座位于联接螺母内，混合座内依次设有收缩管和高压喷头，收缩管与稳流管连接，收缩管通过圆锥台的下端部与高压喷头配合，高压喷头内设有锥台孔，锥台孔锥角α为55-60°，联接螺母的内壁设有环形通道，联接螺母设有与环形通道导通的磨料浆入口，在混合座内设有若干个圆周分布的与环形通道导通的磨料浆通道，磨料浆通道的上进口断面直径大于出口断面直径，磨料浆通道的出口位于高压喷头出口的下方，高压水流通过稳流管后依次通过收缩管和高压喷头喷出，磨料浆通过磨料浆通道喷出与高压水混合均匀。

2.根据权利要求1所述的基于水腔加速外混合射流喷嘴，其特征在于：所述稳流管为顶端封闭的圆柱形管，在稳流管的管壁上设有与高压水主管导通的水流进口，在稳流管内依次设有第一圆柱段、第一圆锥段和第二圆柱段，所述水流进口位于第一圆柱段上，第二圆柱段的直径小于第一圆柱段。

3.根据权利要求2所述的基于水腔加速外混合射流喷嘴，其特征在于：所述稳流管内与水流进口对应的位置设有平流板。

4.根据权利要求1所述的基于水腔加速外混合射流喷嘴，其特征在于：收缩管内的通道设有第二圆锥段，收缩管内的通道的进口断面直径大于出口断面直径。

5.根据权利要求1所述的基于水腔加速外混合射流喷嘴，其特征在于：所述焊接管的下方设有环形状的密封槽，在密封槽内安装有紫铜垫，在环形通道设有使联接螺母与混合座完全密封的密封垫。

6.根据权利要求1所述的基于水腔加速外混合射流喷嘴，其特征在于：所述磨料浆通道的中轴线与稳流管的中轴线夹角为β，β为45°至75°。