一种高低压内外混合式空气雾化喷嘴制造技术

本发明专利技术公开了一种高低压内外混合式空气雾化喷嘴，水流通过进水孔进入，经旋芯后的水流高速旋转，然后通过变径结构进入雾化腔，与低压通孔喷出的气体相遇，被冲击破碎形成汽水混合物，完成第一次雾化；进入喷嘴芯的汽水混合物与低压喷嘴通道喷出的气体一同喷出，在出口处遇空气完成第二次雾化；高压喷嘴通道对喷出的水雾进行高压冲击破碎雾化，完成第三次雾化，经过三次雾化，充分利用0.3MPa～0.5MPa的低压供气先对水流进行剪切破碎，再有效利用1MPa～1.5MPa的高压供气进一步减小粒径及增加雾化角度，最终形成平均粒径小于20μm、雾化角达到在115°-135°之间、有效射程达7m-10m的超细水雾。

【技术实现步骤摘要】
一种高低压内外混合式空气雾化喷嘴
本专利技术涉及一种雾化喷嘴，尤其涉及一种能生成超细水雾及适用于煤矿喷雾降尘的高低压内外混合式空气雾化喷嘴。
技术介绍
目前，我国煤矿采掘工作面在没有防尘措施的情况下，综掘工作面的粉尘浓度可达2500mg/m3～3000mg/m3，而综放工作面粉尘情况则更为严重，采煤机割煤、移架和放煤平行作业时，有些煤矿的瞬时原始总粉尘浓度甚至高达8000mg/m3～10000mg/m3。为了降低工作面的粉尘浓度，减少粉尘对工人及设备的危害，避免发生粉尘爆炸事故，国内大多数煤矿均采用了喷雾降尘技术。喷嘴的雾化效果是喷雾降尘技术实施成功与否的关键。雾化是指将液体破碎成细小的颗粒。对液体进行雾化时，首先需将液体扩展成很薄的液膜或很细的射流，让液体通过特定设计的流路展成膜或细射流，流路可以是窄缝、槽或小孔，然后利用各种扰动，或在运动中因动力的作用，使液膜或射流失稳，进而碎裂成丝条和大的液滴，最后破碎成小液滴。目前，用于喷雾降尘的喷嘴主要有压力式雾化喷嘴、旋转式雾化喷嘴、气动雾化喷嘴、超声波雾化喷嘴、静电雾化喷嘴等，研究发现雾化粒径越接近粉尘颗粒粒径，降尘效果越显著。在综采或综掘工作面中，7.07μm以下的煤尘或岩尘粒径对人体危害最大，而目前常用的喷雾喷嘴所产生的雾滴粒径一般大于100μm，由于喷雾粒径大、雾场浓度小而无法对粉尘进行有效降尘。因此，现有技术有待于更进一步的改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术提供的一种高低压内外混合式空气雾化喷嘴，利用内外混合高压及低压气体对水流进行多次剪切破碎，生成粒径很小的超细水雾，以提高喷雾降尘性能。为解决上述技术问题，本专利技术技术方案包括：一种高低压内外混合式空气雾化喷嘴，其包括喷嘴座，其中，喷嘴座的中轴线上设置有进水孔，进水孔与一进水通道相连接，进水通道内设置有一旋芯，进水通道通过第一渐变通道与雾化腔相连接，雾化腔通过第二渐变通道与过渡通道相连接，过渡通道与出水通道相连接，出水通道前端设置有一喷射口；在雾化腔外周的喷嘴座上设置有与雾化腔相适配的低压通道，低压通道通过低压通孔与雾化腔相连通，在低压通道前方的喷嘴座一侧设置有低压腔，低压腔与一低压进气口相连通；出水通道设置在一喷嘴芯内，喷射口位于喷嘴芯前端，喷嘴芯在喷射口外周设置有倾斜布置的低压喷嘴通道，低压喷嘴通道通过低压连接通道与低压腔相连通；喷嘴芯外周的喷嘴座上设置有高压罩，高压罩内设置有高压通道，高压罩在低压喷嘴通道外周的前端上设置有倾斜布置的高压喷嘴通道，高压喷嘴通道与高压通道相连通，喷嘴座在与低压进气口相对侧设置有高压进气口，高压进气口与高压通道相连通；进水孔、进水通道、第一渐变通道、雾化腔、第二渐变通道、过渡通道、出水通道与喷射口位于同一轴线上，使自高低压内外混合式空气雾化喷嘴喷出的水流形成粒径小于20μm、雾化角在115°-135°的水雾。所述的高低压内外混合式空气雾化喷嘴，其中，上述高压罩与喷射口之间的喷嘴座上设置有喷嘴帽，喷嘴帽接于喷嘴芯前端，喷嘴帽内部为锥形结构，锥形结构末端开设有孔径大于喷射口之孔径的喷嘴孔，喷嘴孔与喷射口在同一轴线上。所述的高低压内外混合式空气雾化喷嘴，其中，上述高压罩通过螺帽与喷嘴座相连接，高压罩将喷嘴帽、喷嘴芯固定在喷嘴座上。所述的高低压内外混合式空气雾化喷嘴，其中，上述低压喷嘴通道喷射的气流与水平线的夹角为40°-70°之间。所述的高低压内外混合式空气雾化喷嘴，其中，上述高压喷嘴通道喷射的气流与水平线的夹角为40°-70°之间。所述的高低压内外混合式空气雾化喷嘴，其中，上述低压进气口接入的气流压强为0.3MPa～0.5MPa。所述的高低压内外混合式空气雾化喷嘴，其特征在于，上述高压进气口接入的气流压强为1MPa～1.5MPa。所述的高低压内外混合式空气雾化喷嘴，其中，上述喷嘴座、喷嘴芯、喷嘴帽和高压罩四者之间的连接处均设置有密封圈。本专利技术提供的一种高低压内外混合式空气雾化喷嘴，水流通过进水孔进入，经旋芯后的水流高速旋转，然后通过变径结构进入雾化腔，与低压通孔喷出的气体相遇，被冲击破碎形成汽水混合物，完成第一次雾化；进入喷嘴芯的汽水混合物与低压喷嘴通道喷出的气体一同喷出，在出口处遇空气完成第二次雾化；高压喷嘴通道对喷出的水雾进行高压冲击破碎雾化，完成第三次雾化，经过三次雾化，充分利用0.3MPa～0.5MPa的低压供气先对水流进行剪切破碎，再有效利用1MPa～1.5MPa的高压供气进一步减小粒径及增加雾化角度，能在0.5～0.6MPa的进水压力下，水流不断被气体冲击、碰撞、挤压、剪切、膨胀，最终形成平均粒径小于20μm、雾化角达到在115°-135°之间、有效射程达7m-10m的超细水雾，大幅提高了水雾的降尘性能。附图说明图1为本专利技术高低压内外混合式雾化喷嘴的剖面图；图2为本专利技术高低压内外混合式雾化喷嘴的三维装配图；图3为本专利技术高低压内外混合式雾化喷嘴的三维拆解图；图4为本专利技术高压气罩的三维立体图；图5为本专利技术喷嘴芯的三维立体图。具体实施方式本专利技术提供了一种高低压内外混合式空气雾化喷嘴，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供了一种高低压内外混合式空气雾化喷嘴，如图1、图2、图3、图4与图5所示的，其包括喷嘴座1，其中，喷嘴座1的中轴线上设置有进水孔2，进水孔2与一进水通道3相连接，进水通道3内设置有一旋芯4，进水通道3通过第一渐变通道5与雾化腔6相连接，第一渐变通道5是自进水通道3至雾化腔6的方向管径越来越大，雾化腔6通过第二渐变通道7与过渡通道8相连接，第二渐变通道7自雾化腔6至过渡通道8的方向管径越来越小。通过旋芯4与雾化腔6形成第一次雾化。过渡通道8与出水通道9相连接，出水通道9前端设置有一喷射口10；在雾化腔6外周的喷嘴座1上设置有与雾化腔6相适配的低压通道11，低压通道11通过低压通孔12与雾化腔6相连通，在低压通道11前方的喷嘴座1一侧设置有低压腔15，低压腔15与一低压进气口13相连通；出水通道9设置在一喷嘴芯14内，喷射口10位于喷嘴芯14前端，喷嘴芯14在喷射口10外周设置有倾斜布置的低压喷嘴通道16，低压喷嘴通道16通过低压连接通道17与低压腔15相连通，从而实现了低压气体即能进入雾化腔6内，又能到达喷射口10处的目的，通过雾化腔6进行第一次雾化，通过喷射口10处的低压气流完成第二次雾化。喷嘴芯14外周的喷嘴座1上设置有高压罩18，高压罩18内设置有高压通道19，高压罩18在低压喷嘴通道17外周的前端上设置有倾斜布置的高压喷嘴通道20，高压喷嘴通道20与高压通道19相连通，喷嘴座1在与低压进气口13相对侧设置有高压进气口21，高压进气口21与高压通道19相连通，通过高压通道19喷出的高压气流对水流进行第三次雾化；进水孔2、进水通道3、第一渐变通道5、雾化腔6、第二渐变通道7、过渡通道8、出水通道9与喷射口10位于同一轴线上，使自高低压内外混合式空气雾化喷嘴喷出的水流形成粒径小于20μm、雾化角在115°-135°的水雾。更进一步的，上述高压罩18与喷射口10之间的喷嘴座1上设置有喷嘴帽22，喷嘴帽2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高低压内外混合式空气雾化喷嘴，其包括喷嘴座，其特征在于，喷嘴座的中轴线上设置有进水孔，进水孔与一进水通道相连接，进水通道内设置有一旋芯，进水通道通过第一渐变通道与雾化腔相连接，雾化腔通过第二渐变通道与过渡通道相连接，过渡通道与出水通道相连接，出水通道前端设置有一喷射口；在雾化腔外周的喷嘴座上设置有与雾化腔相适配的低压通道，低压通道通过低压通孔与雾化腔相连通，在低压通道前方的喷嘴座一侧设置有低压腔，低压腔与一低压进气口相连通；出水通道设置在一喷嘴芯内，喷射口位于喷嘴芯前端，喷嘴芯在喷射口外周设置有倾斜布置的低压喷嘴通道，低压喷嘴通道通过低压连接通道与低压腔相连通；喷嘴芯外周的喷嘴座上设置有高压罩，高压罩内设置有高压通道，高压罩在低压喷嘴通道前端的外周上设置有倾斜布置的高压喷嘴通道，高压喷嘴通道与高压通道相连通，喷嘴座在与低压进气口相对侧设置有高压进气口，高压进气口与高压通道相连通；进水孔、进水通道、第一渐变通道、雾化腔、第二渐变通道、过渡通道、出水通道与喷射口位于同一轴线上，使自高低压内外混合式空气雾化喷嘴喷出的水流形成粒径小于20μm、雾化角在115°‑135°的水雾。

【技术特征摘要】
1.一种高低压内外混合式空气雾化喷嘴，其包括喷嘴座，其特征在于，喷嘴座的中轴线上设置有进水孔，进水孔与一进水通道相连接，进水通道内设置有一旋芯，进水通道通过第一渐变通道与雾化腔相连接，雾化腔通过第二渐变通道与过渡通道相连接，过渡通道与出水通道相连接，出水通道前端设置有一喷射口；在雾化腔外周的喷嘴座上设置有与雾化腔相适配的低压通道，低压通道通过低压通孔与雾化腔相连通，在低压通道前方的喷嘴座一侧设置有低压腔，低压腔与一低压进气口相连通；出水通道设置在一喷嘴芯内，喷射口位于喷嘴芯前端，喷嘴芯在喷射口外周设置有倾斜布置的低压喷嘴通道，低压喷嘴通道通过低压连接通道与低压腔相连通；喷嘴芯外周的喷嘴座上设置有高压罩，高压罩内设置有高压通道，高压罩在低压喷嘴通道前端的外周上设置有倾斜布置的高压喷嘴通道，高压喷嘴通道与高压通道相连通，喷嘴座在与低压进气口相对侧设置有高压进气口，高压进气口与高压通道相连通；进水孔、进水通道、第一渐变通道、雾化腔、第二渐变通道、过渡通道、出水通道与喷射口位于同一轴线上，使自高低压内外混合式空气雾化喷嘴喷出的水流形成粒径小于20μm、雾化角在115°-135°的水雾。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：周刚，于海明，程卫民，张琦，聂文，于岩斌，崔向飞，薛娇，马有营，马骁，白若男，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37