节水型扇形空化喷嘴制造技术

本发明专利技术公开一种节水型扇形空化喷嘴，包括喷嘴本体，喷嘴本体中部设有中空腔体，中空腔体自上而下依次分为入流段、稳流段、喉部和空化腔，空化腔底端开设有便于水流喷出的切口；所述喷嘴内的流体介质自上而下从入流段流入喉部时其局部压力会下降到流体介质的饱和蒸汽压以下。相对于现有技术，本发明专利技术利用空化清洗在节水和清洗效果方面的优势，在有效靶距内能够实现大幅降低水泵压力和流量的前提下与传统的高压喷嘴具有同样的清洗效果，从而减低清水箱容积对环卫洗扫类车辆有效作业时间方面的限制，提升此类车辆的工作效率，节约水资源的同时，减低车辆的运营成本；且本发明专利技术的节水型扇形空化喷嘴结构简单，加工方便，更换便利，具有良好的市场前景。

【技术实现步骤摘要】
节水型扇形空化喷嘴
本专利技术属于喷嘴
，具体涉及一种节水型扇形空化喷嘴。
技术介绍
随着我国国力的不断增强和生活水平的日益提高，人们对于市容卫生和自身生活环境的关注度也逐年提升，对各种市政环卫清扫类车辆的需求量也越来越大。其中，路面洗扫类车辆因其卓越的清洗效果业已成为市政清扫车辆大军中不可或缺的一环。然而，由于目前市场上的洗扫类车辆特别是深度保洁类洗扫车辆，为了保证良好的洗扫效果，每分钟的喷洒水量均很大，受制于其有限的清水箱容积，有效的作业时间成为了限制此类车辆有效作业时间的瓶颈。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种节水型扇形空化喷嘴。本专利技术的目的是以下述方式实现的：节水型扇形空化喷嘴，包括喷嘴本体，喷嘴本体中部设有中空腔体，中空腔体自上而下依次分为入流段、稳流段、喉部和空化腔，空化腔底端开设有便于水流喷出的切口；所述喷嘴内的流体介质自上而下从入流段流入喉部时其局部压力会下降到流体介质的饱和蒸汽压以下。所述入流段的径向直径与喉部的径向直径之比为（6~10）:1。所述空化腔的径向直径与所述喉部的径向直径之比为（2~3）:1。所述空化腔的轴向长度为5~15mm。所述空化腔的底部为半球形弧面，所述切口设置在半球形弧面上。所述切口为V字形切口或U字形切口。所述切口与所述空化腔相切后形成的内壁的径向横截面积大于所述喉部的径向横截面积。所述喷嘴上端连接有水泵，喷嘴与水泵之间设置有控温加热装置，喷嘴与控温加热装置之间通过热水管连通，所述控温加热装置与水泵之间通过冷水管连通。所述入流段和稳流段中至少有一个的内部安装有整流片。所述整流片的径向横截面为十字形、Y字形或8字型，所述十字形、Y字形或8字型的整流片均竖直设置在所述入流段或稳流段的内部。所述稳流段的径向直径小于所述入流段的径向直径。相对于现有技术，本专利技术基于环卫洗扫类车辆“能源相对充足但受清水箱容积限制严重”的行业特点，利用空化清洗在节水和清洗效果方面的优势，在有效靶距内能够实现大幅降低水泵压力和流量的前提下与传统的高压喷嘴具有同样的清洗效果，从而减低清水箱容积对环卫洗扫类车辆有效作业时间方面的限制，提升此类车辆的工作效率，节约水资源的同时，减低此类环卫车辆的运营成本；且本专利技术的节水型扇形空化喷嘴结构简单，加工方便，更换便利，具有良好的市场前景。附图说明图1是本专利技术的A向的纵切剖面图。图2是本专利技术的B向的纵切剖面图。图3是本专利技术的仰视图。图4是本专利技术与水泵、控温加热器的连接示意图。图5是本专利技术的简易加工示意图。图6是十字形整流片的结构示意图。图7是Y字形整流片的结构示意图。图8是8字型整流片的结构示意图。其中，1、喷嘴本体，2、入流段，3、稳流段，4、喉部，5、空化腔，6、切口，7、水泵，8、控温加热装置，9、冷水管，10、热水管；101、加工件Ⅰ，102、加工件Ⅱ。具体实施方式如图1~3所示，节水型扇形空化喷嘴，包括喷嘴本体1，喷嘴本体1中部设有中空腔体，中空腔体自上而下依次分为入流段2、稳流段3、喉部4和空化腔5，空化腔5底端开设有便于水流喷出的切口6；所述喷嘴内的流体介质自上而下从入流段2流入喉部4时其局部压力会下降到流体介质的饱和蒸汽压以下，从而使流体气化。所述入流段2、稳流段3、喉部4均为圆柱形。所述节水型扇形空化喷嘴对于材质无特殊要求，与一般常规的喷嘴相同。上述喷嘴本体1的外形也与一般常规的喷嘴相同。入流段2、稳流段3、喉部4和空化腔5、切口6自上而下分别相连通。优选地，所述入流段2的径向直径与喉部4的径向直径之比为（6~10）:1。其具体直径比由流经喷嘴的流体介质的种类和温度、水泵压头以及预期的空化度所决定。对于高粘度的牛顿或非牛顿流体介质而言，所述节水型扇形空化喷嘴喉部的径向横截面积需充分考虑到粘性的影响，不宜进行过度收缩。为了便于在喉部4内气化的流体介质与未气化的流体介质能够在空化腔5中混合、水溶，所述空化腔5的径向横截面积大于所述喉部4的径向横截面积。优选地，所述空化腔5的径向直径与所述喉部4的径向直径之比为（2~3）:1。为了使在喉部4内气化的流体介质与未气化的流体介质能够在空化腔5中充分混合、水溶，使所述空化腔5的轴向长度为5~15mm。优选地，所述空化腔5的底部为半球形弧面，所述切口6设置在半球形弧面上。优选地，空化腔5在轴向方向上自上而下的上4/5部分为一圆柱体，下面1/5的部分为一半球形弧面。优选地，所述切口6为V字形切口或U字形切口，V字形切口的径向横截面可以为图3所示的椭圆形，也可以为U型。由于流体介质的连续性原理，为了合理地实现喷嘴内部局部压力下降，为了使流体呈高压、扇形喷出，所述切口6与所述空化腔5相切后形成的内壁的径向横截面积（即图3所示的椭圆形切口6）大于所述喉部4的径向横截面积。优选地，如图4所示，所述喷嘴上端连接有水泵7，喷嘴与水泵7之间设置有控温加热装置8，喷嘴与控温加热装置8之间通过热水管10连通，所述控温加热装置8与水泵7之间通过冷水管9连通。上述控温加热装置8为成熟的现有技术，用于对流体进行加热，在此不再赘述。通过加装控温加热装置8，实现对常温冷水的恒温加热，加热能提升流体介质的饱和蒸汽压，确保喷嘴入流段2中流入的为恒温的温水或热水，能够提高并固定流入的流体介质温度，这样既可以提高喷嘴喷射出流体整体的空化度，也能够进一步提升空化清洗的稳定性。为了适用于在大于8Mpa的较高的水泵压头情况下，所述入流段2和稳流段3中至少有一个的内部安装有整流片，通过整流片减小高压力下水流的湍流涡，使水流平顺，压力过渡均匀，减小水流对空化过程的扰动，增加空化度。优选地，所述整流片的径向横截面为十字形、Y字形或8字型，所述十字形、Y字形或8字型的整流片均竖直设置在所述入流段2或稳流段3的内部，分别如图6、图7、图8所示。安装时，图6、图7或图8所示的整流片的轴向与入流段2和稳流段3的轴向位于同一中心轴线上。优选地，所述稳流段3的径向直径小于所述入流段2的径向直径，能够先初步对流体介质进行降低压力。以介质为水为例，本专利技术的节水型扇形空化喷嘴的空化原理主要是基于入流段2与喉部4间的直径差造成的局部流体压力下降。当局部流体压力下降至其饱和蒸汽压以下时，将开始发生气化现象。气化的流体在喷嘴的空化腔5处压力逐渐升高并开始发生水溶现象，产生含有大量水蒸气气泡的水，最后经由喷嘴下部的V字形切口6呈扇形状喷出。同时，由于空化腔5的存在，会形成近似人工淹没现象的作用，进一步促进液体介质中永久气核的空化进程，提升空化腔5处局部的流体介质空化度。当介质为水，水泵压头为10Mpa时，根据伯努利方程和对粘性阻尼的附加因子考虑，在水温20摄氏度时，所述节水型扇形空化喷嘴的入流段2和喉部4的直径比应为9:1，如加装控温加热装置8将水温加温至40摄氏度的情本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.节水型扇形空化喷嘴，其特征在于：包括喷嘴本体（1），喷嘴本体（1）中部设有中空腔体，中空腔体自上而下依次分为入流段（2）、稳流段（3）、喉部（4）和空化腔（5），空化腔（5）底端开设有便于水流喷出的切口（6）；所述喷嘴内的流体介质自上而下从入流段（2）流入喉部（4）时其局部压力会下降到流体介质的饱和蒸汽压以下。/n

【技术特征摘要】
1.节水型扇形空化喷嘴，其特征在于：包括喷嘴本体（1），喷嘴本体（1）中部设有中空腔体，中空腔体自上而下依次分为入流段（2）、稳流段（3）、喉部（4）和空化腔（5），空化腔（5）底端开设有便于水流喷出的切口（6）；所述喷嘴内的流体介质自上而下从入流段（2）流入喉部（4）时其局部压力会下降到流体介质的饱和蒸汽压以下。


2.如权利要求1所述的节水型扇形空化喷嘴，其特征在于：所述入流段（2）的径向直径与喉部（4）的径向直径之比为（6~10）:1。


3.如权利要求1或2所述的节水型扇形空化喷嘴，其特征在于：所述空化腔（5）的径向直径与所述喉部（4）的径向直径之比为（2~3）:1。


4.如权利要求3所述的节水型扇形空化喷嘴，其特征在于：所述空化腔（5）的轴向长度为5~15mm。


5.如权利要求1所述的节水型扇形空化喷嘴，其特征在于：所述空化腔（5）的底部为半球形弧面，所述切口（6）设置在半球形弧面上。


6.如权利要求1或6所述的节水型扇形空化喷嘴，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鸽，张沛，张喆，裴晴晴，关晋凯，马迎坤，姜卫生，杨仲磊，徐浩，韩云飞，张永强，
申请(专利权)人：郑州宇通重工有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41