双流体喷嘴制造技术

一种双流体喷嘴，包括旋涡混合模块，此模块包括一混合室、至少一与混合室连通的液体入口；液体与气体注入混合室；液体入口的液／气混合流体产生涡流且形成载有气泡的流体，模块上同心安装的枢销杆体，其下游放置一冲击构件，提供液流计量与形成喷雾角，并使液流分布在质量与速度上均维持轴向对称，枢销杆体内设气体信道，其出口在折流器下游侧，提供清洁枢销表面装置，消除枢销表面上的粗大液滴，阻止累积任何不利的残留物硬质层，并对需要高温的应用提供表面冷却，防止枢销辐条受侵蚀发生的喷嘴损坏，及枢销表面硬炼焦层造成的喷雾品质受损的情形发生；同时，改善包括混合室内不对称的喷雾分布及因辐条造成的喷雾角动量减损的缺点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种喷嘴，尤指一种双流体喷嘴。
技术介绍
液体雾化是在各种工业应用中，诸如农业喷洒、蒸发冷却、泥浆干燥、烟道气涤除、集尘器与燃油器燃烧处理等，形成总表面积最大化的液体时最有效的方法之一。用于喷嘴设计中的雾化机构有两种压力雾化器(单流体)与双流体雾化器。单流体压力雾化器利用液体压能转换，而于液体从雾化器喷射出时，形成高速液体喷射/薄膜，藉此达成微滴雾化。由于周围的气场在雾化器出口周缘含有诱发性湍流能，所以进一步将放出的高速喷射/薄膜剪切成小滴。此种雾化器被广泛用于多种低流率的应用中，然而，在高流率要求中，从压力雾化器产生的高速喷射/薄膜变成粗厚得多，使其较难单靠周围空气即可雾化。其补救方法是使用双流体喷嘴，引进加压气体与液体混合后再射出流体，藉此改善在高流率条件时的雾化。在微观中，当此种双流体喷嘴操作时，在压力下引进气体，使之在喷嘴室中与液体搅拌及混合，以产生无数陷在液体内的细微气泡，如此造成液体黏度与表面张力大幅降低(载有气泡的液体)，并造成更细的喷雾。就技术上而言，此种液体解体过程中涉及的雾化机制有二初次雾化是在喷嘴出口达成的，其藉由陷在液体中的气泡经由压力降低时突然膨胀并因此形成快速移动且密致的细微液滴喷雾，接着由周围空气产生的端流剪力导入二次雾化，将高速移动的液滴破碎成更细微的喷雾，后一过程与前述压力雾化器具有相同的雾化机制精神。通常，双流体喷嘴由于具有更高的流率能力，且可在相当宽广的操作范围内产生更细微的液滴(亦称为极限负荷比)，所以在工业应用中具有更广的用途。关于双流体喷嘴，图8为一相当有效的先前技术设计。此喷嘴利用一喷嘴盖1000协助产生液滴，图8中，喷嘴盖1000包括一外框1005，一枢销1010，及多数支撑辐条1015用以支撑并接合枢销1010与外框1005。枢销1010包括一入口冲激板1020，一推拔状心轴1025，及一出口折流板1040(见图9)。此习用品能使液流垂直射在冲激板1020上，以于冲激板1020及辐条1015二者的表面上形成液体薄膜。从冲激板1020上游引进的涡动雾化空气(图中未示出)，随后与辐条间信道内及枢销1025外表面与外框1005内表面1035定义的下游环形信道内的液体薄膜混合。另一习用技术如图10所示，此设计修改图8的先前技术，在各辐条1052上放置挡壁1051，以于液体及空气在喷嘴内混合时，减少辐条1052上流动的液量，藉此改进喷嘴效能。这些设计对达成气/液混合与雾化都相当有效，然而，也都受到一定的限制1.当喷嘴用于射出含有研磨微粒或污染物的液体时，辐条1015或1052上可能发生侵蚀，造成枢销受损，导致喷嘴故障。2.当涡动空气被引进喷嘴的混合室(图中未示出)而与冲激板1020及辐条1015二者表面上的液体混合时，辐条下游可能产生一些空气动力尾流，在喷嘴室的尾流区内(辐条1015下游)，混合液流的速度与角动量都显著降低，且其分布可能变成非轴向对称歪斜。歪斜的流动样态随后扩散通过喷嘴出口，并造成不均匀的喷雾。此种结果可能严重减损喷嘴在数种广泛应用中的效能，例如，减损其在工业燃油器加热炉中的效能，因为，喷雾的均匀性及其妥善维持的角动量，是燃油器中形成稳定火焰的重要因素。3.当喷雾于冲撞折流板1040后而形成时，折流器1039的表面1040近旁的喷雾中心内也会形成一压力较低、轴向对称的再循环区。在此低压再循环区内，喷雾内的细微液滴会被朝后吸向折流器的下游表面，并在该表面上形成大液滴，称为再附着。在某些情况中，此过程会相当严重地危害喷雾品质。例如，在燃油器燃烧或泥浆加热处理应用中，当加热炉中的辐射热使折流器表面温度上升时，折流器下游表面1040上累积的喷雾内，有些再循环的细微液滴可能会形成多层干亮/炼焦。经历一段时间后，燃油器壳内位于折流器边缘顶端上变硬的泥浆淤积或炼焦层，会使轮廓尖锐的边缘变圆变钝，造成喷雾角缩小，导致喷雾中形成较粗大的液滴。受到此种限制的喷嘴会减损泥浆干燥处理中的粉末生产品质，或者，它会严重损坏燃烧器的衬料，造成不稳定的火焰。燃油器枢销表面上积聚的炼焦层，损坏枢销，将会进一步在枢销表面本身造成热斑，最后并损坏枢销，造成喷嘴失效。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有自动清洁装置的双流体喷嘴。为实现上述目的，本专利技术的解决方案为一种双流体喷嘴，其包括一混合装置，其中包括一设有下游开口的混合室；供第一流体流过的第一流体入口装置，与该混合室连通；供第二流体流过的第二流体入口装置，以轴向与该第一流体入口装置连通，第一流体与第二流体在第一流体入口装置内混合而形成一混合流体，两流体并进入混合室进行二次混合；一通孔本体，与混合装置于下游端接合，并具有一将该混合流体排出该喷嘴的排放开口；一锁合装置，接合混合装置及通孔本体。所述的双流体喷嘴，其还包括一折流装置，与混合装置接合，且包括一圆筒形的杆体、一盘形的折流器头，该折流器头包括受该混合流体冲击的上游表面；一计量装置，其为一预定的信道间隙，设于折流器头上游表面与该通孔本体上排放开口的出口边缘间。所述的双流体喷嘴，其折流器头为轴心对称形。所述的双流体喷嘴，其折流头还包括一与流体清洗装置接合的下游表面；该下游表面装设一流体信道，其包括一位于该杆体上的中心管道、至少一槽孔用以连接该杆体与该折流器头上一环形沟槽的连通装置及一设于该折流器头下游表面与该流体清洗装置表面间的间隙。采用上述结构后，喷嘴效能及其操作寿命有大幅增进，理由如下第一，将燃料与气体同时引进混合模块上相同正切方向的切槽内，不仅可使用较小巧的涡动器设计增进两种流体的混合度，并且因为在低流率条件时可形成较稳定的气动涡流而改进喷嘴的极限负荷比；第二，本专利技术中在枢销杆体内引用直达罩壳顶部气体清洗装置，可完全消除先前技术中发生的问题，包括由枢销辐条侵蚀致生的喷嘴损坏，以及枢销表面硬炼焦层造成的喷雾品质受损；同时，先前技术中的缺点，包括混合室内不对称的喷雾分布及因辐条造成的喷雾角动量减损，也获得极大的改善。附图说明图1为本专利技术较佳实施例一的立体分解图；图2为旋涡混合模块的前视立体分解图；图3为旋涡混合模块的后视立体分解图；图4为本专利技术较佳实施例一的前视图；图5为图4沿A-A面的剖示图；图6为图5中虚线包围区内的局部放大图；图7为本专利技术另一实施例的剖示图；图8为一先前技术喷嘴盖的后视立体图；图9为一先前技术喷嘴盖的前视立体图；图10为另一先前技术喷嘴盖的后视立体图。具体实施例方式如图1所示，一种双流体喷嘴，其包括旋涡混合模块3、模块配接器1、支座9，其中 旋涡混合模块3(配合图2、3、4所示)包括涡动器罩壳30、通孔本体50、枢销本体60及盘体80，涡动器罩壳30为圆筒体，其上设混合室32，混合室32位于表面34至表面36之间。表面34末端形成一锥状中凸表面38，其夹角在90至150度的范围内，以于组装时可与通孔本体50上的表面54配合，产生自动对正的表面接触。涡动器罩壳30另端，如图3所示，设一缓冲室40，位于表面42至表面44之间。混合室32侧的圆筒壁上，以铣切等方式备制一组等距分隔的槽孔35，以提供从罩壳外部至混合室32的连通管道。槽孔35大致以正切方向设于圆筒壁上，以利于第二流体从通孔本体50外部经由槽孔35导入混合室32时，可诱发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双流体喷嘴，其特征在于：包括一混合装置，其中包括一设有下游开口的混合室；供第一流体流过的第一流体入口装置，与该混合室连通；供第二流体流过的第二流体入口装置，以轴向与该第一流体入口装置连通，第一流体与第二流体在第一流体入口装置内混合而形成一混合流体，两流体并进入混合室进行二次混合；一通孔本体，与混合装置于下游端接合，并具有一将该混合流体排出该喷嘴的排放开口；一锁合装置，接合混合装置及通孔本体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙泰炎，魏淑娴，
申请(专利权)人：孙泰炎，魏淑娴，
类型：发明
国别省市：US[美国]