单线微射流雾化器制造技术

单线微射流雾化器，涉及雾化器。提供一种通过逐滴雾化的方式，可以将高粘度溶液均匀的分散开来，保证产品的大小均一，有效降低液滴之间的相互作用，减少颗粒的挂壁现象，并节省能源，进一步推动喷雾干燥过程的连续化生产的单线微射流雾化器。设有玻璃管、固定组件、压电陶瓷和喷嘴，在玻璃管的料液进口设有衔接头，衔接头上设有螺母，所述螺母与装有料液的储料罐相连，所述衔接头与储料罐之间由垫片密封；所述固定组件设在玻璃管的中部，压电陶瓷设在玻璃管的下部，喷嘴设在玻璃管的料液出口，压电陶瓷通过导线与驱动器连接。导线可由固定组件固定。对于高粘度物料具有很好的雾化效果，能够生产出尺寸均一的液滴，结构简单。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及雾化器，尤其是一种用于雾化高粘度流体，生产尺寸均一液滴的单线微射流雾化器。
技术介绍
目前，公知的压力式雾化器主要由液体切向入口、液体旋转室、喷嘴孔等组成，利用高压泵使液体获得很高的压力（2～20Mpa），从切线入口进入喷嘴旋转室中，液体在旋转室获得旋转运动。根据旋转动量矩守恒定律，旋转速度与漩涡半径成反比，因此，愈靠近轴心，旋转速度愈大，其静压力愈小，结果在喷嘴中央形成一般压力等于大气压的空气旋流，而液体则形成绕空气心旋转的环形薄膜，液体静压能在喷嘴处转变为向前运动的液膜的动能，从喷嘴喷出。液膜伸长变薄，最后分裂为小雾滴。然而，当增大料液粘度时，空气心变小，被液体填充，液膜变厚，直到粘度增加至一定程度，空气心消失，被液体所充满，形成堵塞。同时，多液滴雾化方式所制得的产品的形状、粒径、密度、多孔性和含水率等特性参数差异较大。在雾化过程中，通过压力式雾化器所得的液滴尺寸分布在10～800μm之间。随着产品粒径分布加大，喷雾干燥所消耗的能量也逐渐增加。多液滴喷雾干燥还容易造成液滴在干燥塔内的运行轨迹相互重合，产生挂壁现象，导致材料和能源浪费。Huang和Mujumdar的研究结果表明，实验室模拟与中式的喷雾干燥结果的吻合性与产品的粒径分布及多液滴雾化方式具有负相关关系。
技术实现思路
本技术的目的在于为了克服雾化高粘度物料堵塞问题和产品粒径分布范围过大等问题，提供一种通过逐滴雾化的方式，可以将高粘度溶液（约20mpa·s）均匀的分散开来，保证产品的大小均一，有效降低液滴之间的相互作用，减少颗粒的挂壁现象，并节省能源，进一步推动喷雾干燥过程的连续化生产的单线微射流雾化器。本技术设有玻璃管、固定组件、压电陶瓷和喷嘴，在玻璃管的料液进口设有衔接头，衔接头上设有螺母，所述螺母与装有料液的储料罐相连，所述衔接头与储料罐之间由垫片密封；所述固定组件设在玻璃管的中部，压电陶瓷设在玻璃管的下部，喷嘴设在玻璃管的料液出口，压电陶瓷通过导线与驱动器连接。所述导线可由固定组件固定。所述喷嘴内部的开孔可呈喇叭形，开孔前端圆柱形孔直径可为25～150μm，所述圆柱形孔的高径比可为1∶（1～5），开孔后端为圆台形，母线与轴线之间夹角可为30°～60°。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：采用压电陶瓷喷嘴，在空气压缩机提供的气压（约0.2MPa）作用下，物料沿着玻璃管往下运动，形成单串直线的液柱。压电陶瓷在交流电作用下可以将压电效应转化为机械振动，玻璃管在压电陶瓷振动的影响下，对里面的物料形成间歇性的挤压，液柱在挤压作用下出现一道道断裂，从而形成分散的液滴。对于确定条件(如射流速度、喷孔直径、物料粘度和表面张力、气体介质的密度等)的雾化过程，通过调节控制压电陶瓷的电驱动器，选择与操作条件对应的共振频率，实现对物料的均一雾化。对于喷嘴结构部分，孔径过大，难以将液滴分散，孔径过小，则需要提供很大的压力或者高粘度物料难以被喷射出来，本技术所采用孔径分布在25～150μm之间，其雾化效果最佳。同时，对于粘度和表面张力较大的物料，极易在喷嘴处形成堵塞，所以本技术将喷嘴结构设计成“喇叭形”，出口前端设计为圆柱形，后端设计成圆台形，物料在通过喷嘴的过程中经历一个横截面逐渐减小，压力逐渐增大的过程，适度的压力梯度加强了物料的雾化过程。然而，后端圆台开口角度过小，压力梯度效果不明显，开口过大，物料在通过喷嘴圆柱孔隙时，压力突变，容易在两者连接处形成堵塞。本技术对于后端圆台设计采用母线与轴之间夹角在30°～60°时，雾化效果最佳。同时，对于前端圆柱部分，高径比过小，料液在其中经历时间过短，难以雾化出尺寸均一的液滴，高径比过大，料液在其中经历时间过长，容易造成高粘度物料堵塞。本技术对于前端圆柱设计高径比采用1∶1-5∶1时，雾化效果最佳。通过对喷嘴结构的特殊设计，本技术雾化器对高黏度溶液实现了很好的雾化，雾化液滴尺寸大小均一。本技术的有益效果是，对于高粘度物料具有很好的雾化效果，能够生产出尺寸均一的液滴，结构简单。附图说明图1是本技术实施例的结构示意图。在图1中，各标记为：1.导线，2.螺母，3.衔接头，4.料液，5.玻璃管，6.固定组件，7.压电陶瓷，8.喷嘴。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。参见图1，本技术实施例设有玻璃管5、固定组件6、压电陶瓷7和喷嘴8，在玻璃管5的料液进口设有衔接头3，衔接头3上设有螺母2，所述螺母2与装有料液的储料罐相连，所述衔接头3与储料罐之间由垫片密封；所述固定组件6设在玻璃管5的中部，压电陶瓷7设在玻璃管5的下部，喷嘴8设在玻璃管5的料液出口，压电陶瓷7通过导线1与驱动器（在图1中未画出）连接，其中导线1由固定组件6固定。所述喷嘴8内部的开孔可呈喇叭形，开孔前端圆柱形孔直径可为25～150μm，所述圆柱形孔的高径比可为1∶（1～5）,开孔后端为圆台形，母线与轴线之间夹角可为30°～60°。将雾化器中的螺母2与装有料液的储料罐相连，衔接头3在垫片作用下与储料罐之间形成密封，然后在空气压缩机提供的气压作用下，物料4沿着玻璃管5向下运动，从喷嘴8射出，形成单串直线的液柱。将压电陶瓷7通过导线1与电驱动器相连，调节电驱动器，改变交流电的频率，压电陶瓷振动的频率也随之改变，玻璃管在压电陶瓷振动的影响下，对里面的物料形成间歇性的挤压，液柱在挤压作用下出现一道道断裂，从而形成分散的液滴。操作条件和物料性质的不同，均会影响液滴的分散效果，通过调节压电陶瓷7的激励频率，直到颗粒分散均匀一致。由于喷嘴8口径过小，对于高粘度溶液的雾化过程容易形成堵塞。本技术所设计的喷嘴采用不锈钢材质，内部开孔呈“喇叭形”，前端圆柱形孔直径设计在25～150μm之间，高径比范围为1∶1-5∶1，后端开孔为圆台形，母线与轴之间夹角范围为30°～60°。料液在孔出口处，横截面变小，压力集中，料液更易从喷嘴口8流出，大大改善了高粘度物料的雾化效果。本文档来自技高网...

【技术保护点】
单线微射流雾化器，其特征在于设有玻璃管、固定组件、压电陶瓷和喷嘴，在玻璃管的料液进口设有衔接头，衔接头上设有螺母，所述螺母与装有料液的储料罐相连，所述衔接头与储料罐之间由垫片密封；所述固定组件设在玻璃管的中部，压电陶瓷设在玻璃管的下部，喷嘴设在玻璃管的料液出口，压电陶瓷通过导线与驱动器连接。

【技术特征摘要】
1.单线微射流雾化器，其特征在于设有玻璃管、固定组件、压电陶瓷和喷嘴，在玻璃
管的料液进口设有衔接头，衔接头上设有螺母，所述螺母与装有料液的储料罐相连，所述衔
接头与储料罐之间由垫片密封；所述固定组件设在玻璃管的中部，压电陶瓷设在玻璃管的下
部，喷嘴设在玻璃管的料液出口，压电陶瓷通过导线与驱动器连接。
2.如权利要求1所述的单线微射流雾化器，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓东，汪碧峰，游翔，车黎明，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：实用新型
国别省市：