一,、螺旋噴嘴簡介:
螺旋噴嘴又叫脫硫噴嘴,、防堵塞噴嘴、大流量噴嘴,、除塵噴嘴,、耐腐蝕噴嘴,是一種實(shí)心錐形或空心錐形噴霧噴嘴,,噴流角度范圍可為50°-170°,。在3巴壓強(qiáng)下,液體流率范圍為5.5-4140升/分,。這種結(jié)構(gòu)緊湊的噴嘴有著暢通的流道由東莞市鑫悅凈化科技有限公司首席設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì),,可以最大程度地減少液體阻塞,使液體在給定尺寸的管道上達(dá)到最大流量,。
利用噴嘴進(jìn)行液體的霧化是一種常見的工程技術(shù),,覆蓋了從農(nóng)業(yè)灌溉、射流清洗,、水霧滅火,、噴霧干燥到霧化燃燒、噴水冷卻等工程領(lǐng)域,,由于噴嘴的結(jié)構(gòu)對(duì)霧化的效果具有極其重要的作用,,因此其研究日益得到廣泛的重視,。
在眾多形式的噴嘴中,螺旋噴嘴采用機(jī)械原理進(jìn)行霧化,,具有霧化壓力低、噴射通徑大等特點(diǎn),,對(duì)霧化過程的泵送系統(tǒng)和霧化液體中固體顆粒的要求較低,,近年來得到了廣泛的應(yīng)用,螺旋噴嘴的實(shí)心霧化面一般由2-4圈的同心霧化圓形組成,,根據(jù)噴霧壓力和流量不同,,每個(gè)同心圓具有一定的厚度,因此,,霧化顆粒的均勻性受同心圓形狀的約束,。
二、螺旋噴嘴的工作原理
具有一定壓力和速度的液體從上向下流過螺旋噴嘴時(shí),,其外層部分液體撞擊噴嘴上呈一定角度的螺旋面,,從而改變噴射方向離開噴嘴,定義液體撞擊噴嘴的開口底面為噴射面,,圖1a所示的螺旋面E,,和E對(duì)應(yīng)應(yīng)是噴射上螺旋面E,定義在垂直于噴射軸線的一定距離上,,霧滴組成的平面為霧化面,,如圖1b平面F所示,從微觀上看,,由于噴嘴螺旋錐體長度的存在,,霧化面應(yīng)當(dāng)是一個(gè)凹球面,但是相對(duì)于較長的霧化距離,,螺旋錐體的長度可以忽略不計(jì),,因而可以近似認(rèn)為是一個(gè)平面。
由于不同層錐體噴射面流線與噴嘴軸心的夾角(螺旋角)不同,,而且角度逐層減小,,因而在霧化面可以形成具有相同間距的同心圓形狀,一般設(shè)計(jì)霧化面由2-4個(gè)相互聯(lián)結(jié)的同心圓組成,,當(dāng)逆向投射到螺旋噴嘴噴射面的幾何結(jié)構(gòu)是,,由于在同一圈螺旋面內(nèi)具有相同的螺旋角,而不同圈的螺旋面其螺旋角不同,,相鄰圈螺旋面之間的螺旋面必然具有明顯的轉(zhuǎn)換面,,如圖1a的G,因而在霧化面上可以看到明顯的直線過度帶,,如圖1b的H,,由于面G的存在使得螺旋噴嘴螺旋體的強(qiáng)度具有應(yīng)力集中的缺點(diǎn),,而且霧化面的液滴分布也會(huì)在H處出現(xiàn)霧滴重疊,不利于霧化液滴的均勻分布,。
采用內(nèi)外雙圓錐的空心漸變螺旋角螺旋噴射型面,,提出了一種具有漸開線霧化面的新型螺旋噴嘴,根據(jù)霧化平面的要求,,對(duì)漸開線的首尾進(jìn)行優(yōu)化處理,,采用動(dòng)坐標(biāo)系向定坐標(biāo)系映射的方法,推導(dǎo)了噴射型面的空間幾何模型,,并采用Matlab進(jìn)行仿真,,驗(yàn)證了提出的具體漸開線霧化面的噴射型面幾何模型的有效性,為螺旋噴嘴的設(shè)計(jì)和制造提供了理論依據(jù),,采用了漸變螺旋角噴射型面設(shè)計(jì)后,,由于轉(zhuǎn)換面的取消,在對(duì)霧化面的圓形度沒有非常嚴(yán)格要求的情況下,,新型螺旋噴嘴應(yīng)力分布合理,,噴射分布更均勻,可以獲得更好的效果,。