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閱讀：1415發(fā)布時(shí)間：2017-4-11
水的霧化依靠噴嘴作為執(zhí)行元件才能產(chǎn)生。噴嘴還把高壓噴霧泵或增壓泵提供的水壓力能轉(zhuǎn)化成動(dòng)壓能，水的能量都要通過(guò)噴嘴傳輸。從某種意義上說(shuō)，噴嘴又相當(dāng)于一種工作機(jī)構(gòu)，其幾何結(jié)構(gòu)及動(dòng)力性能參數(shù)對(duì)水的霧化和能量轉(zhuǎn)化的效率有著十分重大的影響。
進(jìn)行水霧降塵時(shí)，一般選用霧化型噴嘴。對(duì)于霧化型噴嘴，霧化質(zhì)量除了需要有較高的霧滴運(yùn)動(dòng)速度外，還要使霧滴達(dá)到一定的密度、分布的均勻度和大的擴(kuò)散面積等。
1、常用的幾種噴嘴類型
對(duì)霧化和噴嘴的研究，由于霧化過(guò)程的復(fù)雜性，依賴于諸如流體力學(xué)、氣體動(dòng)力學(xué)、兩相流體動(dòng)力學(xué)和數(shù)值方法等學(xué)科的發(fā)展。目前除了部分理論研究外，絕大部分是試驗(yàn)研究。迄今發(fā)展了各種不同類型的噴嘴，目前普遍應(yīng)用的噴嘴主要有以下幾種類型：
(1)壓力式霧化噴嘴：該類型噴嘴通過(guò)小孔將液體噴出，實(shí)現(xiàn)壓力勢(shì)能向動(dòng)能的轉(zhuǎn)換，從而獲得相對(duì)于周圍氣體較高的流動(dòng)速度，通過(guò)氣液之間強(qiáng)烈的剪切作用來(lái)實(shí)現(xiàn)液體的霧化。這種類型噴嘴按照有螺旋芯和無(wú)螺旋芯分為平頭噴嘴、離心式噴嘴。
(2)旋轉(zhuǎn)式霧化噴嘴：液體通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的圓盤、圓杯或具有徑向孔的甩液盤將液體甩出，形成液膜，在表面張力的作用下實(shí)現(xiàn)液體的霧化。旋杯式噴嘴即屬于這種類型，這種噴嘴又叫做機(jī)械式噴嘴。
(3)氣動(dòng)霧化噴嘴：利用氣體介質(zhì)與液體介質(zhì)之間的相互擠壓、加速或剪切作用，將液體霧化。主要包括氣體輔助霧化噴嘴、氣爆霧化噴嘴、氣泡霧化噴嘴等幾種形式。
(4)超聲波或哨聲霧化噴嘴：利用壓電陶瓷產(chǎn)生的超聲波或機(jī)械超聲，然后利用超聲的空化現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)液體的霧化。這種類型包括超聲霧化噴嘴、哨聲霧化噴嘴等形式。
試驗(yàn)研究表明，噴嘴的霧化質(zhì)量主要取決于噴嘴的轉(zhuǎn)化原理和結(jié)構(gòu)。壓力轉(zhuǎn)化型霧化噴嘴的壓力水轉(zhuǎn)化成噴霧水僅有一次轉(zhuǎn)化過(guò)程，故也稱為一次霧化型噴嘴。這類型噴嘴的霧化效果一般不是十分理想。而旋轉(zhuǎn)壓力式噴嘴的霧化質(zhì)量分布比較均勻，流量大且霧化角也大。噴霧通量在霧錐中心處zui大，隨著壓力增大，鄰近霧錐中心的區(qū)域噴霧通量變大，在霧錐邊緣處噴霧通量變小。因此，水霧系統(tǒng)的噴嘴采用旋轉(zhuǎn)壓力式噴嘴。這是因?yàn)樾D(zhuǎn)壓力式噴嘴具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：
(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低；
(2)全部零部件維修簡(jiǎn)單，拆裝方便，且不易堵塞；
(3)霧化效果好，霧滴尺寸分布比較均勻；
(4)噴霧角的大小可以調(diào)節(jié)。
常用噴嘴按噴霧體形狀分，可分為空心錐體噴嘴、實(shí)心錐體噴嘴、扇形噴嘴等。
空心錐體噴嘴、實(shí)心錐體噴嘴一般都有使壓力水旋轉(zhuǎn)的設(shè)施，屬于旋流噴嘴。實(shí)心錐體噴嘴由一個(gè)鋼鑄外殼和一個(gè)可拆裝的螺旋型內(nèi)心組成，噴嘴內(nèi)心的中心有一個(gè)圓柱形孔道，它就像一個(gè)平孔噴嘴，將液體噴入圓錐液束的核心部位，使之成為實(shí)心圓錐液束。實(shí)心錐體噴嘴比空心錐體噴嘴霧滴密度大，降塵效果更好。扇形噴嘴內(nèi)部一般無(wú)導(dǎo)水芯，而噴孔外部則有I字形凹槽，這是一種應(yīng)用zui多的扇形噴嘴，噴射出邊緣極薄的液膜，液滴分布均勻。一般來(lái)說(shuō)，產(chǎn)塵范圍大且含塵量高時(shí)，宜選實(shí)心錐體噴嘴；產(chǎn)塵范圍大而含塵量較低時(shí)，宜選空心錐體噴嘴；攔截含塵氣流降塵時(shí)宜選扇形噴嘴、空心錐體噴嘴。
2、旋轉(zhuǎn)壓力式噴嘴的結(jié)構(gòu)、霧化原理及主要技術(shù)參數(shù)
旋轉(zhuǎn)式壓力噴嘴主要由液體切向入口、液體旋轉(zhuǎn)室、噴嘴孔等組成。噴嘴由殼體、芯體兩部分組成，殼體旋于芯體之上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)可以調(diào)節(jié)噴霧角的大小。由水泵提供的液體由切向入口進(jìn)入噴嘴的旋轉(zhuǎn)室中，在旋轉(zhuǎn)室獲得切向運(yùn)動(dòng)。根據(jù)動(dòng)量矩守恒定律，旋轉(zhuǎn)速度與半徑成反比。因此，愈靠近軸心，旋轉(zhuǎn)速度愈大，其靜壓力愈小，結(jié)果在噴嘴*形成小于大氣壓的空氣旋流，而液體則形成繞空氣芯旋轉(zhuǎn)的環(huán)形薄膜，液體靜壓能(在噴嘴處)轉(zhuǎn)變?yōu)橄蚯斑\(yùn)動(dòng)的液膜的動(dòng)能，從噴嘴高速噴出。液膜伸長(zhǎng)變薄，zui后分裂為細(xì)小液滴。
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