提高噴嘴效能的方法?

Tags: 效能, 噴嘴, 降塵,

影響到降塵效果,對噴嘴的研究工作各國都沒有間斷過,新的型別不斷推出,效能越來越完善,近年來,國內外推出了數種性能較好的,適用於礦山降塵應用的噴嘴,本文就噴嘴效能的近一步完善、提高作一些說明:

步驟/方法

條件霧化角
如圖1,在距離噴嘴前250mm處,作一垂直於水霧中心線的垂線,該線與水霧邊界交於兩點,將這兩點於噴口中心相連,兩連線之間的夾角即為條件霧化角,條件霧化角大小決定著霧粒所能覆蓋塵源的面積,條件霧化角越大,霧粒覆蓋塵源的面積就越大

提高噴嘴效能的方法

霧滴粒徑
霧滴粒徑指水流通過噴嘴後,被霧化成微小霧滴的直徑,噴霧降塵是霧滴與塵粒的碰撞過程,在水量一定的條件下,霧化後的水滴粒徑越小,越接近塵源的粒度,該單位水量霧化成水滴的數量就越多,與空氣中的塵粒碰撞的機會就越多,但霧滴過小時,霧滴還來不及與塵粒發生碰撞就蒸發了,也起不到降塵作用,經驗表明,霧滴粒徑在40-50um範圍內時降塵效果最佳

霧滴分佈均勻度
霧化後的水滴粒徑有大有小,是不均勻的,同時,霧滴所覆蓋的範圍內,各部分的霧滴數量不同,水量不均勻,即霧滴分佈存在著不均勻現象,這對降塵不利

霧滴速度
霧滴速度越高,其動量越大,越能有效的和塵粒碰撞,若霧滴速度過小,從噴嘴噴出的霧粒又處在風流中,霧滴就易被風流吹散,起不到降塵作用,可見,噴嘴噴出的霧滴速度越大,越有利於降塵,此外,噴嘴的射流形狀及最大射程,也是影響降塵效果的主要引數

提高噴嘴效能的途徑
在常規噴嘴基礎上,已研製出高壓噴嘴,壓氣噴嘴,聲波霧化噴嘴,電霧化噴嘴,這些噴嘴的效能大大改善,對此本文不作進一步介紹,本文僅就從改變常規噴嘴本身結構形式及引數來探討提高噴嘴效能的途徑

改變進水角
如圖2所示,B角即為噴嘴進水角,在一定範圍內,B角越大,噴嘴噴射角Y越大,但B不能大於180度,經驗上B值一般在30-120度範圍內,可見要得到較大的條件霧化角,即噴射角,可採用增大進水角的辦法

提高噴嘴效能的方法

改進導水芯結構
導水芯是噴嘴的一個重要零件,其作用是使用水產生旋轉,從而使水的紊流脈動加劇,促進水霧化,改變導水芯的形狀和螺旋角度,使導水芯的旋流作用加強,可以取得較好的霧化效果,同時還可增大噴嘴的條件霧化角

改變旋流形式
目前噴嘴常採用的旋流形式有兩種:即切向旋流和縱向旋流,切向旋流噴嘴(如圖3)具有較大的切向水流旋轉速度,因而得到較大的霧化角,但霧滴出噴嘴口後的速度和射程較小,縱向旋流噴嘴(如圖4)具有較大的軸向水流速度,因而霧滴速度和射程都很大,擬採用一種新的進水方式,即斜向進水方式(如圖5),噴嘴內的紊狀水旋流將兼有切向旋流和縱向旋流的特點,其霧化條件將得到改善

提高噴嘴效能的方法

提高噴嘴效能的方法

提高噴嘴效能的方法

增大旋流室空間
在旋流室,已經旋轉的水流在其後湧進水流的動力推擠下,其旋轉作用進一步加劇,當噴嘴具有足夠大的旋流空間,水流就能經過充分旋轉後再噴出噴嘴口,產生較好的霧化效果,增大旋流室空間包括增大旋流室直徑和旋流室高度,實驗證明,增大直徑比增大高度效果顯著,但直徑和高度的增加也有一定極限,當超過某一值以後,隨著空間引數的增加,噴嘴效能反而降低

採用多孔噴嘴
在需要較大噴射角,又不受水量限制的場合,可考慮採用多孔噴嘴,多孔噴嘴具有水量大、噴射角度大的特點,其條件霧化角可達180度左右,為大塵源條件下的理想噴嘴,

提高加工精度
加工精度直接影響噴嘴的效能引數,嘴口直徑偏差過大,將影響噴嘴的流量特性,旋流室內壁粗糙,有毛刺將影響噴嘴的霧化質量和霧化角,導水芯孔與噴口不同心會使水霧分佈不均勻,因此噴嘴加工有一定的精度要求,一般加工精度要求達到9級,導水芯上的孔與噴口同軸度不得大於0.06mm

選擇合適的加工材料
能用於加工噴嘴的材料較多,但有優有劣,塑料材料來源廣,成本低,但難加工出較高精度的噴嘴,鑄鐵加工出的噴嘴,精度較塑料噴嘴高,且能承受較大水壓,但使用一段時間後因生鏽影響到霧化效能,用銅或不鏽鋼噴嘴,能加工出高精度的噴嘴,噴嘴不生鏽,承受的水壓高,耐用,生產中多采用銅或不鏽鋼加工高精度噴嘴

注意事項

噴嘴的結構引數直接決定噴嘴的霧化效能,由於噴嘴各結構引數是相互影響相互制約的,要得到霧化效能好的噴嘴,必須選擇合理的結構引數,改進噴嘴結構,選擇合理的結構引數可加工出霧化效能好的噴頭

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