[发明专利]一种喷嘴特性的测试装置

说明书

 

技术领域

本发明涉及气雾特性的测定这一技术领域，具体是一种喷嘴气雾特性的测试装置。

背景技术

现有的喷嘴气雾特性测试装置均不能调节喷嘴的喷射高度，但是由于喷嘴喷出气雾的特性参数（如粒径、液滴速度、水流密度等）是跟随喷嘴距离的变化而相应其变化的，能否实现不同高度下对喷嘴气雾特性参数的测量是本发明要解决的重要技术问题。

气雾喷嘴在工业中的各个领域都有着广泛的应用，在冶金连铸二次冷却中通过喷嘴产生的气雾射流来冷却钢坯，因此设定喷嘴的排布结构，喷射距离以及气压水压的大小都要依据喷嘴的气雾特性，选定了合适的特性参数可以更好地对钢坯进行均匀冷却，从而节约用水用电，降低生产成本；在农业中用气雾喷嘴来进行雾化农药喷洒，将农药通过气雾喷嘴雾化成多大的液滴，以多大的速度，以多远的距离喷到植被上也需要依赖喷嘴的气雾特性，从而能更好的提高农药的利用率；在喷涂行业中，喷涂液滴的速度、大小、方向均对喷涂有着重要的影响，为了改善喷涂的效果也需要对喷嘴的气雾特性进行相应的研究；在电厂的湿法脱硫、脱硝、除尘过程中喷嘴喷射液滴的粒径大小、速度会影响到喷射的有效面积，设定合理的气雾特性参数会达到节约用水用电，降低生产成本的效果；在干燥领域内，气雾喷嘴也有着广泛的应用，例如干燥牛奶、药物、燃料和某些无机盐等一些粘稠、热敏性的物质，设定合理的气雾特性，可以利用最小的功耗达到最佳的干燥效果，从而直接影响到经济效益；在生产车间和生活空间中，喷雾型加湿器通过将细小液滴喷到空间中达到调节空间内湿度的效果，而这些液滴的大小和速度则直接影响到液滴在空间运动中的效果。

因此，建立一个能够同时测试气雾喷嘴的各种气雾特性（如液滴粒径、液滴粒径分布、液滴速度、水流密度等）对研究喷嘴的气雾特性有着极其重要的意义，而目前的喷嘴测试装置，其测试能力非常有限，例如专利CN1743830中公开的混合喷嘴测试装置，其只能测试喷嘴不同气压水压下的整体水流量，而不能测试不同喷雾区域水流密度的变化规律，且无法调试喷嘴的高度，该测试装置存在很大的局限性，难以对喷嘴的气雾特性起到良好的测试效果。

正是由于喷嘴的气雾特性在生产中有着重要的作用，而喷嘴的气压水压大小、喷射距离远近是影响气雾特性的重要因素，因而建立一个可以综合测试不同喷嘴在不同气压水压，不同喷射距离下的喷雾特性的测试装置具有广泛的应用价值。

发明内容

本发明需要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种喷嘴气雾特性的测试装置，通过可垂直升降的测试平台实现喷嘴不同喷射高度下完成液滴粒径、液滴粒径分布、液滴速度、水流密度等气雾特性的测试。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种喷嘴气雾特性的测试装置，包括箱体，喷嘴，测试平台系统，气路统，水路系统，以及激光成像系统；

——喷嘴，连接至气路系统和水路系统，从而形成测试所需的气雾，喷嘴通过万向支架安装在箱体顶面之下，测试平台之上；

——测试平台系统，包括可垂直升降的测试平台，测试平台升降系统，以及根据不同测试需要安装在测试平台上的格栅集水器或油膜集水板；

——气路系统，包括气泵，气罐，气路调压阀，气体压力表以及气体流量计；

——水路系统，包括水箱，水泵，供水阀，水流量计，回水阀以及水路调压阀； 

——激光成像系统，包括激光发生器、CCD相机和计算机数据处理系统，激光发生器安装于箱体的一侧，CCD相机安装于箱体的另一侧，CCD相机对应于激光发生器设置，并将捕捉到的信号发送给计算机数据处理系统。

进一步的，所述测试平台升降系统包括垂直升降步进电机和升降传动链，四条升降传动链分别垂直安装于箱体的四侧边处，位于箱体的顶面和底面之间，测试平台的四端分别固定连接至各升降传动链，箱体顶面上安装有垂直升降步进电机，用于控制升降传动链的升降。

进一步的，所述格栅集水器为一长方体开口结构，其底面向上具有等距平行排列的隔板，格栅集水器的隔板采用尖顶型结构，且隔板的侧面设置有刻度尺。

进一步的，所述格栅集水器的尺寸长×宽×高为500×100×110mm mm，隔板之间的间隔为8mm，隔板的壁厚为2mm。

进一步的，所述油膜集水板为一长方形玻璃板，其上均匀涂布有凡士林和机油的混合物，且凡士林和机油的体积比为1:3。

进一步的，所述气泵通过气路管道连接至气罐，气罐通过气路管道连接至喷嘴，气罐上安装有气体压力表以及气路调压阀，气罐至喷嘴的气路管道上安装有气体流量计。