[发明专利]一种探针式超音速气动雾化喷嘴

说明书

一种探针式超音速气动雾化喷嘴，包括壳体和喷头；壳体为圆柱筒形且中心孔为两级阶梯孔，小孔径阶梯孔为供气孔；喷头为三级阶梯圆柱台结构且中心设有中心腔道，分为直管腔道段和拉瓦尔管腔道段，拉瓦尔管腔道段的扩张段侧壁采用凹曲线型；喷头与壳体采用螺纹密封连接，两者之间设有环形水腔，在环形水腔对应的壳体上设有供水孔；环形水腔与拉瓦尔管腔道段之间由一根注水探针连通，注水探针的出水端头位于拉瓦尔管腔道段的扩张段轴心区域。本发明的雾化喷嘴能够进一步提高节水性能并降低压缩空气使用量，同时降低空气压缩泵的损耗程度；本发明无需额外提供超声振动能量，就能够使喷嘴输出的液滴粒度满足微米级要求，进而提高微米级粉尘的捕获能力。

技术领域

本发明属于喷雾降尘技术领域，特别是涉及一种探针式超音速气动雾化喷嘴。

背景技术

目前，市场上用于喷雾除尘的雾化喷嘴主要有两类，第一类是超声波雾化喷嘴，第二类是气动雾化喷嘴。

对于超声波雾化喷嘴来说，其是利用空气驱动液体穿越喷嘴的超声波区域，并通过超声波震荡将液体破碎成10微米左右的液滴颗粒，最后由喷嘴喷出形成降尘喷雾。但是，由于超声波区域的存在，会导致喷管内气流流场变的不稳定，这不但会浪费气动能量，而且需要额外提供超声振动能量，而气流流场不稳定将会使液体破碎不彻底，此时喷雾中仍会包含有大量的大粒度液滴颗粒，从而导致喷雾降尘效果下降。另外，超声波雾化喷嘴的用水量偏高。

对于气动雾化喷嘴来说，其利用高速气流快速通过喷口，以使喷口处的注水孔出水端形成负压，即使注水孔的出液压力不高，也可以将液体从注水孔中抽吸出来，由于气流的运动速度要远远大于注水孔排出的液体流速，因此在液体受到气流的强烈冲击后，将被破碎成液滴颗粒。另外，由于气动雾化喷嘴对注水压力要求不高，因此比超声波雾化喷嘴更加节越水源。但是，由于液滴破碎的能量全部来自于高速气流，因此压缩空气的消耗量比较高，而且空气压缩泵的损耗比较严重。再有，由于注水孔的出水孔口都是设在喷口内侧壁上，而高速气体流场又集中于喷口轴心，由注水孔排出的液体难以充分深入高速气体流场的内部，会有相当一部分的液体只能处于高速气体流场边缘，而这部分的液体可能还来不及破碎就被吹离喷嘴，从而导致气动雾化喷嘴输出的液滴粒度很难达到微米级，进而降低了对微米级粉尘的捕获能力。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种探针式超音速气动雾化喷嘴，基于传统气动雾化喷嘴的工作原理进行设计，能够进一步提高节水性能，能够进一步降低压缩空气的使用量，同时降低空气压缩泵的损耗程度；本发明无需额外提供超声振动能量，就能够使喷嘴输出的液滴粒度满足微米级要求，进而提高微米级粉尘的捕获能力。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种探针式超音速气动雾化喷嘴，包括壳体和喷头；所述壳体采用圆柱筒形结构，壳体的中心孔采用两级阶梯孔，分别为第一阶梯孔和第二阶梯孔，且第一阶梯孔的孔径大于第二阶梯孔的孔径；所述第二阶梯孔的孔口处内表面设有用于转接的内螺纹，且第二阶梯孔作为供气孔；所述喷头采用三级阶梯圆柱台结构，分别为第一阶梯圆柱台、第二阶梯圆柱台及第三阶梯圆柱台，且第一阶梯圆柱台的外径大于第三阶梯圆柱台的外径，第三阶梯圆柱台的外径大于第二阶梯圆柱台的外径，第三阶梯圆柱台的外径等于第一阶梯孔的孔径，所述第一阶梯圆柱台的外径大于等于壳体的外径；在所述喷头的中心开设有中心腔道，中心腔道分为直管腔道段和拉瓦尔管腔道段，且拉瓦尔管腔道段的扩张段侧壁采用凹曲线型；所述直管腔道段与第三阶梯圆柱台同侧，所述拉瓦尔管腔道段与第一阶梯圆柱台同侧；在所述第一阶梯孔的内表面设有内螺纹，在所述第三阶梯圆柱台的外柱面设有外螺栓，第一阶梯孔与第三阶梯圆柱台通过螺纹配合连接；所述第一阶梯圆柱台与壳体之间安装有第一密封圈，所述第三阶梯圆柱台与壳体之间安装有第二密封圈；所述第二阶梯圆柱台与壳体之间构成的环形空间设为环形水腔，在环形水腔对应的壳体上开设有供水孔，在供水孔的孔口处内表面设有用于转接的内螺纹；所述环形水腔与拉瓦尔管腔道段之间由一根注水探针相连通，且注水探针的出水端头位于拉瓦尔管腔道段的扩张段轴心区域。