[实用新型]一种多流道高速射流雾化喷头结构

说明书

本实用新型公开了一种多流道高速射流雾化喷头结构，包括接管、喷嘴护套和套筒；其中，套筒的中心处开设有相连通的喷口和接管通道，接管通道内自靠近喷口处开始依次设置有相连通的喷嘴护套和接管，喷嘴护套和接管内开设有流体流道，且在靠近喷口处的一端设置有流体流道喷嘴；套筒的侧壁在周向上均匀开设有若干与喷口相连通的气体流道，且每个气体流道在靠近喷口处的一端设置有气体流道喷嘴。本实用新型能够有效地保证在水蚀实验过程中，撞击试样的液滴足够小，分布足够均匀，同时可以确保多个试样同时受到撞击，有效缩短实验周期，提高实验效率，更好地模拟实际汽轮机的水蚀现象。

技术领域

本实用新型属于工业设备技术领域，具体涉及一种多流道高速射流雾化喷头结构，主要应用在汽轮机叶片材料抗冲蚀实验的高速射流发生器部件。

背景技术

汽轮机是一种典型的叶轮机械，高温高压蒸汽带动叶片旋转对外输出轴功，是火力发电厂的主要设备之一。随着我国发电系统向高参数、大容量机组的发展，汽轮机在运行过程中的稳定性和经济性越来越重要，在高温高压以及高转速的在运行工况下，气缸的低压部分和转子的末几级通常会伴随着严重的腐蚀现象。在实际运行的300MW、600MW汽轮机末级叶片中,运行温度一般处在100℃以下,流道中夹带的液滴与固体壁面的相对撞击速度可达到300～400m/s，根据国内外所做的汽轮机叶片水蚀实验可以了解到,液滴速度一般都在500m/s，直径一般在50μm—400μm之间。同时汽轮机末级部分的输出功率往往占据机组总输出功率的十分之一；除了对汽轮机功率和效率的影响外，水蚀现象还会引起振动和噪声，严重时会造成叶片断裂，因此减小汽轮机水蚀现象的影响，保证末级叶片的性能尤为重要。

目前对汽轮机水蚀的研究主要集中在数值模拟以及实际实验两个方面，相对数值模拟而言，实际搭建水蚀实验台能够更好地模拟实际汽轮机运行过程中的水蚀现象，测得更精确的数据。因此，在研究水蚀现象的过程中，实验台是必不可少的一部分。现有的大部分实验台通过增加试件旋转半径和转速来达到增加试件线速度的目的，具体采用高速运动的试件与低速离散液滴的碰撞来模拟符合实际情况的水蚀撞击速度。

但是伴随着电力需求的不断增长，汽轮机功率也必须尽可能提高，这就不可避免的需要增加叶片的高度，从而采用更长的叶片设计，由此带来了更加严重的水蚀问题。目前不少制造厂生产的超长叶片叶顶转速的线速度已经超过600m/s，在这种情况下，采用原有设计思路必须大幅度提高实验台尺寸和旋转速度，这就带来了过多的实验台加工制造成本，同时较高的转速也会使实验操作的危险性提高。

基于以上原因，本设计采用了一种的新型设计思路，通过低速旋转轮盘与高速雾化射流的设计，实现较高液固相对撞击速度的实验模拟。其中，轮盘保持较低转速的目的是为了保证整圈试样承受相同的水蚀工况，在单次实验中可对多个试件的水蚀性能进行测试，提高实验的效率；另一方面，较高的液固相相对撞击速度由超高压泵在固定位置产生的高速射流来实现。由于射流撞击与液滴撞击存在一定差异，必须设计一种适用于高速射流的新型雾化喷头结构，将连续高速射流转化为离散的高速液滴，从而模拟汽轮机叶片真实水蚀工况，为新型汽轮机叶片的设计与选材提供数据参考和技术支持。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多流道高速射流雾化喷头结构，其能够有效地保证在水蚀实验过程中，撞击试样的液滴足够小，分布足够均匀，同时可以确保多个试样同时受到撞击，有效缩短实验周期，提高实验效率，更好地模拟实际汽轮机的水蚀现象。

为了达到目的，本实用新型提供的技术方案为：

一种多流道高速射流雾化喷头结构，包括接管、喷嘴护套和套筒；其中，

套筒的中心处开设有相连通的喷口和接管通道，接管通道内自靠近喷口处开始依次设置有相连通的喷嘴护套和接管，喷嘴护套和接管内开设有流体流道，且在靠近喷口处的一端设置有流体流道喷嘴；套筒的侧壁在周向上均匀开设有若干与喷口相连通的气体流道，且每个气体流道在靠近喷口处的一端设置有气体流道喷嘴。