1,、霧化噴嘴的類型
對(duì)霧化和噴嘴的研究，由于霧化過程的復(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)于周圍氣體的較高的流動(dòng)速度,，通過氣液之間強(qiáng)烈的剪切作用來實(shí)現(xiàn)液體的霧化,。這種類型噴嘴按照有螺旋芯和無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、氣爆霧化吱嘴,、氣泡霧化等幾種形式,。
(4)超聲波或哨聲霧化噴嘴：利用壓電陶瓷或-峭產(chǎn)生的超聲波或機(jī)械超聲，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。
2,、霧化因素
風(fēng)送式霧炮機(jī)噴霧降塵的機(jī)理主要是水霧與粉塵顆粒的碰撞,，對(duì)沉降細(xì)微的粉塵，需要有與之相適應(yīng)的分散均勻的細(xì)微水霧,，還需要一定的水霧運(yùn)動(dòng)速度,。噴嘴的霧化性能，從分散度角度來說,，主要取決于噴嘴結(jié)構(gòu),，而水霧粒徑的大小不僅與噴嘴的結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與供水壓力有關(guān),，壓力越大,，水霧噴射速度越大，水滴越容易破碎,。為使噴嘴噴射出的水霧分散度好,，而且具有一定的擴(kuò)散角，水流在噴出噴嘴前應(yīng)有一定的橫向速度,，對(duì)于霧化型噴嘴,，壓力通過后的霧化質(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,。
3、可靠性因素
在缺水的地區(qū),，煤礦井下噴霧降塵用水大都是利用井下排至地面的礦井水,，經(jīng)沉淀和簡(jiǎn)單過濾處理后再送入井下,，水的清潔度較差。螺旋導(dǎo)水芯噴嘴的斜切孔孔徑比較小,，水中雜物很容易將其堵塞,，孔徑若大了不起作用。平射型噴嘴,，霧化效果不錯(cuò),，但致命弱點(diǎn)是可靠性差，應(yīng)用清潔的水,，能夠較長(zhǎng)時(shí)間的使用，水質(zhì)較差時(shí),，使用時(shí)間很短,。因?yàn)閲娮靸?nèi)部的螺旋形水道既狹窄又比較長(zhǎng)，水中雜質(zhì)很容易滯留其間造成堵塞,，而且很難清理,，往往工作時(shí)間很短就被堵塞而失去作用，因清理困難而導(dǎo)致報(bào)廢,。因此,，噴嘴的工作可靠性成為很重要的一個(gè)因素。
噴嘴還把高壓噴霧泵或增壓泵提供水壓力能轉(zhuǎn)化為動(dòng)壓能,。水的能量都要通過噴嘴傳輸,。某種意義上，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,。為了取得良好的降塵效果。
4,、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
考慮除塵霧炮霧化性能和工作可靠性,，較理想的噴嘴結(jié)構(gòu)形狀由噴嘴體、噴嘴芯和芯體壓蓋組成,，噴嘴芯與噴嘴體之間是間隙配合容易取出,，為噴嘴發(fā)生堵塞時(shí)清理提供方便，從而能夠延長(zhǎng)噴嘴的使用壽命,，適應(yīng)惡劣工作環(huán)境,。噴嘴芯是噴嘴優(yōu)劣的關(guān)鍵部件，其形狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要考慮霧化性能和避免堵塞,，故采用雙頭導(dǎo)流折返形狀,，類似于X形狀的旋流葉片。壓力水進(jìn)入噴嘴后沿噴嘴芯形成的傾斜(與水平線夾角成400)流道流動(dòng),，到邊緣后旋轉(zhuǎn)折返回來形成旋轉(zhuǎn)流動(dòng),。每個(gè)葉片上又開一個(gè)方形槽口,，使兩股水流相互作用，加大紊流程度,，最后在噴口前匯合產(chǎn)生更大的紊動(dòng),。水流在被噴出前經(jīng)過如此劇烈的脈動(dòng)，橫向速度能量劇增,，因而噴射出后霧化均勻,、分散度好、霧粒細(xì)微,，對(duì)沉降粉塵十分有利,。而且，這種形狀的噴嘴芯流道在最狹窄處其橫向尺寸是噴嘴出口直徑的兩倍,，所以噴嘴不易產(chǎn)生內(nèi)部流道堵塞現(xiàn)象,，提高了噴嘴工作的可靠性。即使堵塞也容易取出噴嘴芯進(jìn)行清理,，延長(zhǎng)了噴嘴的使用壽命,。相對(duì)于螺旋形流道來說，流道短,，不僅有利于微小顆粒通過,，而且壓力損失小。此外,，X形狀的噴嘴芯對(duì)于不嚴(yán)重的堵塞可以用細(xì)鐵絲由噴嘴噴口處直接去疏通,，比較簡(jiǎn)便。每一種噴霧裝置均由空氣帽和液體帽組成,，能夠提供扇形和圓形兩種噴霧模式,，并有著廣泛的流量范圍。噴嘴體的入口接頭有多種尺寸,，適合大多數(shù)常用的管道,。以上噴嘴部件可以互換，這為得到不同的噴霧性能提供了靈活機(jī)動(dòng)性,。
5,、內(nèi)部流道與口徑匹配
高塔式除塵霧炮機(jī)從霧化效果和分散均勻度來說，噴嘴內(nèi)部流道相對(duì)小一些比較有利,，但太小的話,，流體在噴嘴內(nèi)部流動(dòng)阻力太大，造成較大的壓力損失,。若內(nèi)部流道比口徑大的太多,，水流在內(nèi)部流道中的流動(dòng)速度就小，紊流程度低,，水流橫向速度也小,，水流噴出后擴(kuò)散不開,，分散度差，嚴(yán)重時(shí)成細(xì)射流狀噴出,。因此,，應(yīng)該尋找出一個(gè)比較合適的對(duì)應(yīng)尺寸，保證霧化要求下盡量加大噴嘴內(nèi)部流道尺寸,，避免水中的雜質(zhì)在流道中滯留產(chǎn)生堵塞,。從提高降塵效率角度來說，水壓力應(yīng)在2MPa以上,。壓力低于2MPa時(shí),，噴出的水霧顆粒較大，顆粒間空隙也大,，降塵效率低,，尤其是對(duì)于微細(xì)粉塵，降塵效率更低,；2MPa以上水壓時(shí)，降塵噴霧機(jī)噴嘴內(nèi)部流道橫向尺寸可以按照噴嘴出口直徑的2倍來設(shè)計(jì),，噴出的水霧霧化效果和分散度都是較好的,。若降低水壓力或增大流道橫向尺寸與口徑的比，水霧的分散度就比較差,。
6,、噴口直徑與長(zhǎng)度
應(yīng)用于降塵噴霧機(jī)噴霧降塵的霧化噴嘴要求噴射出分散均勻的實(shí)心圓錐水霧，而且要求擴(kuò)散角又稱噴霧角盡量大,，使霧流有較大的覆蓋范圍,。用于采煤機(jī)內(nèi)噴霧、架間噴霧,、回風(fēng)巷中的霧幕和運(yùn)輸系統(tǒng)轉(zhuǎn)載點(diǎn)的霧化噴嘴都要求噴霧擴(kuò)散角大一些,；而用于采煤機(jī)外噴霧的霧化噴嘴需要霧流有一定的射程，因?yàn)橥鈬婌F噴嘴安裝位置距離產(chǎn)塵處有一段距離,，這時(shí)要求噴嘴噴出的水霧擴(kuò)散角小一些,，射程可以長(zhǎng)一些，水霧噴射到產(chǎn)塵處將其籠罩沉降,，阻止粉塵擴(kuò)散,。
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