一、什么是螺旋噴頭?
螺旋噴頭也被稱為防塵噴頭、脫硫噴頭、防堵塞噴頭、大流量噴頭、耐腐蝕噴頭,它是一種實心錐形或空心錐形的噴灑噴頭,其噴流角度在50°-170°之間。壓力為3巴時,液體的流量在5.5~4140 l/min之間。目前市場上銷售的螺旋噴頭主要有:塑料、不銹鋼、黃銅和陶瓷4中材質。
噴頭霧化是一項應用非常廣泛的工程技術,從農業灌溉、射流清洗、水霧滅火、噴霧干燥到霧化燃燒、噴水降溫等諸多方面都有廣泛應用,其中噴頭的幾何形狀對霧化效果起著至關重要的作用,因而受到越來越多的關注。
在多種噴頭中,螺旋噴頭以其低霧化壓力、大直徑、對霧化泵及霧化液中固體粒子的質量要求低而被廣泛使用,其實體霧化表面通常為2-4個同心圓,且每一個同心圓都有一定的厚度,從而限制了霧化粒子的均勻度。
二、螺旋噴頭工作原理
當具有一定壓力和速度的液體從上向下流過螺旋噴頭的時候,其外層的一部分液體撞擊到噴頭上,形成一定角度的螺旋面,從而改變噴射方向,離開噴頭,將液體撞擊噴頭的開口底面定義為噴射面,圖1 a中所示的螺旋面 E,和 E對應應為噴射上螺旋面 E,將在垂直于噴射軸線的一定距離上,霧滴組成的平面就是霧化面,就像圖1 b平面 F所示,從微觀上來看,因為噴頭螺旋錐體長度的存在,霧化面應該是一個凹球面,但是與較長的霧化距離相比,螺旋錐體的長度可以忽略不計,因此可以近似地將其視為一個平面。
因為不同層錐體噴射面流線與噴頭軸心的夾角(螺旋角)是不一樣的,并且角度是一層一層地減小的,所以在霧化面可以形成具有相同間距的同心圓形狀,通常的設計霧化面由2-4個相互連結的同心圓組成。當逆向投射到螺旋噴頭噴射面的幾何結構是,因為在同一圈螺旋面內有相同的螺旋角,但是不同圈的螺旋面的螺旋角卻不一樣,相鄰圈螺旋面之間的螺旋面一定會有明顯的轉換面,比如圖1 a的 G,所以在霧化面上可以看到明顯的直線過度帶,比如圖1 b的 H,因為面 G的存在,使得螺旋噴頭螺旋體的強度具有應力集中的缺點,而且霧化面的液滴分布也會在 H處出現霧滴重疊,這對霧化液滴的均勻分布不利。
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