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雾化喷嘴分类及设计原理,分析

一、喷嘴分类及其特性

1、按雾流形状分类    

根据喷嘴形成的雾流形状，可将喷嘴分成锥形实心喷嘴和锥形空心喷嘴两大类。      

实心喷嘴以降尘为主，空心喷嘴以阻尘为主。实心喷嘴喷出的锥形实心雾柱的雾流速度较大，被雾粒碰撞的粉尘一般都能降下来。但因为雾流速度大，其周围引射的空气很容易将粒径较小的呼吸性粉尘吹跑，客观上影响了降尘效果。空心喷嘴喷出的锥形雾幕以阻尘为主，为使雾幕覆盖的面积加大，一般都有很大的雾幕锥角，喷嘴离尘源也相对较远。这样也造成在雾幕直径大的一端，雾粒速度已降到很小，除不能捕捉尘粒外，还失去了阻尘作用。      

从雾体形状分析，在它的全长区域内，实心喷雾雾体的密度比空心喷雾雾体的密度大，在实心喷雾的有效射程内，一般情况下煤粉尘很难穿过雾幕，所以，实心圆锥形雾体较空心圆锥形雾体效果为佳。

2、按雾化方法分类

(1)机械雾化    

机械雾化主要是靠液体在压差作用下产生的高速射流使自身雾化，因此可分为直射式喷嘴、离心式喷嘴和旋转式喷嘴。      

直射式雾化和离心式雾化可统称为压力雾化。直射式喷嘴主要依靠水的喷射达到雾化的目的，水压要求比较高，而且喷孔直径越大雾化越粗，故喷孔直径不能太大，流量调节范围比较小。离心式喷嘴是利用高压水经旋流装置产生的离心力产生液膜，被空气破碎而雾化。离心式雾化的效果优于直射式雾化，但是它同样需要较高的供水压力，因此应用条件有所限制。      

旋转式喷嘴大体上分为旋转体型和旋转喷口型两大类。旋转体型又分为转杯式和旋盘式。转杯式雾化是将水喷入圆锥形转杯的前端，借助高速旋转的转杯将水展成薄膜，由“离心力喷雾”和“速度喷雾”的综合作用而雾化液体。同理，旋盘式雾化是依靠高速旋转的圆盘来雾化液体。

(2)介质雾化    

根据雾化方式的不同又分为气动雾化和气泡雾化，气动雾化喷嘴应用广泛。      气动雾化喷嘴依靠一定压力的气体(压缩空气或蒸汽)形成高速气流，使空气与水之间形成很高的相对速度以达到雾化的目的。其优点是可以在较低的水压下获得良好的雾化效果，并且工作状况可以在较大的范围内调节。但动力源不单一，系统构成复杂。      

(3)特殊喷嘴雾化    

特殊喷嘴一般采用超声波、电磁场、静电作用等原理进行雾化。这类喷嘴虽然在其他一些工业应用中效果良好，但因煤矿井下环境恶劣所致，应用较少。

二、影响喷嘴雾化能力的因素      

1、压力型喷嘴    

采用压力型雾化喷嘴(直射式和离心式)实施喷雾降尘时，针对确定的使用场合，降尘效率主要取决于供水压力，不同粒径的粉尘需要的水压力不同，越细微的粉尘需要的压力越高。供水压力高，不仅可以获得颗粒细微的水雾，还使水雾颗粒运动速度大、空间含水量大，这对于以碰撞机理为主的降尘方法较其有利。依据实际粉尘颗粒的分散度和降尘效率要求，参照相应的曲线图来选择合适的水压可以达到好的效果和zui佳的经济效益。该结论适用于任何采用压力型雾化喷嘴喷雾沉降煤矿粉尘的工作场所。

雾化喷嘴的工作原理

雾化喷嘴：机械雾化主要是靠燃油在压力差作用下产生的高速射流使燃油得到雾化，它又可细分为直射式、离心式和旋转式雾化。

直射式雾化喷嘴和离心式雾化可统称为压力雾化，由于直射式主要依靠燃油的喷射达到雾化的目的，因此油压的要求比较高，而且喷孔直径越大雾化越粗，故喷孔直径不能太大，流量调节范围比较小，离心式雾化是利用高压液体经旋流装置产生的离心力产生液膜，被空气破碎而雾化，离心式雾化的效果优于直射式雾化，但是它同样需要较高的供油压力，因此它们都不适合于雾化高粘性燃油。

旋转式雾化大体上分为旋转体型和旋转喷口型两大类，而旋转体形又分为转杯式和旋盘式，转杯式雾化是将燃油喷入圆锥形转杯的前端，借助高速旋转的转杯将燃油展成薄膜，有“离心力喷雾”和“速度喷雾”的综合作用而雾化燃油，在国内主要应用于工业炉和锅炉上。

同理，旋盘式雾化是依靠高速旋转的圆盘来雾化燃油，它目前主要应用于喷雾干燥领域，小型燃气轮机的折流燃烧器上采用的离心甩油盘是典型的旋转喷口雾化，它的雾化质量主要是高速旋转产生的巨大离心力作用在贴壁燃油具有较高当量压强，使甩出的燃油径向速度特别高。