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浩昌广源改进喷嘴结构提高喷嘴性能的探讨

喷雾除尘由于方法简单,容易实现,成为我国煤矿除尘广泛采用的一种防尘措施,喷嘴作为其中最基本的元件,直接影响到除尘效果,对喷嘴的研究工作各国都没有间断过,新的类型不断推出,性能越来越完善,近年来,国内外推出了数种性能较好的,适用于矿山除尘应用的喷嘴,

一,喷嘴的基本参数
影响喷嘴性能好坏的参数主要有
(1)雾滴颗粒
雾滴粒径通过喷嘴后,被雾化或微小雾滴的直径,喷雾除尘是雾滴与尘粒的碰撞过程,在水量一定的条件下,雾化后的水滴粒径越小,越接近尘源的粒度,该单位水量雾化成水滴的数量就越多,与空气中的尘粒碰撞的机会就越多,但雾滴过小时,雾滴还来不及与尘粒发生碰撞就蒸发了,也起不到除尘的作用,经验表明雾滴粒径在40-50μm范围内时降尘效果最佳

(2)雾滴分布均匀度
雾化后的水滴粒径有大有小,是不均匀的,同时,雾滴所覆盖的范围内,各部分的雾滴数量不同,水量不均匀,即雾滴分布存在着不均匀现象,这对降尘不利

(3)雾滴速度
雾滴速度越高,其动量越大,越能有效的和尘粒碰撞,若雾滴速度过小,从喷嘴喷出的雾粒又处在风流中,雾滴就易被风流吹散,起不到降尘作用,可见,喷嘴喷出的雾滴速度越大,越有利于降尘

此外,喷嘴的射流形状及最大射程,也是影响降尘效果的主要参数

二,提高喷嘴性能的途径
在常规喷嘴基础上,已研制出高压喷嘴,压气喷嘴,声波雾化喷嘴,电雾化喷嘴,这些喷嘴的性能大大改善

(1)改进导水芯结构
导水芯是喷嘴的一个重要零件,其作用是使水产生旋转,从而使水的紊流脉动加剧,促进水雾化,改进导水芯的形状和螺旋角度,使导水芯的旋流作用加强,可以取得较好的雾化效果,同时还可增大喷雾的条件雾化角

(2)改变旋流形式
目前喷嘴常采用的旋流形式有两种,即切向旋流和纵向旋流,切向旋流具有较大的切向水流旋转速度,因而能得到较大的雾化角,但雾滴喷嘴口后的速度和射程较小,纵向旋流喷嘴具有较大的转向水流速度,因而雾滴速度和射程度很大

(3)采用多级旋流、
喷嘴的旋流作用越强,水的紊流脉动越剧烈,其雾化条件越好,为了达到增强喷嘴旋流作用的目的,采用多级旋流形式喷嘴

(4)增大旋流室空间
在旋流室,已经旋转的水流在其后涌进水流的动力推挤下,其旋转作用进一步加剧,当喷嘴具有足够大的旋流空间,水流就能经过充分旋转后再喷出喷嘴口,产生较好的雾化效果,增大旋转室空间包括增大旋流室直径和旋流室高度,实验证明,增大直径比增大高度效果显著,但直径和高度的增加也有一定极限,当超过某一值以后,随着空间参数的增加,喷嘴性能反而降低

(5)采用多孔喷嘴
在需要较大喷射角,又不受水量限制的场合,可考虑采用多孔喷嘴,多孔喷嘴具有水量大,喷射角度大的特点,其条件雾化角可达180度左右,为大尘源条件下的理想喷嘴

(6)提高加工精度
加工精度直接影响喷嘴的性能参数,喷口直径偏差过大,将影响喷嘴的流量特性,旋流室内壁粗糙,有毛刺将影响喷嘴的雾化质量和雾化角,导水芯孔与喷口不同心会使水雾分布不均匀,因此喷嘴加工有一定的精度要求,一般加工精度要求达到9级,导水芯上的孔与喷口同轴度不得大于0.06mm

(7)选择合适的加工材料
能用于加工喷嘴的材料较多,但有优有劣,塑料材料来源广,成本低,但难加工出比较高精度的喷嘴,铸铁加工出的喷嘴,精度较塑料喷嘴高,且能承受较大水压,但使用一段时间后因生锈影响雾化性能,用铜和不锈钢加工喷嘴,能加工出高精度的喷嘴,喷嘴不生锈,承受的水压高,耐用,生产中多采用铜或不锈钢加工高精度喷嘴
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