[发明专利]不堵塞、无气阻的锥面气雾喷嘴及锥面气雾形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种气雾喷嘴，尤其是指一种钢铁冶金、机械制造行业采用气-水混合体作介质，用于冶金凝固、喷雾淬火热处理过程的冷却、降温、除尘、加湿等场合的不堵塞、无气阻的锥面气雾喷嘴及锥面气雾形成方法。

背景技术

气雾喷嘴已被广泛应用于冶金连铸机的二冷区控制冷却、大型铸锻件喷雾淬火热处理过程以及除尘、加湿等领域，通过按比例调节气-水比例起到调节冷却强度、加湿量等指标，已成为一种非常便利可靠的方法。

传统喷嘴喷射角度通常利用喷嘴的开口形状与喷出压力来控制，通常要在较稳定的压力范围才能保证其雾化效果及喷射角度，压力波动和变化将导致喷射形状、角度无法保证。

具体地，传统气雾喷嘴工作原理通常是将两种流体介质先在一混合室内混合，再以混合后的压力按一定形状喷出，且其混合压力取决于流量大的介质，而小流量介质要想保持稳定的混合比，必需有比大流量更大的压力才能正常工作。在工业化大生产中，特别在多喷嘴联合作业场合，通常采用多个喷嘴为一组并联在一起共用一个支管，在主管道流量一定的情况下，支管压力随喷嘴个数的增多被降低。当低流量介质压力低于混合压力时将出现屏障不能流出，随后随着上游主管路压力向喷嘴的传递，喷嘴进口压力随之升高，屏障被打破。因此导致流体呈间歇式喷出，主管路流量出现规律性波动，不能正常工作。

此外，一个传统型号规格的喷嘴，通常有一个相适应的流量和压力匹配范围，若超出了该范围将不能正常工作。在连铸生产中，二冷区配水需要根据钢液过热温度、拉拔速度的变化即时调节配水量。特别对合金钢、高碳钢要求其冷却强度较弱，喷水量较低，传统喷嘴常会受压缩空气产生的屏障形成气阻，使冷却水不能正常流出。

在冶金大生产中冷却水多为循环水，水质相对较差，加上水中矿物盐的存在，即使采用综合循环水处理、过滤也很难保证水嘴使用中不堵塞，特别是高温下的低流量弱冷条件下，水中杂质及水垢等极易使水嘴堵塞。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种不堵塞、无气阻的锥面气雾喷嘴及锥面气雾形成方法，以改善或克服前述现有气雾喷嘴结构存在的一项或多项缺陷。

本发明的技术解决方案是：一种不堵塞、无气阻的锥面气雾喷嘴，该气雾喷嘴包括流体混合喷射器，该喷射器形成有锥面状的第一流体狭缝、锥面状的第二流体狭缝以及锥面状的混合射流狭缝，所述第一流体狭缝及第二流体狭缝呈一定角度间隔开并在末端汇合成所述混合射流狭缝，第一流体、第二流体分别由第一流体狭缝及第二流体狭缝汇合至所述混合射流狭缝中被混合、雾化，并沿所述混合射流狭缝以锥形面喷出。

本发明还提出一种锥面气雾形成方法，气雾喷嘴形成有流体混合喷射器，该喷射器形成有均呈倒锥面状的第一流体狭缝、第二流体狭缝以及混合射流狭缝，所述第一流体狭缝及第二流体狭缝呈一定角度间隔开并在末端汇合成所述混合射流狭缝；所述锥面气雾形成方法包括：第一流体进入锥面状的第一流体狭缝，第二流体进入锥面状的第二流体狭缝，第一流体、第二流体在锥面状的混合射流狭缝中混合、雾化，并沿所述混合射流狭缝以锥形面喷出。

本发明提出了一种不堵塞、无气阻、能适合任意比例随意调整混合比，以及喷射形状、角度不受使用压力、流量变化的锥面气雾喷嘴及锥面气雾形成方法，能够解决喷射角特别是90°以上的大喷射角无法保障的弊端，本发明人依据多年从事流体、喷嘴方面的研究经验，利用引射原理、巧妙使用锥面堵、旋转浮环发明的不堵塞、无气阻的锥面气雾喷嘴及方法，力求实现无气障、不堵塞、喷射角恒定、适用于各种工况条件，特别是高温、低流量弱冷的合金钢、高碳钢连铸条件。

借由上述技术方案，本发明不堵塞、无气阻的锥面气雾喷嘴及锥面气雾形成方法至少有下列优点：

1.由于锥面堵与喷嘴套筒的配合使用使喷射介质喷射形状、角度不再受气压、流量影响。

2.由于采用了引射原理，无论水压、水流量大小，都不会出现气阻现象。

3.由锥面堵、浮环、套筒三部件间的气隙构成具有协助机械旋转搅动混合的喷射器，旋转浮环的巧妙使用，使气雾混合更均匀，使引射成为可能。

4.由于锥面堵与喷嘴套筒配合的扩张角可以根据使用要求在30°～180°范围内改变，因此对喷射面角度、形状的控制实现起来更便利。

5.由于喷嘴自带的过滤结构，避免了因管路杂质意外堵塞喷嘴的可能。

6.净水室和净气汇流槽的使用，增加了滤网有效使用面，避免滤网过早被堵塞的可能。

7.杂质积存室的设置，保证了维修前的有效时间内管路意外杂质被缓存。