[发明专利]一种高低压内外混合式空气雾化喷嘴

说明书

技术领域

本发明涉及一种雾化喷嘴，尤其涉及一种能生成超细水雾及适用于煤矿喷雾降尘的高低压内外混合式空气雾化喷嘴。

背景技术

目前，我国煤矿采掘工作面在没有防尘措施的情况下，综掘工作面的粉尘浓度可达2500mg/m³～3000mg/m³，而综放工作面粉尘情况则更为严重，采煤机割煤、移架和放煤平行作业时，有些煤矿的瞬时原始总粉尘浓度甚至高达8000mg/m³～10000mg/m³。为了降低工作面的粉尘浓度，减少粉尘对工人及设备的危害，避免发生粉尘爆炸事故，国内大多数煤矿均采用了喷雾降尘技术。

喷嘴的雾化效果是喷雾降尘技术实施成功与否的关键。雾化是指将液体破碎成细小的颗粒。对液体进行雾化时，首先需将液体扩展成很薄的液膜或很细的射流，让液体通过特定设计的流路展成膜或细射流，流路可以是窄缝、槽或小孔，然后利用各种扰动，或在运动中因动力的作用，使液膜或射流失稳，进而碎裂成丝条和大的液滴，最后破碎成小液滴。目前，用于喷雾降尘的喷嘴主要有压力式雾化喷嘴、旋转式雾化喷嘴、气动雾化喷嘴、超声波雾化喷嘴、静电雾化喷嘴等，研究发现雾化粒径越接近粉尘颗粒粒径，降尘效果越显著。在综采或综掘工作面中，7.07μm以下的煤尘或岩尘粒径对人体危害最大，而目前常用的喷雾喷嘴所产生的雾滴粒径一般大于100μm，由于喷雾粒径大、雾场浓度小而无法对粉尘进行有效降尘。因此，现有技术有待于更进一步的改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明提供的一种高低压内外混合式空气雾化喷嘴，利用内外混合高压及低压气体对水流进行多次剪切破碎，生成粒径很小的超细水雾，以提高喷雾降尘性能。

为解决上述技术问题，本发明技术方案包括：

一种高低压内外混合式空气雾化喷嘴，其包括喷嘴座，其中，喷嘴座的中轴线上设置有进水孔，进水孔与一进水通道相连接，进水通道内设置有一旋芯，进水通道通过第一渐变通道与雾化腔相连接，雾化腔通过第二渐变通道与过渡通道相连接，过渡通道与出水通道相连接，出水通道前端设置有一喷射口；在雾化腔外周的喷嘴座上设置有与雾化腔相适配的低压通道，低压通道通过低压通孔与雾化腔相连通，在低压通道前方的喷嘴座一侧设置有低压腔，低压腔与一低压进气口相连通；出水通道设置在一喷嘴芯内，喷射口位于喷嘴芯前端，喷嘴芯在喷射口外周设置有倾斜布置的低压喷嘴通道，低压喷嘴通道通过低压连接通道与低压腔相连通；喷嘴芯外周的喷嘴座上设置有高压罩，高压罩内设置有高压通道，高压罩在低压喷嘴通道外周的前端上设置有倾斜布置的高压喷嘴通道，高压喷嘴通道与高压通道相连通，喷嘴座在与低压进气口相对侧设置有高压进气口，高压进气口与高压通道相连通；进水孔、进水通道、第一渐变通道、雾化腔、第二渐变通道、过渡通道、出水通道与喷射口位于同一轴线上，使自高低压内外混合式空气雾化喷嘴喷出的水流形成粒径小于20μm、雾化角在115°-135°的水雾。

所述的高低压内外混合式空气雾化喷嘴，其中，上述高压罩与喷射口之间的喷嘴座上设置有喷嘴帽，喷嘴帽接于喷嘴芯前端，喷嘴帽内部为锥形结构，锥形结构末端开设有孔径大于喷射口之孔径的喷嘴孔，喷嘴孔与喷射口在同一轴线上。

所述的高低压内外混合式空气雾化喷嘴，其中，上述高压罩通过螺帽与喷嘴座相连接，高压罩将喷嘴帽、喷嘴芯固定在喷嘴座上。

所述的高低压内外混合式空气雾化喷嘴，其中，上述低压喷嘴通道喷射的气流与水平线的夹角为40°-70°之间。

所述的高低压内外混合式空气雾化喷嘴，其中，上述高压喷嘴通道喷射的气流与水平线的夹角为40°-70°之间。

所述的高低压内外混合式空气雾化喷嘴，其中，上述低压进气口接入的气流压强为0.3MPa～0.5MPa。

所述的高低压内外混合式空气雾化喷嘴，其特征在于，上述高压进气口接入的气流压强为1MPa～1.5MPa。

所述的高低压内外混合式空气雾化喷嘴，其中，上述喷嘴座、喷嘴芯、喷嘴帽和高压罩四者之间的连接处均设置有密封圈。