1、旋轉式霧化噴嘴
旋轉式霧化噴嘴的霧化機理前面已作了說明,但是具體結構又有幾種類型,各自應用領域也有差異。大體一卜分為旋轉體型和旋轉噴口型兩大類,而旋轉體形又包括轉杯式和轉板式(或稱旋盤式),它們是在旋轉體的表面形成液膜,從旋轉體的周圍產生霧滴。而旋轉噴口刊是在旋轉體上開設數個噴口,液體從噴口中呈柱狀(也有的呈霧錐狀)噴出,與周圍空氣產生的空氣動力使液體霧化。
無論何種旋轉式噴嘴,它們都借助了離心力和空氣動力而霧化流體。因此也有的書刊上稱為離心式,如離心(圓盤、甩油)式霧化器。
轉杯式噴嘴大量應用于工業爐和鍋爐燃燒器(或燒嘴)上;它也用于非燃燒設備上,如旋轉杯靜電噴漆槍等。
轉盤式噴嘴主要應用于噴霧干燥設備上,國產離心噴霧機已有定型產品,如N603、N604等。噴霧干燥設備上的轉盤霧化器又有多種結構形式,如蝶形光滑圓盤、多管圓盤(N603、N604屬于此種)、多葉圓盤、多層圓盤(也帶噴管)等.圓盤霧化器,也就是說既有液膜式霧化,也有液柱式霧化原理的霧化器。它們旋轉體轉速為3000-20000r/rnin,圓盤圓周速度為60~170m/s,可以處理的料液為每小時幾升至上萬公斤,不同料液在不同霧化器上可獲得不同霧滴尺寸,數微米至數百微米。轉盤式噴嘴也用于圓盤式靜電噴漆槍上。
旋轉噴噴嘴的典型結構是小型燃氣輪機的折流燃燒室上采用的離心甩油盤。燃油經空心壓氣機-渦輪軸中心供油,由一個帶孔圓盤噴出油束至燃燒室頭部霧化燃燒。旋轉盤轉速一般為20000~6000r/min,燃油霧化質量非常好。離心甩油式的折流燃燒室是法國透博梅卡公司的主導產品,先后應用于10多種小型發動機上。
2、轉杯式霧化噴嘴
(1)結構性能特點
轉杯式霧化噴嘴是將燃油噴入圓錐形轉杯的前端,借助高速旋轉的轉杯將燃油展成薄膜,由‘離心力噴霧’和‘速度噴霧’的綜合作用而霧化燃油.燃油離開轉杯口時還有切向旋轉的一次風幫助霧化和與空氣充分混合。助燃風在一次風外周供入。因此轉杯霧化噴嘴與供油、供風系統形成一個整體,在工業爐和鍋爐上稱為轉杯式燒嘴(或燃燒器)。按照供風方式不同可分為三類:
1)霧化和助燃風全部由燒嘴的風機供給,優點是便于準確配風和調節,缺點是風機電機功率人,總體重量大。目前全自動的轉杯式燃器為了自給助燃風,另配一套風機一電機,如德國扎克(SAACKE)公司和江西航海儀器廠(引進技術)的產品就是這樣。
2)噴嘴自給15%~20%的霧化空氣,助燃風自由吸入,但燒嘴應在負壓下工作。優點是二次風可以預熱,電機功率小,重足輕。
3)全部供風由外部集中供風,多片用于有預熱器的工業爐上。
轉杯式霧化噴嘴有如下特點:
1)燃油調節范圍大,可達1:8;
2)不存在噴油孔堵塞和磨損問題,對油質要求不高,供油壓力低(0.05~0.15MPa),不需要高壓油泵;
3)霧化粒度不如壓力霧化噴嘴,但是霧滴大小和分布均勻,霧化角大,火焰短粗.并且在低負荷下的霧化質量更好(因轉速不變,油量少,油膜更薄);
4)有高速旋轉機構,制造加工復雜,振動和噪音大,為降噪需要采用消音裝置。
(2)設計要點
日前可根據以下沒計要點進行設計:
1)霧化杯轉速為3000-6000r/min;
2)一次霧化風量為總風量20%左右,噴出速度為40~100m/s,一次風出口導葉與軸線成30~角(改變該角度可調整火焰長度);
3)轉杯錐面角應保證霧化角75°-140°,但必須考慮旋流的作用而增大噴嘴霧化錐角;
4)霧化氣壓力P=3~11kPa,二次風壓2~7kPa,根據供油量確定,油量大則取上限值;
5)轉杯圓周速度取值18~30m/s;噴漆設備采用的旋(轉)杯式靜電噴槍上旋杯與轉杯霧化噴嘴相似,它的主要結構尺寸及工作參數:
1)旋杯噴嘴錐角為20°-30°,角度過大,液膜梯度越大,霧化效果越差;
2)旋杯噴嘴長度為杯口直徑的0.5—1倍;
3)一般旋杯噴嘴邊緣線速度以30m/s左右為宜,與上述轉杯霧化器要求一致;
4)當轉速低于800r/min,霧滴過粗,且漆膜不光滑,一般應大于2800r/min,光亮噴涂應大于4000r/min;
5)杯口直徑與噴涂工件尺寸有關,如工件寬度為500mm,杯口_直徑為50-70 mm;工件尺寸為1000mm,則直徑為150mm或用直徑為75、100、150mm組合使用。
6)旋杯噴嘴噴出液霧會形成中空漆面,必須采取特殊輔助措施,如加放電針、加氣環、加套環、加軸流風葉片等。
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