雾化降尘装置喷嘴的设计原理

       矿用风水雾化降尘装置的风轮-喷头，主要特点是集风轮与喷头于一体。分析了破破裂雾化和撞击雾化的原理，设算了喷射角和雾化齿倾角，分析了雾化齿的参数设计要求，为风轮-喷头和雾化齿的设计提供了理论依据。在煤矿井下特殊工种环境中，采用湿式除尘技术有声波雾化降尘技术、磁化水降尘技术、预荷电喷雾降尘技术、高效喷雾降尘技术等，其基本原理都是采用压力水和喷嘴的喷雾形式，系统中一般要有增压泵或增压器等装置。本文提出了一种适于煤矿用的风水雾化降尘装置，该装置可用液压马达或防爆电机驱动，利用风轮产生的风力将水雾吹送出去，密集的雾滴将粉尘捕集，从而实现降尘目的。风水雾化降尘装置主要有主机、过滤器、减压阀、载止阀和防爆开关等部件组成。其中主机由防爆电机、风轮-喷头、雾化齿盘、锥形罩、悬挂装置等组成。在本文中，主要提出并论述了一种新型压力旋流喷嘴的设计应用。风水雾化降尘装置在关键的部件是风轮、离心喷头于一体的风轮-喷头。他即产生轴向风流，又起喷头的作用，与雾化齿盘配合使用雾化。风轮-喷头组要有前轮、后轮、叶片、咖盖板和螺钉连接件组成。叶片通过其座上的凸台装固定槽内，叶片座内侧弧形，与前轮紧密配合，以防止漏水，盖板的作用是防止水流向外喷溅或流出盖板中心孔与进水管间留有间隙，使得工作过程中蓄水槽内与大气相通。为防止生锈，前后轮的材料可选用高强度的过程朔料或不锈钢。叶片材料选用工程朔料，用模具注塑而成。根据所需功功率不同，叶片的数量可以为4--8片。因该喷头利用了离心雾化的工作原理所以属于离心喷头。
    雾化机理分析，当水流通过近水管流入蓄水槽时由于风轮-喷头的高速旋转，在离心力作用下，水流曾螺线状向外甩出，达到蓄水槽壁后随风轮一起旋转。这时水流进入了蓄水槽下面的孔道，顺管道一直叶片端部，被甩到大气中。工作中由于叶片处于高速旋转状态，孔口射流在空气动力、表面张力、粘性力、离心力的作用下分裂成较大的水滴，这个过程称为碎裂雾化。在距离叶片端部不远处装有雾化齿盘。初次碎裂后的水滴飞出后撞到雾化齿盘上，在撞击力的作用下大水滴碎裂成更多的微小雾滴，这个过程称为撞击雾化。
    碎裂雾化机理及主要参数，在离心作用下，水流自叶片端部的孔口喷出，由于喷头高速旋转，惯性力克服了粘性力和表面张力的束缚，使得水住发生碎裂，由于该风轮喷头的喷水原理与多管似雾化轮近似。撞击雾化机理由于初次碎裂雾化后的水滴平均直径较大，一般为几百微米，所以需要进一步雾化以降低水滴直径。结论撞击雾化使雾滴的数量大大增加，对降尘十分有利。