压力式雾化的特点及影响其雾化性能的因素
雾化是将液体或液—固悬浊体分散成数微米至数十微米细小滴粒的作业,它可以提供巨大的相间接触面积,是一种重要的单元操作。在工业、农业、民用消费及化工等领域有广泛的应用。目前常用的雾化装置类型有压力式、气流式和旋转式3 种。
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压力式雾化器是利用压力使液体高速通过喷嘴,将液体静压能转变为动能经喷嘴高速喷出并形成雾滴,从而达到液体雾化的装置。单纯依靠压力通过小孔喷射仍不能达到雾化要求,常用的压力雾化器(又称力喷嘴) 一般采用液体加压与旋转运动相结合,使高速喷出的液体形成锥形薄片,液膜伸长变薄最后碎裂成为雾滴。在各种雾化方法中,压力喷嘴以其结构简单、雾化性能好、能耗低、操作简便等优势,应用十分广泛。
1、压力式喷嘴结构及特点
压力式喷嘴在结构上的共同特点是使液体获得旋转运动,即液体获得离心惯性力,然后经喷嘴高速喷出。压力喷嘴一般分为旋转式和离心式两大类。旋转式压力喷嘴(旋流喷嘴) 在结构上有2 个特点,①有1个液体旋转室, ②有1个或多个液体进入旋转室的切线入口。离心式压力喷嘴的结构特点是喷嘴内装有1 个喷嘴芯,其作用是使液体获得旋转运动。
2、影响喷嘴雾化性能的主要因素
衡量和评价喷嘴雾化性能的指标一般有:雾化角、流量、液滴直径、液滴分布等。喷嘴的结构和其操作条件都会对此产生影响。
2.1喷嘴结构的影响
喷嘴结构对喷嘴的雾化性能有着决定性的影响。主要参数有:喷嘴进出口尺寸、旋转室半径、旋转室长度和锥度、空气心旋转半径等。空气心旋转半径是指液料从喷嘴喷出时,在喷嘴中央形成一股压力等于周围大气压的空气旋流,这个半径在旋流喷嘴的设计计算中非常重要。喷嘴出口直径对喷雾角、液滴直径以及液滴的分布影响较大。
2.2喷嘴操作条件和喷雾介质特性的影响
压力是影响喷嘴雾化性能的重要操作条件。喷嘴的流量、雾化角、液滴直径、液滴分布等性能都与其有关。喷嘴结构不同,其操作压力对各性能的影响程度也各异。喷雾介质特性主要表现为:密度、粘度、温度、浓度等。粘度对喷嘴的喷雾角、雾滴直径的影响较大。密度、温度都是通过粘度产生影响的。
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