图2-1 喷嘴装配图
喷嘴设计过程中主要涉及的参数包括:喷嘴进气管直径,进液管直径,气体注入孔尺寸,头部出口直径,主体结构的结构安排及尺寸大小。
 图2-2 流体流通通道
图2-3 改进后结构
改进的结构主要是增加空气辅助气孔的尺寸,由原来的0.5mm增加到0.65mm,空气辅助气孔与胶水出口的距离由2.5mm增加到2.7mm
2.2.1 喷嘴材料的选择
由于喷嘴有不同的组件构成,对材料的要求也不尽相同。
(1)耐热性
要满足温度要求,即材料的耐热性。在非燃烧的设备上采用的大多数喷嘴的运行温度低于150℃,且介质的压力也不是很高,因此大多选用时工程塑料。但是也有例外的情况,如工质的压力较高,并且工作的温度也不低,则需要选用金属的材料(如黄铜、不锈钢甚至陶瓷材料)。
(2)刚性
要有足够的刚性,以防止材料的变形。在非燃烧设备上采用的是工程塑料。在工作温度下可以防止弹性和塑性的变形。金属材料有时也可满足要求,但要在合适的工作温度下。
(3)硬度
要有足够的硬度,以减少磨损。在喷嘴中某些零件会受到工作介质中的颗粒高速的冲击,或者以喷嘴壳体作为支撑点,都将会在长期的工作运行中产生磨损。而单靠金属材料所供应的硬度是不够的,一般都会采取热处理工艺,以提高材料的硬度。
(4)抗热蚀和抗腐蚀能力
在非燃烧设备上的喷嘴都有被工作介质或者周围的工作环境所氧化、腐蚀的问题。对于大多数非燃烧设备上的喷嘴采用工程塑料材料,这些材料基本上能耐酸、碱和有机溶剂的腐蚀。而金属材料中除不锈钢外,其他碳素钢、合金钢等抗腐蚀能力不够,因此还要依赖于利于零件的后续表面处理工艺。
(5)加工性与经济性
有时选择的金属加工性(如切削加工)不行,可以采用对原材料进行热处理,以改善其加工性。如有些喷嘴可以加入空气减小对喷嘴的磨损,而不必采用特殊的昂贵的耐磨损材料。
由于本次设计内容试验内容较多,考虑到经济性及现有设备问题,选用的材料为工程塑料。

3 雾化试验装置和测量系统
3.1 试验装置
试验是本次设计的中的重要组成部分,关系到设计的成败,是检验设计成果的手段,通过试验全面了解喷嘴的物化性能。
3.1.1 试验装置系统图
雾化试验装置是研究喷嘴雾化的重要手段之一,本文的试验在吸取国内外有关的雾化试验的基础上,根据水雾化试验的要求进行水雾化试验。图3-l为雾化试验所用的试验台,该雾化试验台为垂直式试验装置,其主要的参数为:
流量:0.0053kg/s;
供给压力:0.2~0.3Mpa;
雾化空气压力:0.1~0.2Mpa;
 
图3-1 雾化特性试验装置图
3.1.2 试验装置系统说明
雾化试验装置主要由输送系统、雾化空气系统、清洗系统和测量系统等四个系统组成。
(1) 输送系统
水(或浆液)的输送系统主要由贮液桶、流量、气罐和连接管道等组成。将水(或浆液)输送到雾化试验台上的喷嘴处是该系统的主要功能,以供试验需要。为了解决管路堵塞等突发事件的发生,系统加装了一个旁路系统。水(或浆液)的流量通过流量计(测量范围为0~3m3/h)测量。用压力泵旁路阀调节控制流量的大小。
(2) 雾化空气系统
雾化空气通过空气压缩机将气罐加压到一定的压力,经过气体减压阀调节压力后,调节流量调节阀和流量计进入喷嘴与水混合,实现雾化。压缩空气的压力由特定的压力计测得。压力计的测量范围在0.01~0.5Mpa,喷嘴出口压力为一个标准大气压,工作介质温度为25摄氏度。
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