細(xì)水霧噴頭的應(yīng)用非常廣泛,在各種降塵、加濕降溫、消防領(lǐng)域中都發(fā)揮了重要的作用,目前常見的細(xì)水霧噴頭分類有壓力細(xì)水霧噴頭、旋轉(zhuǎn)式細(xì)水霧噴頭、介質(zhì)霧化式噴嘴。超聲波霧化和靜電細(xì)水霧噴頭等,具體霧化原理如下:
(1)細(xì)水霧噴頭分類之壓力細(xì)水霧噴頭
當(dāng)高壓液體從噴嘴高速射入空氣中,由于噴嘴結(jié)構(gòu)的差異,相應(yīng)的霧化過(guò)程也不一樣,從圖1.2可以看到,直射細(xì)水霧噴頭主要是依靠高壓液體從噴嘴射出后,液體處于高雷諾數(shù)的紊流狀態(tài),可以直接從連續(xù)相破碎為液滴,這個(gè)過(guò)程稱之為初次破碎。若液體速度足夠大,還可以繼續(xù)發(fā)生后續(xù)的二次破碎現(xiàn)象,霧化效果更為明顯.一般可以使用的大小來(lái)判斷液流的紊流度和霧化程度.式中,do為噴嘴孔徑(mm),VL、pL、μ分別為液體流速(m/s)、密度(kg/fr13)、粘度(kg/m.s).
(2)細(xì)水霧噴頭分類之離心式射流細(xì)水霧噴頭
離心式噴嘴內(nèi)部具有旋流窒結(jié)構(gòu),流體在噴嘴內(nèi)部就形成厚度較小的液膜,噴出噴嘴后,液體表面張力克服慣性力,在空氣動(dòng)力的作用下破碎為液滴.隨著壓力的增大,噴射速度增加,液膜破裂成絲狀或帶狀,與空氣相對(duì)運(yùn)動(dòng)加劇,甚至可離開噴口即被霧化.對(duì)于此類噴嘴,其霧化機(jī)理包含了離心霧化和速度霧化的交互作用,其中旋流室的設(shè)計(jì)是決定霧化性能的關(guān)鍵.這類噴嘴具有霧化充分的優(yōu)點(diǎn),但是缺點(diǎn)亦較為明顯:噴霧速度不高,而且大多數(shù)噴霧輪廓是空心錐角。
(3)細(xì)水霧噴頭分類之介質(zhì)霧化式噴嘴
借助空氣或惰性氣體等流體的相同軸向或垂直方向的高速射流,使液體霧化的方式,可稱之為雙流體細(xì)水霧噴頭.此類噴嘴常由中心圓管(液體噴嘴)外層環(huán)形縫隙(氣體噴嘴)組成,利用高速氣流與低速液體的液柱或液膜的相互沖擊、摩擦,破碎為細(xì)小霧滴,這類噴嘴具有霧化均勻、充分的優(yōu)點(diǎn),但是由于耗氣量太大,使得動(dòng)力泵站因增加壓縮氣瓶而變得龐大,成本也較高.
(4)細(xì)水霧噴頭分類之撞擊式細(xì)水霧噴頭
液體從噴嘴高速射出,與噴嘴出口的固體(圓盤、頂針等)互相碰撞,或者兩股流體互相碰撞,從而破碎成細(xì)小液滴.此類噴嘴的低壓霧化性能較好,但液滴直徑分布較為不均勻,而且噴霧速度一般很低.
(5)細(xì)水霧噴頭分類之超聲波霧化,靜電細(xì)水霧噴頭
超聲波霧化和靜電細(xì)水霧噴頭一般應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室和醫(yī)療器械等場(chǎng)所,雖然霧化效果很好,但是由于液體霧化量不大,而且成本很高,在工業(yè)上應(yīng)用不多。
綜上所述,各種傳統(tǒng)的細(xì)水霧噴頭分類均具有明顯的優(yōu)缺點(diǎn),應(yīng)用場(chǎng)合的不同對(duì)噴嘴霧化性能的要求也各有側(cè)重點(diǎn),因此在細(xì)水霧滅火噴頭的設(shè)計(jì)中,應(yīng)該吸取各種霧化形式的優(yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)出一種適用于細(xì)水霧滅火的噴嘴結(jié)構(gòu).
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