(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920625923.4
(22)申请日 2019.05.05
(73)专利权人 桂林航天工业学院
地址 541004 广西壮族自治区桂林市七星
区金鸡路2号
(72)发明人 袁凯峰 周俊 王治国 卢伟
(74)专利代理机构 深圳汇策知识产权代理事务
所(普通合伙) 44487
代理人 迟芳
(51)Int.Cl.
B05B 15/00(2018.01)
(54)实用新型名称
一种水射流喷嘴罩
(57)摘要
一种水射流喷嘴罩。用于水射流的喷嘴不使
用时缺乏遮挡和防护，导致喷嘴易因外界磕碰、
腐蚀或其他影响而导致使用性能降低。本实用新
型包括锥形筒和网罩，所述锥形筒的大口端为插
口端，所述锥形筒的小口端处设置有网罩，所述
锥形筒内沿其内圆周方向设置有若干个柔性凸
起，若干个柔性凸起均靠近锥形筒的插口端设
置，每个柔性凸起与相邻的柔性凸起之间间隙设
置，所述锥形筒内沿其内圆周方向设置有吸水
片，吸水片靠近锥形筒的小口端设置。本实用新
型用于防护喷嘴。权利要求书1页 说明书4页 附图5页CN 209829386 U 2019.12.24
C N 209829386
U
权 利 要 求 书1/1页CN 209829386 U
1.一种水射流喷嘴罩，其特征在于：包括锥形筒(1)和网罩(2)，所述锥形筒(1)的大口端为插口端，所述锥形筒(1)的小口端处设置有网罩(2)，所述锥形筒(1)内沿其内圆周方向设置有若干个柔性凸起(4)，若干个柔性凸起(4)均靠近锥形筒(1)的插口端设置，每个柔性凸起(4)与相邻的柔性凸起(4)之间间隙设置，所述锥形筒(1)内沿其内圆周方向设置有吸水片(5)，吸水片(5)靠近锥形筒(1)的小口端设置。
2.根据权利要求1所述的一种水射流喷嘴罩，其特征在于：锥形筒(1)外套装有连接片
(3)。
3.根据权利要求2所述的一种水射流喷嘴罩，其特征在于：连接片(3)靠近锥形筒(1)的插口端处。
4.根据权利要求1所述的一种水射流喷嘴罩，其特征在于：网罩(2)为半球形罩体，网罩(2)与述锥形筒(1)的小口端相卡接。
5.根据权利要求1所述的一种水射流喷嘴罩，其特征在于：网罩(2)为半球形罩体，网罩(2)与述锥形筒(1)的小口端固定连接。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种水射流喷嘴罩，其特征在于：锥形筒(1)为圆锥筒或方锥筒。
7.根据权利要求6所述的一种水射流喷嘴罩，其特征在于：吸水片(5)厚度的取值范围为2～4mm。
8.根据权利要求1所述的一种水射流喷嘴罩，其特征在于：连接片(3)上配合设置有连接环(6)，连接环(6)上加工有豁口(7)。
2
目前，高压清洗机在我国各个工业领域已经逐渐得到推广应用，而且呈逐步扩大 趋势。其重要部件高压喷嘴是高压清洗机应用中获得高能量利用率的关键因素之一,对高压水射流的清洗质量有明显的影响。经过实验，如果喷嘴的质量差或者耐磨性不够，将引起高压水射流质量恶化，最终导致设备大部分功率浪费掉。 首先，喷嘴是流体射流的发生元件，它的功能不但是把高压泵或增压器提供的静压转化为水的动压，而且应保证水射流具有优良的流动特性与动力特性。其次，喷嘴又是清洗除垢的执行元件，其传输功率会影响清洗效果，因此喷嘴在高压清洗机整体中的作用至关重要。 、连续水射流清洗喷嘴的种类及结构介绍: 1、按内孔横截面形状可分为：圆锥收敛形、圆锥圆柱形和流线型喷嘴等； 2、按出水射流形状可分为：圆柱型、扇形、锥形、雾化型等。 其中，圆锥圆柱形喷嘴由于其流量系数大，是目前最常用的高压喷嘴，结构图如下： 锥带岡柱出口段鑒体结构式喷嘴 圆锥收敛形喷嘴 圆锥收敛形喷嘴
rTT7TTTrrrn7T* 圆锥收敛形喷嘴 特点：射流聚集性差，适用于中、低压水射流，制作材料一般采用合金钢。圆锥带圆柱形喷嘴 特点：射流聚集性较好，适用于中、低压水射流，制作材料一般采用合金钢。 收敛扩散形喷嘴
收敛扩散形喷嘴 特点：产生有效的空化作业，适用于中、低压淹没水射流，制作材料一般采用合金钢。喇叭口形喷嘴 喇叭口形喷嘴 特点：射流穿透力强，适用于高压和超高压水射流，制作材料为宝石 流线形喷嘴
流线型喷嘴 特点：射流聚集性好，阻力小，设计、加工难度大，制作材料一般采用合金钢。 二、喷嘴流量、压力、喷孔孔径的关系： 高压清洗机当喷射压力与喷嘴孔径设定后，喷射流量可按照如下公式计算： 公式(1) 公武(1)中，3—喷嘴孑I径* mm; P—为喷射压力k甘Fun?; Q_醱射流蚩L/min； 口一喷嘴个麹 k—喷嘴效率系数* 喷枪喷嘴取1.05-1. I.柔性喷杆取1.2-X乳 喷枪喷嘴取1.05-1.1，柔性喷杆取1.2-1.3 。 通过公式(1)可看出，当喷嘴直径确定后，只有压力达到一定值时，流量才达到泵的排量，其关系曲线如下图：
文丘里管射流装置的结构及工作原理 作者：西南科技大学王海军 着现代工业的加速发展，在工农业生产的诸多领域对射流技术的需求日渐广泛。如金属切割、打磨、工件的表面清洗等，因此，提高射流装置的效率，降低其成本，具有重要意义。现有的液体加压射流喷射器装置，主要是以气压机与泵相结合的加压喷射器装置为主。进入2O世纪8O年代以来，各国多把注意力集中在如何形成一种特殊的脉冲射流发生器上，许多研究人员为此进行了大量的研究与实验，提出了各种类型的脉冲水射流发生装置，但对于改进射流喷头方面并没有太大的发展，尤其是结构的简化方面。传统设备在生产工艺上虽然可以满足实际需求，但是其结构复杂、体积相对较大，且不能满足一些特殊的要求，如强腐蚀性液体、磨液、易堵高粘稠性液体等对设备损坏较大，造成设备无法正常运行，折旧速度加快。笔者利用文丘里管结合气压机的射流装置，革新了喷射器部分。在本设计中真空度主要由“文丘里管(真空泵主要构件)”产生，而且可以达到要求；若采用两根“文丘里管”串连，则产生的真空度达原来的十几倍。射流的压力大小主要由速度决定，调节气流的相关参数即可以对射流进行调节。本设计将原有普通连续水射流喷射器结构与文丘里管结构相结合，利用喷管高压空气流从小孔吹出的方式而使液室产生真空引力引起气液在混合室混合。因此，可以由空气吹出速度的大小来调节真空度的大小。该装置减少了原有的加压喷射器需要泵提供液体注入动力，节约了能量、减小了体积。
图1 文丘里管射流实验装置结构示意图 压力表1、2、3分别测量文丘里管人口、喉、出口，B1、B2分别为调节阀，α、β分别为文丘里管的前后倾角。其中α=15° β=12°，管直径a=50 mm，文丘里管的喉部直径b=15．6 mm，全管的长度为400 mm。 2 分析与结果 2．1 原理 文丘里管射流装置的工作原理可以用伯努利方程和连续方程来表达： 伯努利方程： 连续方程： V· A=常数 (2) 式中，V-流体流速，m／s；g——重力加速度，n；ρ——流体压力，Pa；γ——流体比重，M／n3；z--流体势能，m；A——过流截面，m2。 文丘里管的流量特征可用下式表示：
雾化喷嘴的工作原理 对液态工作介质的雾化原理研究往往滞后于喷嘴雾化技术应用它是为了改进和完善雾化技术而慢慢开展起来的20世纪30年代才开始对液体雾化机理进行研究目前还在研究之中至今对有些雾化方式的机理也还研究的不够透彻下面介绍目前人们对几种主要雾化方式的一般工作原理说明： 一、压力雾化喷嘴 当液体在高压的作用下，以很高的速度喷射出喷嘴进入到静止或低速气流中，由于喷嘴内部流道结构不同，其雾化过程也不同下面介绍不同结构作用下的压力雾化喷嘴。 1直射喷头雾化过程 液体经过加压后获得较大的动能，经过小孔后液体将以很大的速度喷射出去，在液体表面张力、粘性及空气阻力相互作用下，液体由滴落、平滑流、波状流向喷雾流逐渐转变。 2离心喷头液膜射流雾化过程 在液体压力较低的情况下，液体所获得的速度很小，这时主要是液体表面张力和惯性力起作用，虽然液体的表面张力比惯性力大，使液膜收缩成液泡，但在气动力作用下仍破碎成大液，滴随着压力增大，喷射速度增加，液膜在惯性力作用下而变得很不稳定，破碎成丝或带状，与空气相对运动产生强烈的振动，液体自身的表面张力及粘性力的作用逐渐减弱，液膜长度变短、形状发生扭曲，在气动力的作用下破碎为小液滴，在更高的压力作用下液体射流速度更大，液膜离开喷口即被雾化。 在研究离心式喷嘴雾化过程中，发现液体的表面张力越小，则液膜越容易发生破碎形成小丝、带，最后形成更细小的液滴，液体的粘性对液滴破碎起到阻碍的作用，液体的粘稠度越高液体，越不容易雾化成小液滴，只能形成丝甚至是片状或块状，同时我们发现液体的粘性对液体在旋流室的旋流张度也会产生一定的影响，当粘度低时，旋流室的内部结构在切向和径向两个方向上给液体的作用力增大，使液滴的雾化质量变好，在雾化中期表面张力起主要作用，即影响液膜分裂而在雾化后期粘性力、表面张力、油滴惯性力和空气阻力相互作用，是液滴进一步分裂。
全射流喷头研究综述Array【摘要】与摇臂式喷头相比，全射流喷的水力性能更好、成本更加低廉。因此对 全射流喷头的研究对节水灌溉技术的发展有重要意义。我国从80年代起对全射流喷头进行投入研发，有成型的产品，但未能在生产中广泛推广。现代的研究者为实现全射流喷头的生产化、实用化进行了更多的研究，并用多种软件对其进行模拟计算，这也是喷头研究的重要趋势。 【关键字】全射流喷头、发展现状、存在问题、研究趋势 0、引言： 在目前的生产实践中，喷灌中使用较多的喷头包括摇臂式喷头和全射流喷头，其中大多数为摇臂式喷头。它虽然有很多优点，但也存在着不足之处。摇臂式喷头由流道、旋转密封机构、驱动机构、换向机构等几部分组成。由于它是靠摇臂敲打喷体获得驱动力矩，扇形喷洒喷灌的换向机构复杂，故障多，对工作寿命以及稳定性有一定影响。 全射流喷头是利用水流附壁原理来实现喷体的步进和反向转动功能的喷头。在水力性能方面，由于在出口前工作区内就已经渗入大气，喷射出来的水流喷灌均匀度、雾化程度都明显好于其它型式的喷头。在结构方面，与摇臂式喷头相比，运动部件少，无撞击部件；结构相对简单。全射流喷头制造成本将比同型号的摇臂式喷头降低30％。这在理论和实际试验中都得到了证明。 国外发展喷微灌的经验表明，喷头的普及与推广与农民购置能力有密切关系，我国的国情决定了农民很需要既节约水量又节约资金的喷灌设备。因此对全射流喷头这种水力性能较好、价格又低廉的研究是很有必要的。 1、全射流喷头发展历史及现状： 1.1、喷头产品生产状况： 全射流喷头在1975年由水利部立项开发，中国科学院力学研究所为组长单位，江苏大学（原镇江农业机械学院）为副组长单位，进行系统的研究开发。由于种种原因，后来的全射流喷头研究在全国分为三个课题组分别进行研究。全射流喷头是我国独创的节能节水产品，20世纪80年代已完成该结构的初步研究。最终得出几种不同形式的全射流喷头，具体种类结构如下[2]。 （1）由江苏大学研究开发的PSF型反馈式步进全射流喷头。1984年PSF型反馈式步进全射流 喷头曾获机械工业部科技进步二等奖。结构图如图一：
水射流常用术语词汇表 A Abrasion 磨耗，磨损Abrasive 磨料Abrasive jet 磨料射流Abrasive nozzle 磨料喷嘴Abrasive particle 磨料颗粒Abrasive suspension jet 磨料浆体射流Advanced ceramics 高级陶瓷 Air jet 空气射流Autoclave 蒸压器，高压釜 B Back thrust 后推力，后座力Blasting 喷射Borehole 扩孔，孔眼Breaking 破裂，碎裂Brinell hardness 布式硬度Brittle material 脆性材料 Bur 毛刺，鳞片 C Cannon 炮，短粗管Carbon dioxide 二氧化碳Cavitation 空化Cavitation erosion 空蚀，汽蚀Cavitating jet 空化射流Centrifugal pump 离心泵Chemical erosion 化学冲蚀Check valve 单向阀Chipping 碎片，碎屑Cleaning 清洗，清净CMC 羧甲基纤维素Coal mining 采煤，采矿Coating removal 涂层清除Composite 复合物，复合材料Compressive strength 抗压强度Concrete 混凝石，混凝土Continuous jet 连续射流Contraction 收缩 Control valve 控制阀Culmination 顶点，极点 Cut 切割，切削Cutting 切割，切屑 D Deburring 去毛刺，除鳞Decommissioning 拆除Decontamination 净化，清除Descaling 除垢，除锈Discharge 排出，排量Discharge coefficient 流量系数Dismantling 拆卸，拆除Disposal 处理，废弃Drilling 钻进，钻孔Droplet impact 液滴冲击Ductile material 塑(韧)性材料Dump valve 卸荷阀，切断阀Dwell time 停滞时间Dynamic pressure 动压力 E EDM machining 点火花加工Elasto-plastic method 弹塑性方法
液体射流对炸药作用感度的一种测试方法 杨慧群王泽山 南京理工大学!南京"#$%%&’( )摘要*介绍一种测定液体射流对炸药作用感度的试验方法+该方法选择合适的压力传感器"确定发射药的种类及质量"当液体射流速度不大于$#,-./01$时"它对炸药的作用是安全的+ )关键词*液体射流炸药感度试验方法 )分类号*23#-45#$2647%5, 8引言 近年来工业上广泛采用液体射流技术运用于矿山岩石的爆破9物体表面的清理9材料的切割"另外它还可以用于陈旧弹药的废物利用等方面+用工业液体射流侵彻的方法来处理废旧弹药"此技术的运用和推广就要求液体射流在实施过程中是安全的"并具有足够的可靠性+因此"液体射流的动力学作用对炸药的作用感度的评估这一问题就显得非常重要和紧迫+ 从对炸药作用的机理上来说"通常测定炸药感度的方法不同于高速射流的作用+因此"有必要就这一问题进行研究"以制定相应的专用方法和装置"来保证试验最大限度地接近实际作用过程+国外学者对此进行了探索和研究+ :试验装置 测定液体射流对炸药的作用感度采用的装置)$*主要包括上9下两部分+其外观见图$+该装置能够通过试验的方法来实现高压液体射流作用于炸药试样"并能确定产生化学反应的时刻+具体地说就是在 图$在均匀液体射流冲击作用下测定 炸药感度的试验装置发射药气体燃烧产物的压力作用下"通过喷嘴形成液体射流+射流对炸药的作用是在密闭的爆炸室内进行的"其中的传感器能够提供所需的反应过程特性曲线+ 试验装置的上部分包括爆炸室9靶基9炸药9传感器9压板等;下部分包括基板9减震板9抗压筒9药筒9点火筒9中间板9喷嘴9发射药9储液室和传感器等;试验装置的结构如图#所示+装置上下两部分的连接是在基板$9中间板<和压板$7之间采用’组 图#高速射流作用下炸药感度测定装置草图$1基板;#1减震板;-1抗压筒;’1药筒;41点火筒; 71套筒;,1柱塞;<1中间板;&1喷嘴;$%1爆炸室; $$1靶基;$#1试样固定环;$-1炸药;$’"$41传感器;$71压板;$,"$<"$&1密封圈;#%1发射药;#$1储液室;##1连接螺栓!图中79<及$#未标注( / 7 /爆破器材=>?@A0B C D EF G D H B F@0第-’卷第$期万方数据
射流曝气器 射流曝气器是向曝气池内曝气的废水装置，是废水活性污泥法生物处理系统曝气装置的一种类型。由水泵将泥、水混合液打入射流曝气器喷嘴，并高速喷出，在射流曝气器内，氧转移过程的实现是在这个射流曝气器喷嘴周围使压缩空气（或空气直接吸入）与泥水混合液混合并在吼管中强烈搅动，气泡被粉碎成雾状，继而在扩散管中由于速头变成压头，微细气泡进一步被压缩，氧即迅速转移到混合液，从而强化了氧的转移过程，氧转移效率可提高到30-35%以上。思源水业工程射流曝气器。 结构参数： 1、喷嘴形状。喷嘴形状有多种，如圆薄壁孔板形、流线形、圆锥形收缩及多孔喷嘴等。其中以流线形喷嘴效率最好，但因其加工困难，所以不如圆锥形喷嘴使用范围广泛。圆薄壁孔板形喷嘴的射流紧密段较短，射流具有较高的破裂率，所以其喉嘴距较短。由于喷嘴口径的尺寸对射流器的影响很敏感，因此要考虑防锈问题，一般喷嘴的材料常用不锈钢、铜或者其它材料进行镀铬处理。 2、喷嘴收缩角(对圆锥形收缩喷嘴而言)或喷嘴直径。由于射流器的工作介质为污水或污水与活性污泥的混合物，从防止喷口堵塞方面来考虑，喷口直径不宜太小，但从射流器在整个曝气池中曝气与气液的均匀性以及在操作运转的灵活性等方面考虑，喷口直径也不宜过大。一般直径为25mm左右为宜。 3、吸气室。它是喷嘴和喉管共同的固定基础，进气管与之相连。吸气室一般为圆筒状，气体截面积为喷嘴出口面积的6～10倍。根据吸入流体与工作液体的流动方向可把吸气管设计成与工作液体平行或斜交(垂直)两种。一般认为吸入气体的进入方向和工作水的进入方向之夹角以40～60°为好，夹角线与喷嘴管轴线交点宜在喷嘴之前，这样可防止进气直径冲击入射水。 4、喉管进口段。它把吸气室与喉管连接起来。为了减少被吸入气体的能量损失，一般采用收缩圆锥形或光滑曲线形，其收缩角在13～120°之间。当喉管喷嘴面积比m(m指喉管截面与喷口截面之比)小时，收缩角取小值；喉管喷嘴面积比m大时，收缩角取大值。也有人认为收缩角宜在30～60°之间。 5、喉嘴距，即喷嘴出口断面到喉管入口断面之间的距离。这段距离对射流器充氧效果来说是不利的，故要求做得越短越好。它一般在(0.5～2)d喷嘴的范围内。当喉管较短时，适当增大喉嘴距，可以防止射流穿透喉管而不起混合作用。 6、喉管长径比(L/D)及喉管喷嘴面积比(m)。用射流器来曝气，喉管是一个关键部件。由于引射介质为空气，按照曝气充氧的要求，一方面希望气泡被“切割”越小越好，这就要求工作介质与引射介质之间要进行剧烈的紊动混合作用。喉管的适当长度及大小(一般用喉管截面与喷口截面之比m来表示)，对加强氧的转移作用以及为充分发挥活性污泥的生物学特性具有重要作用。另一方面也希望能抽吸更多的气体，以满足废水生物处理的供氧要求，前者要求混合管的直径偏小为佳，而后者要求偏大为好，两者之间的要求看似矛盾，但从氧的转移及动力消耗这两方面来考虑，两者之间又存在着一个最佳值，因为自吸充氧，混合管直径要求不宜过大，否则高速射流在混合管部分不起紊动混合作用，而同时混合管的长度也不宜过小，否则射流会直接穿透混合管而不起混合、掺混作用。喉管的长度不但影响其本身的工作，而且影响在它后面的扩散管的工作：喉管越长，其中的摩擦损失越大，出口处速度分布越均匀，扩散管中的损失就越小：喉管越短，其中的摩擦损失越小，它的出口处速度越不均匀，它后面的扩散管中的损失就越大；为了减少摩擦损失和扩散损失，这样就存在一
本科毕业设计（论文）通过答辩 摘要： 高压水射流技术是近三十年来发展起来的一项新技术，在采矿、冶金、石油、建筑、化工、市政建设及医学领域得到广泛应用并取得可喜的成果。从原理上讲，它与世隔绝我国煤矿中使用已久的水力采煤技术基本相同，都是把具有一定压力的水通过直径较小的喷嘴形成射流，将这股射流作为工具进行切割、破碎和清洗物料。所不同的只是高压水射流的水压更高、喷嘴直径更细而已。水力采煤中使用的水压通常为5~15MP，水枪出口直径为15~30mm；而高水射的水压一般在30MP以上，有的高达数百兆帕，喷嘴直径则在2mm以下，最小的可达0.1mm。因此高压水射流可以在很小的区域内集中极大的能量，例如100MP的高压水射流的能量束密度可以与激光束相匹敌。 本毕业设计题目是水射流采煤机切割装置设计。主要阐述了高压水射流技术在采煤机上的应用之背景，优缺点和所需要解决的问题等方面的内容。 高压水射流和采煤机联合进行破煤是一门新技术，需要解决的问题还很多。本设计主要是关于喷嘴在滚筒上的布置，水路控制系统和高压旋转密封等方面作初步的尝试。设计了一种用高压水射流控制水路，水射流辅助截齿破煤的滚筒结构。 关键词：水射流；截齿；喷嘴；滚筒
1 水射流采煤综述 1.1高压水射流概述 煤炭作为我国一次能源的主体,它的持续、稳定和协调发展,无疑具有重大意义。采掘机械的技术水平则是发展煤炭工业中的关键环节。加强采掘机械的科学技术研究工作是煤炭工业增产、节约能源消耗、保障工人安全、高效率等方面的发展的重要技术手段。 高压水射流技术是近几十年来逐渐发展起来的一门新兴技术。它的应用发展日趋成熟和广泛。在这种形式下，人们试途将高压水射流技术应用于矿山机械中，特别是采掘机械中，已经取得初步成果。这必将推动煤炭工业的进一步发展。 高压水射流的基本原理是将具有一定的压力水通过直径较小的喷嘴形成的射流，并将这股射流作为工具进行破碎、切割和清洗等工作。一般水压在30MP以上，而喷嘴的直径仅在2mm以下。这样形成的水射流具有极高的能量，从而具有很强的打击力。高压水射流系统一般有如下几部分组成：压力源、喷嘴及其控制装置和连接它们的高压管以及其它。其附示意图如下： 图1-1
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920625923.4 (22)申请日 2019.05.05 (73)专利权人 桂林航天工业学院 地址 541004 广西壮族自治区桂林市七星 区金鸡路2号 (72)发明人 袁凯峰 周俊 王治国 卢伟 (74)专利代理机构 深圳汇策知识产权代理事务 所(普通合伙) 44487 代理人 迟芳 (51)Int.Cl. B05B 15/00(2018.01) (54)实用新型名称 一种水射流喷嘴罩 (57)摘要 一种水射流喷嘴罩。用于水射流的喷嘴不使 用时缺乏遮挡和防护，导致喷嘴易因外界磕碰、 腐蚀或其他影响而导致使用性能降低。本实用新 型包括锥形筒和网罩，所述锥形筒的大口端为插 口端，所述锥形筒的小口端处设置有网罩，所述 锥形筒内沿其内圆周方向设置有若干个柔性凸 起，若干个柔性凸起均靠近锥形筒的插口端设 置，每个柔性凸起与相邻的柔性凸起之间间隙设 置，所述锥形筒内沿其内圆周方向设置有吸水 片，吸水片靠近锥形筒的小口端设置。本实用新 型用于防护喷嘴。权利要求书1页 说明书4页 附图5页CN 209829386 U 2019.12.24 C N 209829386 U
权 利 要 求 书1/1页CN 209829386 U 1.一种水射流喷嘴罩，其特征在于：包括锥形筒(1)和网罩(2)，所述锥形筒(1)的大口端为插口端，所述锥形筒(1)的小口端处设置有网罩(2)，所述锥形筒(1)内沿其内圆周方向设置有若干个柔性凸起(4)，若干个柔性凸起(4)均靠近锥形筒(1)的插口端设置，每个柔性凸起(4)与相邻的柔性凸起(4)之间间隙设置，所述锥形筒(1)内沿其内圆周方向设置有吸水片(5)，吸水片(5)靠近锥形筒(1)的小口端设置。 2.根据权利要求1所述的一种水射流喷嘴罩，其特征在于：锥形筒(1)外套装有连接片 (3)。 3.根据权利要求2所述的一种水射流喷嘴罩，其特征在于：连接片(3)靠近锥形筒(1)的插口端处。 4.根据权利要求1所述的一种水射流喷嘴罩，其特征在于：网罩(2)为半球形罩体，网罩(2)与述锥形筒(1)的小口端相卡接。 5.根据权利要求1所述的一种水射流喷嘴罩，其特征在于：网罩(2)为半球形罩体，网罩(2)与述锥形筒(1)的小口端固定连接。 6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种水射流喷嘴罩，其特征在于：锥形筒(1)为圆锥筒或方锥筒。 7.根据权利要求6所述的一种水射流喷嘴罩，其特征在于：吸水片(5)厚度的取值范围为2～4mm。 8.根据权利要求1所述的一种水射流喷嘴罩，其特征在于：连接片(3)上配合设置有连接环(6)，连接环(6)上加工有豁口(7)。 2
自由射流-射流 流体经小孔、缝隙或管子等的引导，射入较大流体空间的流动现象。这是化工生产中常见的流动型式，如烟气经烟囱排入大气就是射流。 射流进入静止的与之互溶的流体中，这种射流称为自由射流，是射流最简单的情况。实际应用的射流比较复杂，当周围流体也是运动流体时，称周围流体为外流体。若外流体与射流流体作同向运动，则称为伴随射流：两者反方向时，称为逆流射流；互成一定角度时，称为倾斜射流；射流与周围流体密度不同时，称为异密度射流；射流沿着空间壁面发展时,称为固壁射流；射流路程上存在某种障碍物时,称为撞击射流；射流中夹带微粒时，称为两相射流等。 特性 流体以一定速度自孔口流出，进入周围与之相同的流体（密度、粘度及温度都相同）中时，除非流出速度很低，通常经过很短的距离后，即变成完全的湍流。由于湍流脉动，射流与静止流体相掺混，周围流体被射流流体夹带，这种现象称为卷吸。由于周围流体的卷入，射流宽度扩展,速度减慢,但总动量保持不变。在相当一段距离内,射流经历了从发展到消失的过程（图1）。当液体射入气体中,射流发生分裂,形成液滴。复杂射流与自由射流的共同特点是发生卷吸、截面扩张和中心速度衰减等现象。但也有不同的特征，如错流射流（外流与射流垂直）时射流截面从圆形发展成肾形，外流流体可能绕射流流体发生分离现象（见边界层）等。 应用射流的应用相当广泛，如喷气推进、水力采煤等都利用射流作动力；自动控制中利用射流流体作开关元件；化工生产中利用射流的卷吸作用，促成不同组成、不同温度流体的混合。射流混合装置的主要部分是带有吸入室的两个同心喷嘴（图2）。当流体流经第一喷嘴以高速射入吸入室时，就吸入外部流体并发生激烈混合。射流混合与常用的机械搅拌混合相比，可降低能耗且无转动部件，特别适用于大容器内低粘度液体的混合。在工业生产中射流混合还有许多用途。如燃烧炉中借助射流使燃料和空气迅速混合，提高燃烧效率；在反应器中采用射流加料，可促使组分迅速达到分子级均匀，改善反应器的性能；在搅拌槽中可利用撞击射流促进颗粒悬浮等。此外，还可以利用热风经小孔或喷嘴直接吹向湿表面，以强化干燥过程。
第二章喷头第一节喷头的种类及工作原理第二节喷头的基本参数、性能指标和影响因素第三节摇臂式喷头结构第四节喷头的选型与布置 1 第一节喷头的种类及工作原 理喷头是喷灌机与喷灌系统的重要组成部分。它的作用是把有压水流喷射到空中，散成细小的水滴，并均匀喷洒在灌溉土地上。因此喷头的性能、结构形式及制造质量的好坏将直接影响喷灌的质量。2 喷水量喷头性能工作压力射程喷头的种类和工喷作原理射流式喷头的水头力学原理摇臂式喷头的结构 3 喷头的种类和工作原理按其工作压力和射程的大小可以分为低压喷头或称近射程喷头、中压喷或称中射程喷头和高压喷头或称高射程喷头其划分界线大致可以按表1所列的范围分类。目前用得最多的是中、近射程喷头，因为它消耗的能量较小，而且比较容易得到较好的喷灌质量。按照喷头的结构型式与水流性状可以分为旋转式、固定式和孔管式三种4567喷头按其工作压力和射程的大小分类喷头类别低压喷头中压喷头高压喷头性能工作压力1～3 3～5 5 （kg/cm2喷水量（m3/h ）40 射程（m）40 8 反作用式旋转式喷头叶轮式喷摇臂式头按离心式其固定式喷头缝隙式结构折射式分类多列孔管管孔式喷头单列孔管9 固定式喷头折射式喷头离心式喷头10特点：喷灌过程中，所有部件固定不动，水流以全圆或扇形同时向四周散开水流分散，射
程小（5～10m）喷灌强度大水滴细小，工作压力低结构简单，工作可靠，寿命长用途：公园、苗圃、温室等11 旋转式喷头根据转动机构的特点，将旋转式喷头分为摇臂式、叶轮式、和反作用式齿轮式四种。齿轮式、摇臂式喷头分别是农业和草坪灌溉中最广泛的两种喷头12第二节喷头的基 本参数、性能指标和影响因素对于一个好的喷头，既要要求其机械性能好，即结构简单，工作可靠；又应要求其水力性能好，也就是满足喷灌的主要技术要求（喷管强度小于土壤入渗率，水滴直径细和喷头组合以后的水量分布均匀），而且在同样工作压力和同样流量条件下射程最远。这些要求事相互矛盾的，互相制约的。我们在设计和使用喷头时应全面考虑各方面的要求。不可以片面追求某一指标而忽视其他技术要求，例如，我们不可以追求射程远，而不顾水滴直径和水量分布的要求。而且影响某一水力参数的因素都有好几个。为了能正确使用和设计喷头，我们就需要了解影响这些水力参数（射程、喷洒均匀度和水滴直径）的因素，以便实践中根据需要调节或选择这些水力参数，使之符合身产的要求。13 1、喷水量喷喷水量或称喷头流量是指喷头在单位时间头内，喷射出来的水体积。的性表示符号：q 常用单位：m3/h 有时也用能L/s表示转换关系：1L/s＝3.6 m3/h 测定方法：常采用体积法，循环水池三角堰或水表测定。14 计算喷头流量的半经验方程：
第一章喷头改进设计的必要性 喷雾喷头是通过一定方法，将液体分离细小雾滴的装置，目前在使用的一般是采用减小喷口直径，这些喷头雾化效率低，水量小， 第二章喷嘴设计及计算 喷嘴是喷头的重要部件，也是直接影响喷灌质量和喷头水力性能的一个部件。它不但要最大限度地把水流压能变成动能，而且要保持稳流器整理过的水流仍具有较低的紊流程度。 喷嘴的结构形式一般有下列三种： 1． 圆锥形喷嘴 圆锥形喷嘴由于其结构简单，加工方便而被大量应用于喷头，其结构如图。圆锥形喷嘴的主要结构参数是：喷嘴直径D c,喷嘴圆柱段长度l,喷嘴内腔锥角。 有的喷头为了提高雾化程度或增加喷头近处的水量，而在喷嘴出口处增加一粉碎螺钉，其结构见图。由于射流撞击在螺钉上，增加了碰撞阻力以致影响了喷头的射程及喷洒均匀度，所以现在除了个别喷头外已很少采用加粉碎螺钉的结构。 2． 流线形喷嘴 为了使水流平顺，有的喷头设计成流线形，以减少水流冲击损失。流线 形喷嘴结构如图所示。 苏联维多新斯基为流线形喷嘴的设计提供了计算公式：
实验表明，水流不很平顺的喷头采用流线形喷嘴，喷头射程能增 加8~12%。但水流很平顺的喷头采用流线形喷嘴，喷头的射程增加很微小。由此可见，流线形喷嘴能使水流平稳从而提高喷头射程。 3。流线圆锥形喷嘴 流线圆锥形喷嘴是上述两种形式之结合，图12就是这种形式的喷嘴。从图可以看出来，水流自喷管先经过喷嘴的流线形段，继而经过圆锥形段。从加工来说，凸流线形喷嘴易于加工。由于圆锥形喷嘴有结构简单，加工方便等优点，所以目前喷头大多采用圆锥形喷头。 第二节 喷嘴直径的确定 喷嘴直径是一个重要的数值，它直接影响到喷灌质量，如喷灌强度，均匀度和雾化程度。它又和喷头的结构和水力性能有极为密切的关系，诸如喷灌直径Dcm ，喷头流量，射程和工作压力等。 由于喷头喷出的射流是高压高速水流的孔口出流，所以可应用水力学的圆形孔口出流公式计算。即： Q= 2 24 gH D 式中： 0H =2 H 其中， Q—喷嘴流量 --流量系数 0D -射流收缩断面的直径0H -射流收缩断面的压力 -流速系数 H-喷头工作压力
射流曝气器一般由喷嘴、吸入室、混入室三个部分组成，这是一个典型的单喷嘴构造，也是污水生化处理常用的曝气用射流器。 射流曝气器结构参数的影响 1、喷嘴形状。喷嘴形状有多种，如圆薄壁孔板形、流线形、圆锥形收缩及多孔喷嘴等。其中以流线形喷嘴效率最好，但因其加工困难，所以不如圆锥形喷嘴使用范围广泛。圆薄壁孔板形喷嘴的射流紧密段较短，射流具有较高的破裂率，所以其喉嘴距较短。由于喷嘴口径的尺寸对射流器的影响很敏感，因此要考虑防锈问题，一般喷嘴的材料常用不锈钢、铜或者其它材料进行镀铬处理。 2、喷嘴收缩角(对圆锥形收缩喷嘴而言)或喷嘴直径。由于射流器的工作介质为污水或污水与活性污泥的混合物，从防止喷口堵塞方面来考虑，喷口直径不宜太小，但从射流器在整个曝气池中曝气与气液的均匀性以及在操作运转的灵活性等方面考虑，喷口直径也不宜过大。一般直径为25mm左右为宜。 3、吸气室。它是喷嘴和喉管共同的固定基础，进气管与之相连。吸气室一般为圆筒状，气体截面积为喷嘴出口面积的6～10倍。根据吸入流体与工作液体的流动方向可把吸气管设计成与工作液体平行或斜交(垂直)两种。一般认为吸入气体的进入方向和工作水的进入方向之夹角以40～60°为好，夹角线与喷嘴管轴线交点宜在喷嘴之前，这样可防止进气直径冲击入射水。 4、喉管进口段。它把吸气室与喉管连接起来。为了减少被吸入气体的能量损失，一般采用收缩圆锥形或光滑曲线形，其收缩角在13～120°之间。当喉管喷嘴面积比m(m指喉管截面与喷口截面之比)小时，收缩角取小值；喉管喷嘴面积比m大时，收缩角取大值。也有人认为收缩角宜在30～60°之间。 5、喉嘴距，即喷嘴出口断面到喉管入口断面之间的距离。这段距离对射流器充氧效果来说是不利的，故要求做得越短越好。它一般在(0.5～2)d喷嘴的范围内。当喉管较短时，适当增大喉嘴距，可以防止射流穿透喉管而不起混合作用。 6、喉管长径比(L/D)及喉管喷嘴面积比(m)。用射流器来曝气，喉管是一个关键部件。由于引射介质为空气，按照曝气充氧的要求，一方面希望气泡被“切割”越小越好，这就要求工作介质与引射介质之间要进行剧烈的紊动混合作用。喉管的适当长度及大小(一般用喉管截面与喷口截面之比m来表示)，对加强氧的转移作用以及为充分发挥活性污泥的生物学特性具有重要作用。另一方面也希望能抽吸更多的气体，以满足废水生物处理的供氧要求，前者要求混合管的直径偏小为佳，而后者要求偏大为好，两者之间的要求看似矛盾，但从氧的转移及动力消耗这两方面来考虑，两者之间又存在着一个最佳值，因为自吸充氧，混合管直径要求不宜过大，否则高速射流在混合管部分不起紊动混合作用，而同时混合管的长度也不宜过小，否则射流会直接穿透混合管而不起混合、掺混作用。 喉管的长度不但影响其本身的工作，而且影响在它后面的扩散管的工作：喉管越长，其中的摩擦损失越大，出口处速度分布越均匀，扩散管中的损失就越小：喉管越短，其中的摩擦损失越小，它的出口处速度越不均匀，它后面的扩散管中的损失就越大；为了减少摩擦损失和扩散损失，这样就存在一个最优长度的问题。根据长径比的大小，射流器可分为短喉管和长喉管两种。短喉管的长径比L/D一般在4～10之间，长喉管的长径比与喉管面积比m有关，其长径比大小一般在60以上。研究结果表明，短喉管最佳长径比在4～8之间，也有人认为此值应更大，在8～15之间，北京建筑工程学院李燕城实验结果认为 L/D=(90～120)，当然这已属于长喉管范围了。 对于面积比m，北京建筑工程学院李燕城通过实验得出如下经验公式： m=7.16～0.148d(4) 式中：d—喷嘴直径，在此经验公式中d=(14～30)mm。
雾化喷嘴的工作原理-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
雾化喷嘴的工作原理 对液态工作介质的雾化原理研究往往滞后于喷嘴雾化技术应用它是为了改进和完善雾化技术而慢慢开展起来的20世纪30年代才开始对液体雾化机理进行研究目前还在研究之中至今对有些雾化方式的机理也还研究的不够透彻下面介绍目前人们对几种主要雾化方式的一般工作原理说明： 一、压力雾化喷嘴 当液体在高压的作用下，以很高的速度喷射出喷嘴进入到静止或低速气流中，由于喷嘴内部流道结构不同，其雾化过程也不同下面介绍不同结构作用下的压力雾化喷嘴。 1直射喷头雾化过程 液体经过加压后获得较大的动能，经过小孔后液体将以很大的速度喷射出去，在液体表面张力、粘性及空气阻力相互作用下，液体由滴落、平滑流、波状流向喷雾流逐渐转变。 2离心喷头液膜射流雾化过程 在液体压力较低的情况下，液体所获得的速度很小，这时主要是液体表面张力和惯性力起作用，虽然液体的表面张力比惯性力大，使液膜收缩成液泡，但在气动力作用下仍破碎成大液，滴随着压力增大，喷射速度增加，液膜在惯性力作用下而变得很不稳定，破碎成丝或带状，与空气相对运动产生强烈的振动，液体自身的表面张力及粘性力的作用逐渐减弱，液膜长度变短、形状发生扭曲，在气动力的作用下破碎为小液滴，在更高的压力作用下液体射流速度更大，液膜离开喷口即被雾化。 在研究离心式喷嘴雾化过程中，发现液体的表面张力越小，则液膜越容易发生破碎形成小丝、带，最后形成更细小的液滴，液体的粘性对液滴破碎起到阻碍的作用，液体的粘稠度越高液体，越不容易雾化成小液滴，只能形成丝甚至是片状或块状，同时我们发现液体的粘性对液体在旋流室的旋流张度也会产生一定的影响，当粘度低时，旋流室的内部结构在切向和径向两个方向上给液体的作用力增大，使液滴的雾化质量变好，在雾化中期表面张力起主要作用，即影响液膜分裂而在雾化后期粘性力、表面张力、油滴惯性力和空气阻力相互作用，是液滴进一步分裂。