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噴嘴理論

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噴嘴的噴霧原理涉及空氣動(dòng)力學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)．以及數(shù)值汁算的模型等具有相對獨(dú)立的技術(shù)內(nèi)涵。噴霧工質(zhì)也各具其特性，與噴嘴關(guān)系更為密切。

經(jīng)過長期開發(fā)研制、創(chuàng)新發(fā)展，噴嘴技術(shù)包含了極其豐富的內(nèi)容，噴嘴結(jié)構(gòu)形式極其繁多。因此噴嘴技術(shù)內(nèi)容是非常充實(shí)和完整的，完全有必要和可能單獨(dú)立題論述。

各種燃燒裝置，如工業(yè)爐、鍋爐、內(nèi)燃機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)上的燃燒裝置自成體系研制了不同噴霧裝置，雖然相臣借鑒，并義有創(chuàng)新，但是缺少深入縱橫比較，小利于取長補(bǔ)短。

燃燒裝置上的噴嘴技術(shù)與非燃燒裝置的噴嘴技術(shù)，無論從噴霧原理、結(jié)構(gòu)形式、設(shè)汁方法等方面基本上相同，或者大同小異，很有必要?dú)w類說明。

噴嘴的生產(chǎn)工藝、材料選用，以及噴嘴性能發(fā)其霧化質(zhì)量榆測等方面也是基本相同，只是有要求高低及內(nèi)容上的差別。特別值得指出的是國外有專業(yè)噴嘴生產(chǎn)公司，可以提供各種類型的噴嘴，這些公司具有專門的精良加工、檢驗(yàn)、檢測設(shè)備，規(guī)模化生產(chǎn)降低了生產(chǎn)成本。國內(nèi)數(shù)百甚至上萬元的單個(gè)噴嘴，在國外儀需幾十、幾百無就可買到。這充分說明國內(nèi)在噴嘴技術(shù)缺乏全面的統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)和管理。

基于以上有關(guān)噴嘴技術(shù)開發(fā)、噴嘴的設(shè)計(jì)、加工、檢測、應(yīng)用等方面的公共性及獨(dú)立性，有必要編著學(xué)業(yè)性的噴嘴技術(shù)手冊。但是在介紹各種噴嘴的發(fā)展過程、性能特點(diǎn)、設(shè)計(jì)要求及方法時(shí)又必然與燃燒技術(shù)和裝囂相瓦聯(lián)系。

瀚博噴嘴一直致力于噴霧技術(shù)創(chuàng)新！務(wù)求以最好的質(zhì)量服務(wù)大眾！

本目錄所涉及的噴霧內(nèi)容，如無特殊說明，均以水作為標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)。

噴嘴流量因噴霧壓力而異，它隨噴霧壓力的增大而增大，一般說，流量
和壓力的關(guān)系如下：

密度是液體的一定容量與相同容量水的質(zhì)量之比在噴霧中，液體(除水
外)密度主要影響噴霧噴嘴的流量。由于本目錄所列數(shù)值均以水作為噴
射介質(zhì)而得出的，故當(dāng)應(yīng)用水以外的液體時(shí)，須應(yīng)用一個(gè)換算系數(shù)來
確定噴嘴的流量。
具體公式如下：

噴嘴理論(圖6)

理論覆蓋范圍是根據(jù)噴霧夾角和距噴嘴口距離
計(jì)算出來的。該數(shù)值是假設(shè)噴霧角度在整個(gè)噴
霧距離中保持不變的前提下得出的。在實(shí)際噴
霧中，有效噴霧角度因噴霧距離而異。

當(dāng)液體比水粘時(shí)，形成的噴霧角度相對較小，其角度取決于粘度，噴
嘴流量和噴射壓力。

表內(nèi)數(shù)值列出不同距離下的噴霧理論覆蓋范圍，實(shí)際應(yīng)用中,表內(nèi)的
噴霧角度不適用長距離噴霧。

夾角	不同距離下(從噴嘴口算起)的理論覆蓋范圍(厘米)
夾角	5	10	15	20	25	30	40	50	60	70	80	100
5°	0.4	0.9	1.3	1.8	2.2	2.6	3.5	4.4	5.2	6.1	7.0	8.7
10°	0.9	1.8	2.6	3.5	4.4	5.3	7.0	8.8	10.5	12.3	14.0	17.5
15°	1.3	2.6	4.0	5.3	6.6	7.9	10.5	13.2	15.8	18.4	21.1	26.3
20°	1.8	3.5	5.3	7.1	8.8	10.6	14.1	17.6	21.2	24.7	28.2	35.3
25°	2.2	4.4	6.7	8.9	11.1	13.3	17.7	22.2	26.6	31.0	35.5	44.3
30°	2.7	5.4	8.0	10.7	13.4	16.1	21.4	26.8	32.2	37.5	42.9	53.6
35°	3.2	6.3	9.5	12.6	15.8	18.9	25.2	31.5	37.8	44.1	50.5	63.1
40°	3.6	7.3	10.9	14.6	18.2	21.8	29.1	36.4	43.7	51.0	58.2	72.8
45°	4.1	8.3	12.4	16.6	20.7	24.9	33.1	41.4	49.7	58.0	66.3	82.8
50°	4.7	9.3	14.0	18.7	23.3	28.0	37.3	46.6	56.0	65.3	74.6	93.3
55°	5.2	10.4	15.6	20.8	26.0	31.2	41.7	52.1	62.5	72.9	83.3	104
60°	5.8	11.6	17.3	23.1	28.9	34.6	46.2	57.7	69.3	80.8	92.4	115
65°	6.4	12.7	19.1	25.5	31.9	28.2	51.0	63.7	76.5	89.2	102	127
70°	7.0	14.0	21.0	28.0	35	42.0	56	70.0	84.0	98.0	112	140
75°	7.7	15.4	23.0	30.7	38.4	46.0	61.4	76.7	92.1	107	123	153
80°	8.4	16.8	25.2	33.6	42.0	50.4	67.1	83.9	101	118	134	168
85°	9.2	18.3	27.5	36.7	45.8	55.0	73.3	91.6	110	128	147	183
90°	10.0	20.0	30.0	40.0	50.0	60.0	80.0	100	120	140	160	200
95°	10.9	21.8	32.7	43.7	54.6	65.5	87.3	109	131	153	175	218
100°	11.9	23.8	35.8	47.7	59.6	71.5	95.3	119	143	167	191	238
110°	14.3	28.6	42.9	57.1	71.4	85.7	447	143	171	200	229	286
120°	17.3	34.6	52.0	69.3	86.6	104	139	173	208	243
130°	21.5	42.9	64.3	85.8	107	129	172	215	257
140°	27.5	55.0	82.4	110	137	165	220	275
150°	37.3	74.6	112	149	187	224	299
160°	56.7	113	170	228	284
170°	114	229

噴嘴理論(圖8)

● 實(shí)心錐和空心錐增加

●● 取決于被噴的流體和所用的噴嘴

如下列示了噴霧噴嘴在使用過程中出現(xiàn)問題的七種最常見的原因：
磨損：噴嘴噴口和內(nèi)流通道表面的物質(zhì)逐漸脫
落，進(jìn)而影響流量、壓力和噴霧形狀。
腐蝕：由于噴霧液或環(huán)境的化學(xué)作用引起的腐蝕
破壞了噴嘴材料。
阻塞：污垢或其它雜質(zhì)阻塞了噴嘴口內(nèi)部，進(jìn)而
限制流量和干擾噴霧形狀。
粘結(jié) ：噴嘴口邊緣內(nèi)側(cè)或外側(cè)材料上，由于液體
蒸發(fā)而引起的的噴濺、霧氣或化學(xué)堆積作
用而凝結(jié)一層干燥的凝固層，阻礙噴嘴口
或內(nèi)流通道。
溫度損害：由熱引起的對非高溫用途設(shè)計(jì)的噴嘴
材料產(chǎn)生的一種有害影響。
錯(cuò)誤安裝：安裝時(shí)偏離軸心，過度上緊或改變安
裝位置，這些問題均能導(dǎo)致滲漏的產(chǎn)
生，并對噴霧性能產(chǎn)生不良影響。
意外損傷：在安裝和清洗中由于應(yīng)用不正確的工
具而對噴嘴造成的一種非預(yù)期的損傷。

壓力單位: 1巴=1.02公斤/平方厘米

體積單位: 1美國加侖=3.785升

線性單位: 1英寸=2.54厘米

噴霧液滴是指構(gòu)成噴嘴噴霧形狀的各個(gè)噴霧液滴的大小。在給定的某一噴霧中，所有噴霧液滴并非一樣大小。通常采用體積中位數(shù)直徑(VMD)作為噴霧液滴的描述方法：
VMD:體積中位數(shù)直徑
一種以被噴霧液體的體積來表示液滴大小的
方法。體積中位數(shù)直徑是一顆液滴的直徑，
噴霧液體總體積中，50%是由直徑大于中位
數(shù)值的液滴、另50%是由直徑小于該數(shù)值的
液滴組成的。
在每一種噴霧液滴中，最小流量產(chǎn)生最細(xì)噴霧液滴，最大流量則生成最粗噴霧液滴。由于VMD是以噴霧液滴體積為基礎(chǔ)的，所以它被廣泛認(rèn)可作為參考資料，并被引用于下列圖表中。

噴霧類型	0.7巴		3巴		7巴
噴霧類型	流量升/分鐘	VMD (微米)	流量升/分鐘	VMD (微米)	流量升/分鐘	VMD (微米)
空氣霧化	0.02	20	0.03	15
空氣霧化	0.08	110	30	200	45	400
微細(xì)噴射			0.1	110	0.2	110
微細(xì)噴射	0.83	375	1.6	330	2.6	290
空心錐形	0.19	360	0.38	300	0.61	200
空心錐形	45	3400	91	1900	144	1260
平面扇形	0.19	260	0.38	220	0.61	190
平面扇形	18.9	4300	38	2500	60	1400
實(shí)心錐形	0.38	1140	0.72	850	1.1	500
實(shí)心錐形	45	4300	87	2800	132	1720

噴霧沖擊力是指噴霧對目標(biāo)表面的沖擊，該值取決于噴霧形狀分布和噴霧角度。通常，對于某一種特定的噴霧形狀分布而言，其噴霧沖擊力隨著噴霧角度的增大而減?。粚τ诓煌愋偷膰婌F形狀分布而言，給定相同的噴霧角度時(shí)，扇形噴霧具最大噴霧沖擊力，空心錐形噴霧居次，實(shí)心錐形噴霧沖擊力最小。

粘度是液體在流動(dòng)期間對自身成分的形狀或排列改變的抵抗。液體粘度是影響噴霧形狀形成的主要因素。它在較小程度上也影響流量。高粘度液體與水相比需要較高的下限壓力來形成一種噴霧形狀并產(chǎn)生狹窄的噴霧角度。

溫度的改變不影響噴嘴的噴霧性能，但影響粘度、表面張力和密度，從而影響到噴霧噴嘴的性能。

液體往往以最小表面積形式呈現(xiàn)。在這點(diǎn)上，其表面就像張力下的一層膜。液體表面的任一部分都對鄰近部分或于它相接觸的其它物體施加張力。該力的方向位于其表面上，它的每單位長度的數(shù)值是表面張力。表面張力主要影響最小工作壓力，噴流角度和液滴大小。表面張力的性質(zhì)在低工作壓力狀態(tài)下比較明顯。較高的表面張力減小噴流角度，在空心錐形和扇形噴霧噴嘴尤甚。低表面張力允許噴嘴在低壓時(shí)工作。

● 扇形噴霧噴嘴排列

深圳市瀚博環(huán)保器材有限公司具有直通橢圓噴嘴口的扇形噴霧噴嘴，通常產(chǎn)生一個(gè)邊緣逐漸變尖的噴霧形狀。依據(jù)這個(gè)特性，通過對多噴嘴集管的相鄰噴霧之間進(jìn)行合理的疊加排列，可獲得整個(gè)噴霧斷面上噴射均勻的效果。為實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，扇形噴霧噴嘴的噴霧寬度W應(yīng)相互重疊1/3-1/4，為避免噴霧間的干涉，扇形噴霧噴嘴的噴口必須偏離集管軸線方向5°-15°。

噴嘴理論(圖19)

但對于能產(chǎn)生“平整”邊緣而不是逐漸變尖的邊緣的扇形噴霧噴嘴來說，一般都不需要重疊噴霧。這種扇形噴霧噴嘴通常用于需要整個(gè)斷面進(jìn)行均勻沖擊的清洗應(yīng)用場合。

● 錐形噴霧噴嘴排列

對于實(shí)心錐形和空心錐形噴霧噴嘴而言，噴嘴噴霧覆蓋區(qū)域D應(yīng)相互重疊1/3-1/4，從而獲得一個(gè)噴霧均勻分布的效果。

噴嘴理論(圖20)

● BSPT=英國標(biāo)準(zhǔn)管螺紋

● NPT =美國標(biāo)準(zhǔn)錐管螺紋

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