专利名称：处理油雾用的多元流雾状油幕喷嘴装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种雾嘴装置，尤其是涉及一种用于处理油雾用的多元流雾状油
幕喷嘴装置。
背景技术：
在工业生产过程中，尤其在金属加工行业，由于金属切削或者变形会产生很高的 热量，为了确保金属工件和模具的精度及其使用寿命，需要大量的冷却油对金属工件和模 具进行冷却，然而冷却油在吸收金属工件和模具产生的热量后被雾化，从而产生大量的油 雾，这些油雾中含有有害气体，如果不加以处理这些油雾就会污染和破坏生产环境，并严重 危害操作人员的身体健康。因此控制工业有害物对室内外空气环境的影响和破坏，是当前 急需解决的问题。所以必须对这些油雾进行收集并处理，使其成为洁净空气再排放到大气 中。 在对油雾进行处理的过程中，需要特设一个喷淋除雾装置，喷淋除雾装置包括喷 淋室，喷淋室内设置有用以喷射压力油的喷嘴，当含油雾气流进入喷淋室内时，压力油通过 高速的喷嘴被雾化，形成无数细小的油滴，含油雾气流在运动过程中与油滴碰撞，此时，惯 性较大的含油雾气流则继续保持其原来运动的趋势，但流速趋慢，而惯性较小的含油雾气 流开始改变运动方向，惯性较小的含油雾气流在油滴的拦截作用下不断的脉动改变原来的 运动方向，最终惯性较小的含油雾气流中含有的油珠和金属尘被油滴粘附而分离。但目前 采用的喷嘴均为液体雾化喷嘴即为单元流雾化喷嘴，这种喷嘴上360度分布有喷油孔，这 种结构不仅耗油量大，而且雾化形成的单元雾状油幕呈发散型球状且压降较大，从而使得 单元雾状油幕的刚度较差，这样极大的降低了油滴与含油雾气流中含有的油珠和金属尘的 碰撞机率和碰撞速度，从而降低了含油雾气流的油气分离的效率。
实用新型内容本实用新型的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种处理油雾的多元雾状 喷嘴装置，耗油量少，且能够形成刚度较好的平面雾状油幕。 本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为一种处理油雾用的多元流雾 状油幕喷嘴装置，包括喷嘴座、安装在喷嘴座上端的油管接头和气管接头、以及安装在喷嘴 座下端的喷头，其特征在于所述喷头上有多个喷口在同一平面内呈扇形分布，通过喷嘴座 内设有的油路连通所述油管接头；所述喷头的外部有一个导流体，两者之间形成环形气腔 和环形气道，通过喷嘴座内设有的气路连通所述气管接头；所述导流体上有一条导流槽对 准所述多个喷口。 所述喷头上有三个喷口，该喷口为雾化台阶喷口，相邻两个雾化台阶喷口之间的 夹角为62度；通过设置三个呈扇形均匀分布的雾化台阶喷口，使得三个雾化台阶喷口喷出 的油射流与环形气道中射出的气旋流相混合产生二元流，最终二元流通过导流槽形成超薄 扇形雾状油幕。[0007] 所述的雾化台阶喷口由细小直径节流通道部、大直径通道部和口部构成，所述的 细小直径节流通道部的一端与所述喷头的内腔连通，另一端通过连接锥形部与所述的大直 径通道部的一端连通，所述的大直径通道部的另一端与所述的口部连通，所述的细小直径 节流通道部的直径为所述的大直径通道部的直径的0. 3 0. 6倍，所述的细小直径节流通 道部的长度为所述的大直径通道部的长度的0. 2 0. 3倍，所述的口部呈喇叭状。 所述的喷口的口部喇叭形锥角为90±5度。 所述喷头的下部呈倒台锥形，其锥角为60士5度，所述的导流体的下部呈倒台锥 形，其锥角为60度。所述的环形气道的宽度小于等于0. 08 0. 12mm。所述的导流槽的宽度为2. 5 3. 5mm。 与现有技术相比，本实用新型的优点在于由于使用的压力油是依次通过油管接头 内油路、喷嘴座内油路和喷头内腔后，由多个呈扇形分布的特定细径节流的雾化台阶喷口 直射出，直射出的压力油形成油射流，而使用的压縮空气依次通过气管接头内气路、喷嘴座 内气路流入环形气腔内，在环形气腔内形成气旋流，气旋流通过环形气道射出，射出的气旋 流与多个雾化台阶喷口喷出的油射流在环形气道内相混合交融，产生具有直射流和旋流的 强烈紊流运动的二元流，利用压縮空气和压力油之间的相互挤压、加速或剪切作用，将第一 次纯压力油雾化形成的油射流进一步进行油气雾化，经过两次雾化的雾通过导流槽被梳理 成片状，在二元流的加速下形成超薄平面扇形雾状油幕，这种超薄平面扇形雾状油幕为气 油混合雾化形成的，不仅有效的降低了压力油的耗油量，而且雾化形成的超薄平面扇形雾 状油幕的刚度较好，提高了超薄扇形雾状油幕中的油滴与含油雾气流中含有的油珠和金属 尘的碰撞机率和碰撞速度，从而提高了含油雾气流的油气分离的效率，同时由于超薄平面 扇形雾状油幕中的气体起到冷却的作用，含油雾气流中的油雾遇冷易凝结。由于本实用新 型应用的介质为低压压力油和压縮空气，这样使得供给的压力比较低。此外，本实用新型对 液体的适应性较强，高粘度的液体也能较好的被雾化。
图1为本实用新型的剖视示意图； 图2为图1的A-A向剖视图； 图3为图1中M部分的放大示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的一个优选实施例作详细描述。 参见图1和图2，本处理油雾用的多元流雾状油幕喷嘴装置，包括喷嘴座1、安装在 喷嘴座上端的油管接头2和气管接头3、以及安装在喷嘴座下端的喷头4，其特征在于所述 喷头4上有多个喷口 42在同一平面内呈扇形分布，通过喷嘴座1内设有的油路11连通所 述油管接头2 ;所述喷头4的外部有一个导流体5，两者之间形成环形气腔51、52和环形气 道7，通过喷嘴座1内设有的气路12连通所述气管接头3 ;所述导流体5上有一条导流槽53 对准所述多个喷口 42。 油管接头2的一端与外部压力油管道(图中未示出)连接，通过外部压力油管道
4接入压力油，油管接头2内油路21出口与喷嘴座内的油路通道11的入口连通。气管接头 3的一端与外部压縮空气管道(图中未示出)连接，通过外部压縮空气管道接入压縮空气， 气管接头3内的气路31出口与喷嘴座1内的气路12的入口连通。 喷嘴座1上有内螺纹，喷头4螺接在喷座1的内螺纹上，喷头4呈倒台锥形，其锥 角9为60士5度，喷头4的内腔41的入口与喷嘴座1内的油路11的出口连通，喷头4内腔 41上连接三个喷口42，该喷口42为雾化台阶喷口，三个雾化台阶喷口在同一水平面内呈扇 形分布，相邻两个雾化台阶喷口之间的夹角a为62士5度，三个雾化台阶喷口各自的中心 线相交于喷头4的中心线上的一点。参见图3，雾化台阶喷口由细小直径节流通道部421、 大直径通道部422和口部423，小直径通道部421的一端与第三油路通道41连通，小直径 通道部421的另一端通过连接锥形部424与大直径通道部422的一端连通，大直径通道部 422的另一端与口部423连通，细小直径节流通道部421的直径d为大直径通道部422的直 径D的0. 3 0. 6倍，细小直径节流通道部421的长度Ll为大直径通道部422的长度L2 的0. 2 0. 3倍，口部423呈喇叭状，口部423的喇叭状锥角P为90度。此处，给出的细 小直径节流通道部421和大直径通道部422的直径大小比例及长度大小比例是推荐数值， 从流体学讲如果一个小孔比较长，则压降相对较大，如果一个小孔较短，则压降较小、节流， 加快了流速；口部423的喇叭状锥角13设计成90±5度是因为流体有个附壁效应，即流体 沿着90度壁进行发散，实质上这主要是根据发散后二股雾化流重迭面积大小设计而定，还 有根据加工方便而定， 一般习惯上可取90 120度，当然严格来说性能上会有变化，因为工 厂项目以应用为主，只要不足以影响使用，就根据推荐值或经验数值来确定。 喷嘴座1上设置有外螺纹，导流体5螺接在喷嘴座1的外螺纹上，导流体5内设置 有气流通道51和环形气腔52，气流通道51的入口与喷嘴座内气路12的出口连通，气流通 道51的出口与环形气腔52连通，导流体5与喷头4之间形成环形气道7，环形气道7的宽 度Wl小于为0. 05 0. 12mm，环形气道7与雾化台阶喷口 42连通，环形气道7与环形气腔 52连通，导流体5的下部的截面呈倒台锥形，其锥角cp为60±5度，导流体5的下部有导流槽 53，导流槽53的宽度W2为2. 5 3. 5mm。此处，环形气道7的宽度Wl应小于等于0. lmm， 大于0. 12mm时气量会消耗很大，但也不宜太小，因为间隙小加工成本就很高，最理想的值 可为0. 05 0. 07mm ;导流槽53的宽度W2设计成2. 5 3. 5mm，这是因为口部423的喇叭形 锥角13为90±5度，口部423的宽口边正好接近2. 5 3. 5mm，即雾化射流正好沿壁射出， 这样形成的气幕厚度为2. 5 3. 5mm，当然尾部发散大于2. 5 3. 5mm。 在此具体实施例中喷嘴座1、油管接头2、气管接头3、喷头4和导流体5均采用碳 钢制成，可有效防止整个喷嘴装置生锈。 在此具体实施例中各个部件的连接处可设置密封装置如密封圈，以防止压力油或 压縮空气从部件与部件的连接处的空隙中泄漏。 本实用新型的工作原理为压力油通过外部压力油管道流入油管接头2内油路 21，再依次经过喷嘴座内油路11和喷头内腔41后，压力油通过三个特定细径节流的雾化台 阶喷口 42直射出，直射出的压力油被雾化形成很细的油射流，而压縮空气通过外部压縮空 气管道流入气管接头内气路31内，再依次经过喷嘴座内气路12和气流通道51流入环形气 腔52内，压縮空气在环形气腔52内形成气旋流，气旋流通过环形气道7射出，射出的气旋 流与三个雾化台阶喷口 42喷出的油射流在环形气道7内相混合交融，产生具有直射流和旋流的强烈紊流运动的二元流，利用气体介质(压縮空气)和液体介质(压力油)之间的相 互挤压、加速或剪切作用，将第一次纯压力油雾化形成的油射流进一步进行油气雾化，经过 两次雾化的油气雾通过导流槽53被梳理成片状，在二元流的加速下形成超薄雾状油幕，由 于三个雾化台阶喷口 42呈扇形分布，因此超薄雾状油幕为扁平扇形。这种超薄平面扇形雾 状油幕为气油混合雾化形成的，不仅有效的降低了压力油的耗油量，而且雾化形成的超薄 平面扇形雾状油幕的刚度较好，提高了超薄扇形雾状油幕中的油滴与含油雾气流中含有的 油珠和金属尘的碰撞机率和碰撞速度，从而提高了含油雾气流的油气分离的效率，同时由 于超薄平面扇形雾状油幕中的气体起到冷却的作用，含油雾气流中的油雾遇冷易凝结。
权利要求一种处理油雾用的多元流雾状油幕喷嘴装置，包括喷嘴座(1)、安装在喷嘴座上端的油管接头(2)和气管接头(3)、以及安装在喷嘴座下端的喷头(4)，其特征在于1)所述喷头(4)上有多个喷口(42)在同一平面内呈扇形分布，通过喷嘴座(1)内设有的油路(11)连通所述油管接头(2)；2)所述喷头(4)的外部有一个导流体(5)，两者之间形成环形气腔(51、52)和环形气道(7)，通过喷嘴座(1)内设有的气路(12)连通所述气管接头(3)；3)所述导流体(5)上有一条导流槽(53)对准所述多个喷口(42)。
2. 根据权利要求1所述的一种用于处理油雾的多元流雾化喷嘴装置，其特征在于所述 的第三油路通道上连接有三个雾化台阶喷口，三个所述的雾化台阶喷口在同一水平面内呈 扇形均匀分布，相邻两个所述的雾化台阶喷口之间的夹角为62度。
3. 根据权利要求1或2所述的处理油雾用的多元流雾状油幕喷嘴装置，其特征在于所 述的雾化台阶喷口由细小直径节流通道部、大直径通道部和口部构成，所述的细小直径节 流通道部的一端与所述喷头(4)的内腔(4)连通，另一端通过连接锥形部与所述的大直径 通道部的一端连通，所述的大直径通道部的另一端与所述的口部连通，所述的细小直径节 流通道部的直径为所述的大直径通道部的直径的0. 3 0. 6倍，所述的细小直径节流通道 部的长度为所述的大直径通道部的长度的0. 2 0. 3倍，所述的口部呈喇叭状。
4. 根据权利要求3所述的处理油雾用的多元流雾状油幕喷嘴装置，其特征在于所述喷 口 (42)的口部的喇叭形锥角为90士5度。
5. 根据权利要求1所述的处理油雾用的多元流雾状油幕喷嘴装置，其特征在于所述喷 头(4)下部呈倒台锥形，其锥角为60士5度，所述导流体(5)的下部呈倒台锥形，其锥角为 60度。
6. 根据权利要求1所述的处理油雾用的多元流雾状油幕喷嘴装置，其特征在于所述的 环形气道(7)的宽度小于等于0.05 0. 12mm。
7. 根据权利要求1所述的处理油雾用的多元流雾状油幕喷嘴装置，其特征在于所述的 导流槽(53)的宽度为2. 5 3. 5mm。
专利摘要本实用新型涉及了一种处理油雾用的多元流雾状油幕喷嘴装置。包括喷嘴座、油管接头、气管接头和喷头，喷头上有多个喷口在同一平面内呈扇形分布，通过喷嘴座内设有的油路连通油管接头；喷头外部有一个导流体，形成环形气腔和环形气道，通过喷嘴座内设有的气路连通气管接头；导流体上有一条导流槽对准喷口。压力油经喷口形成油射流，与压缩空气流交融，经过两次雾化的油气雾通过导流槽被梳理成片状，在二元流的加速下形成超薄扇形雾状油幕，不仅有效的降低了压力油的耗油量，而且雾化形成的超薄扇形状油幕的刚度较好。
文档编号B01D45/04GK201537557SQ20092021431
公开日2010年8月4日 申请日期2009年11月26日 优先权日2009年11月26日
发明者徐高春, 朱红萍, 李莉敏, 阮和根, 陈沈融 申请人:上海大学