一种机械雾化打水装置的制作方法

本实用新型涉及机械雾化打水技术领域，尤其涉及一种应用于高温粉尘环境下的机械雾化喷枪。

背景技术：

在冶金、电力和化工等领域中的高温、高压、高粉尘作业环境下通常选用高压回流式机械雾化喷枪冷却相关设备，它利用冷却介质自身的压力进行机械雾化，具有雾化效果好，操作简单，节水节能等特点。由于机械雾化喷枪自身没有防护装置，又需要应用到高温、高压、高粉尘的恶劣环境，当其停止使用时需要鼓入大量氮气进行保护，一旦氮气停止，喷枪口暴露在高温、高压、高粉尘的环境之中，粉尘会进入喷枪内部结垢。由于喷枪内部通道细小，喷枪极易堵死，大大降低了喷枪的使用寿命。传统的解决方法是在喷枪口上增加防堵装置，但是加入防堵装置后会明显降低打水量和雾化效果，不能适用于在一些高温高粉尘环境下需求大水量雾化的场景，如高炉停风降料面的需要。因此，亟需一种既能提供足够的打水量和良好的雾化效果，又能防止粉尘或现场其他有害介质进入喷枪口堵塞喷枪的机械雾化打水装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决或者部分解决目前应用于高温、高压、高粉尘下的机械雾化打水装置无法兼顾大打水量、良好的雾化效果和防止粉尘堵塞喷枪的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种机械雾化打水装置，包括扩张管、密封头、弹簧、第一保护套、分流片、雾化片和端盖；

扩张管具有前端和后端，后端连接进水管；

端盖套设在扩张管的前端；

雾化片嵌套在端盖的前端内部，密封头设置在扩张管内部，分流片在雾化片和密封头之间；

密封头具有头端和尾端，头端为锥台形，包括锥头和锥尾，锥头朝向进水管，锥尾的直径大于进水管的内径；尾端为中空管结构；

第一保护套为中空管结构，具有开口端和封闭端，封闭端与分流片连接，开口端嵌套至密封头的尾端；

弹簧设置在第一保护套的内部，连接至第一保护套的封闭端与密封头的锥尾之间；

其中，当弹簧回复时，推动密封头在第一保护套的外表面滑动，以将锥头卡入并封闭进水管，并使第一保护套的开口端远离锥尾形成第一预设长度的空间。

可选的，在第一保护套和弹簧之间还设有第二保护套，第二保护套为中空管结构，两端开口，一端嵌套在第一保护套以内，另一端与锥尾连接；

其中，当弹簧回复时，第二保护套的开口端远离第一保护套的封闭端形成第二预设长度的空间。

进一步的，第一预设长度和第二预设长度相等。

进一步的，第一预设长度的取值范围为3mm～10mm。

可选的，在将弹簧压缩至弹性极限以前，第二保护套的一端接触第一保护套的封闭端，第一保护套的开口端接触锥尾。

如上述的技术方案，分流片上设有凹槽，第一保护套的封闭端嵌套至凹槽中。

如上述的技术方案，密封头的锥头上设有环形凹槽，环形凹槽内套设密封垫，当密封头卡入进水管时，密封垫与进水管的内壁接触。

进一步的，密封垫的上沿低于环形凹槽的槽顶。

如上述的技术方案，端盖与分流片的连接处设有垫片。

通过本实用新型的一个或者多个技术方案，本实用新型具有以下有益效果或者优点：

本使用新型提供了一种机械雾化打水装置，通过改进密封系统，将第一保护套固定在分流片上，然后在第一保护套中设置弹簧，在第一保护套上套设密封头，以使密封头能够在第一保护套的外表面进行第一预设长度范围内的相对运动，以打开或封闭进水管。通过取消喷头处的密封装置，使高速旋转的水流直接从喷口处高速旋转喷出，不会出现中空的锥台型水雾，显著提高了打水装置的打水量和打水雾化效果；同时可以使用更大尺寸的喷咀，利用提高打水量后的高压水将进入机械雾化打水装置的粉尘冲出以避免堵塞喷口；为了避免停止打水时粉尘和其他有害介质进入供水系统，在扩张管中新增了封闭进水管的密封头，并可通过弹簧和密封头调节扩张管的进水量。综上，本实施例中的机械雾化打水装置，在提供较高的打水量、较好的雾化效果的同时，还兼顾了防止粉尘堵塞喷枪的功能，能够更好的应用于高温、高压、高粉尘下的打水冷却。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的安装有第一保护套的机械雾化打水装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的密封头的结构示意图

图3为本实用新型实施例提供的安装有第二保护套的机械雾化打水装置的结构示意图；

附图标记说明：

1、端盖；2、雾化片；3、垫片；4、分流片；5、第一保护套；6、第二保护套；7、弹簧；8、密封头；81、头端；82；尾端；811、锥头；812；锥尾；9、密封垫；10、扩张管；11、进水管。

具体实施方式

为了使本实用新型所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本实用新型，下面结合附图，通过具体实施例对本实用新型技术方案作详细描述。

通常解决喷枪灰尘结垢堵塞的方法是在喷枪的喷口处安装各类防堵装置，但防堵装置的加入必然降低雾化效果和打水量。而在本申请中，通过试验研究跟踪发现，若将打水量提升到一定阶段，可以在打水时将喷口处积累的灰尘冲出，从而能够同时解决打水量和喷枪堵塞的问题。因此，本实用新型基于这一思路，参见图1和图2，在一些可选的实施例中，提供了一种机械雾化打水装置，包括扩张管10、密封头8、弹簧7、第一保护套5、分流片4、雾化片2和端盖1；扩张管10具有前端和后端，后端连接进水管11；端盖1套设在扩张管10的前端；雾化片2嵌套在端盖1的前端内部，密封头8设置在扩张管10内部，分流片4在雾化片2和密封头8之间；密封头8具有头端81和尾端82，头端81为锥台形，包括锥头811和锥尾812，锥头811朝向进水管11，锥尾812的直径大于进水管11的内径；尾端82为中空管结构；第一保护套5为中空管结构，具有开口端和封闭端，封闭端与分流片4连接，开口端嵌套至密封头8的尾端82；弹簧7设置在第一保护套5的内部，连接至第一保护套5的封闭端与密封头8的锥尾812之间；其中，当弹簧7回复时，推动密封头8在第一保护套5的外表面滑动，以将锥头811卡入并封闭进水管11，并使第一保护套5的开口端远离锥尾812形成第一预设长度的空间。

具体来说，本实施例中的机械雾化打水装置不在喷头处安装任何防堵装置，从而提高了雾化片2的雾化效果；对于灰尘容易堵塞喷枪的问题，没有了防堵装置的影响，当有足够的水量之后可以将进入喷枪内部的灰尘直接冲出。因此采用上述实施例的机械雾化喷枪可以使用较大的工业水管作为进水管11，在高炉炉顶打水的应用领域，适用于25mm～65mm的标准规格的工业水管道，优选为1.2寸(dn32)、1.5寸(dn40)或2寸(dn50)标准规格的水管，在其他领域也可根据实际雾化冷却需要安装在更多规格尺寸的水管上。由于加大了进水管11，对应的加大了扩张管10的内径，在进水管11停止供水时，在外部高压环境下，机械雾化打水装置中应当有防止粉尘或其他有害介质(如煤气)从进水管11进入供水系统的机构，避免产生安全隐患，因此对机械雾化打水装置的密封系统进行了改进，通过第一保护套5、弹簧7和密封头8组成了密封进水管11的密封系统。密封头8的结构图示如图2，具有锥台形的头端81和中空管形状的尾端82，其中尾端2的套设在第一保护套5上，并且可以在第一保护套5上进行相对滑动；其中，锥台形的头端81包括锥头811和锥尾812；锥头811朝向进水管且直径小于进水管的内径，锥尾812的直径大于进水管的内径。当进水管11开启供水时，高压水流推动密封头8的头端81向端盖1方向运动并压缩弹簧7，高压水流进入扩张管10进行雾化打水；停止供水时，弹簧7推动密封头8的锥头811卡入进水管11以实现封闭，阻止粉尘和其他有害介质通过进水管11进入到供水系统。

下面给出一个在使用本实施例中的机械雾化打水装置的安装过程，首先根据具体应用场景确认机械雾化喷枪的实际规格和所需要的第一预设长度，然后准备相应规格的零件进行安装。首先在分流片4上固定好第一保护套5，可以是焊接，螺接或卡接，然后在第一保护套5中安装弹簧7，并将密封头8的尾端82套设在第一保护套5上，密封头8可以在第一保护套5上进行来回滑动；然后将组装好密封系统的分流片4卡接或螺接到扩张管10上，要求在停止供水的自然状态下弹簧7能够推动密封头8的锥头811卡紧扩张管10和进水管11的连接部；然后在扩张管10的前端安装雾化片2和端盖1，均可以采用螺接的方式，最后再将扩张管10的尾端82螺接在进水管11上。在无供水的状态下，经弹簧7的作用使密封头8向进水管11的方向滑动以封闭进水管11，此时第一保护套5和锥尾812之间的空间距离为预先涉及的第一预设长度，第一预设长度决定了弹簧7的最大压缩范围，进而控制了能够进入扩张管10的最大打水量。

在使用本实施例中的机械雾化打水装置时，供水系统提供的高压水推动密封头8沿第一保护套5的外表面向端盖1的方向相对滑动并压缩弹簧7，以进入扩张管10，然后高压水经过分流片4上的分流孔进入雾化片2上的切向槽并在切向槽中形成高速旋转的水流，冲向雾化片2的中央空腔，在雾化片2的雾化作用下从端盖1喷出；在进水管11停止供水时，弹簧7回复，以驱使密封头8的锥头811向扩张管10的后端相对滑动，卡入并密封进水管11。

本实施例提供了一种机械雾化打水装置，通过改进密封系统，将第一保护套固定在分流片上，然后在第一保护套中设置弹簧，在第一保护套上套设密封头，以使密封头能够在第一保护套的外表面进行第一预设长度范围内的相对运动，以打开或封闭进水管。通过取消喷头处的密封装置，使高速旋转的水流直接从喷口处高速旋转喷出，不会出现中空的锥台型水雾，显著提高了打水装置的打水量和打水雾化效果；同时可以使用更大尺寸的喷咀，利用提高打水量后的高压水将进入机械雾化打水装置的粉尘冲出以避免堵塞喷口；为了避免停止打水时粉尘和其他有害介质进入供水系统，在扩张管中新增了封闭进水管的密封头，并可通过弹簧和密封头调节扩张管的进水量。综上，本实施例中的机械雾化打水装置，在提供较高的打水量、较好的雾化效果的同时，还兼顾了防止粉尘堵塞喷枪的功能，能够更好的应用于高温、高压、高粉尘下的打水冷却。

上述实施例中采用一层保护套结构，加工精度要求高，需要第一保护套5和密封头8的尾端82之间的连接紧密且不阻碍两者之间的相对滑动，尽可能的减少进入弹簧7工作空间中的水量，以提高弹簧7的使用寿命。为了降低加工难度和进一步提高弹簧7的使用寿命，在一种可选的实施例，如图2所示，在第一保护套5和弹簧7之间还设有第二保护套6，第二保护套6为中空管结构，两端开口，一端嵌套在第一保护套5以内，另一端与锥尾812连接；

其中，当弹簧7回复时，第二保护套6的开口端远离第一保护套5的封闭端形成第二预设长度的空间。

简单来说，在本实施例中使用了“双层”的保护套，第二保护套6嵌套在第一保护套5的内部，在停止供水时第二保护套6在弹簧7的作用下与第一保护套5的封闭端形成了第二预设长度的空间。双层保护套可以降低进入到弹簧7工作空间中的水量，因此对加工精度的要求比单层保护套的要求更低，且对弹簧7的防水控制的更好，能够提高弹簧7的服役时长。可选的，第一预设长度和第二预设长度相等。

第一预设长度的大小决定了能够进入扩张管10的最大水量，在使用25mm～65mm的高压工业水管时，可选的，第一预设长度的取值范围为3mm～10mm，扩张管10的可选内径范围为：30～80mm，如此能够满足打水量的需求。

进一步的，在将弹簧7压缩至弹性极限以前，第二保护套6的一端接触第一保护套5的封闭端，第一保护套5的开口端接触锥尾812。如此，通过双套管(第一保护套5和第二保护套6)、固定最大压缩距离(第一预设长度)的措施，可以确保弹簧7所受压力不会达到其极限压力，弹簧7能够长期使用不会失效，打水器的使用寿命能够得到显著提高。

在实际使用时，第一保护套5的封闭端可以有多种方式固定在分流片4上，例如可以是焊接、螺接或卡接。在一些可选的实施例中，为了方便重复利用和降低加工难度，在分流片4上设有凹槽，第一保护套5的封闭端嵌套至凹槽中。

在一些可选的实施例中，密封头8的锥头811上设有环形凹槽，环形凹槽内套设密封垫9，当密封头8卡入进水管11时，密封垫9与进水管11的内壁接触。优选的，密封垫9的上沿低于环形凹槽的槽顶，以增强密封头8对进水管11的封闭效果，进一步提高供水系统的安全性。可选的，密封垫9可以使用各类防水橡胶o形圈。

在一些可选的实施例中，端盖1与分流片4的连接处设有垫片3，以防止高压工业水在扩张管10中出现串水，影响打水量和雾化效果。

通过本实用新型的一个或者多个技术方案，本实用新型具有以下有益效果或者优点：

本实施例提供了一种机械雾化打水装置，通过改进密封系统，将第一保护套固定在分流片上，然后在第一保护套中设置弹簧，在第一保护套上套设密封头，以使密封头能够在第一保护套的外表面进行第一预设长度范围内的相对运动，以打开或封闭进水管。通过取消喷头处的密封装置，使高速旋转的水流直接从喷口处高速旋转喷出，不会出现中空的锥台型水雾，显著提高了打水装置的打水量和打水雾化效果；同时可以使用更大尺寸的喷咀，利用提高打水量后的高压水将进入机械雾化打水装置的粉尘冲出以避免堵塞喷口；为了避免停止打水时粉尘和其他有害介质进入供水系统，在扩张管中新增了封闭进水管的密封头，并可通过弹簧和密封头调节扩张管的进水量。综上，本实施例中的机械雾化打水装置，在提供较高的打水量、较好的雾化效果的同时，还兼顾了防止粉尘堵塞喷枪的功能，能够更好的应用于高温、高压、高粉尘下的打水冷却。

进一步的，在第一保护套和弹簧之间套设了第二保护套，减少弹簧工作空间的进水；另一方面，在停止供水时，第二保护套的开口端与第一保护套之间的封闭端形成的第二预设空间的长度与第一保护套与锥尾之间形成的第一预设空间的长度相等，且均小于弹簧的极限弹性压缩长度，如此能够提高弹簧的工作寿命，显著提高机械雾化打水装置的使用寿命。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。