CN103846172B - 外混式双介质雾化喷嘴 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了外混式双介质雾化喷嘴，包括：料液管、涡流导流盘和切向导流器，料液管具有贯通的液体腔室，料液管的一端为喷射端，另一端为入液端；涡流导流盘设置在料液管的入液端，涡流导流盘上开设进液孔；切向导流器套设在料液管外，切向导流器包括靠近入液端的连接部和靠近喷射端的进气部，连接部的内径小于进气部的内径，连接部的内壁与料液管的外壁紧密贴合，进气部的内壁与料液管的外壁之间形成第一气体腔室，进气部的外壁上开设有供气体介质进入第一气体腔室的导流槽。本发明的外混式双介质雾化喷嘴能够提高液体与气体介质喷出时的相对速度，从而可有效降低雾化压力，以保证料液雾化的程度，提高烟草物料对料液的吸收。

Description

外混式双介质雾化喷嘴
技术领域
本发明涉及一种喷嘴，特别涉及一种利用高速介质(蒸汽或空气)对液体摩擦使其雾化的外混式双介质雾化喷嘴。
背景技术
喷嘴按结构特征和雾化方法可分为机械雾化式喷嘴和双介质雾化式喷嘴。机械雾化式喷嘴是利用液体本身的压力将液体喷洒或雾化；双介质雾化式喷嘴利用高速喷射的介质(蒸汽或空气)与液体的摩擦而雾化液体。
在烟草制丝过程中需要将配置好的糖料、香料等带有黏度的液体，利用高压的压缩空气或蒸汽进行雾化，施加到相应的烟叶和烟丝中，烟叶加料可改善烟叶的感官质量和物理特性，烟丝加香可使烟香得到补充、衬托或改善。喷嘴是烟草制丝加料、加香过程的料液雾化的重要零部件，喷嘴的性能直接决定料液雾化的液滴直径的大小、料液流量的波动，从而决定加料、加香的效果。目前，烟草制丝加料、加香过程广泛使用外混式双介质雾化喷嘴对料液进行雾化，现有的外混式双介质雾化喷嘴的液体直接经液体腔室后喷出，气体直接经气体腔室后喷出，因此需使用较大的气体(或蒸汽)雾化压力对带有黏度的料液进行雾化，从而造成能源的浪费，同时不容易控制料液的雾化效果，导致液料随排潮***排出雾化区域，影响烟草物料对料液的吸收。
发明内容
鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种外混式双介质雾化喷嘴，提高液体与气体喷出时的相对速度，有效降低雾化压力，节省能源并提高雾化效果，提高烟草物料对料液的吸收。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：外混式双介质雾化喷嘴，包括：
料液管，所述料液管具有沿其长度方向的贯通的液体腔室，所述料液管的一端为喷射端，另一端为入液端；
涡流导流盘，所述涡流导流盘设置在所述料液管的所述入液端且与所述料液管固定连接，所述涡流导流盘上开设有用于供液体进入所述液体腔室并在所述液体腔室内形成涡流的进液孔；
切向导流器，所述切向导流器套设在所述料液管外，所述切向导流器包括靠近入液端的连接部和靠近喷射端的进气部，所述连接部的内径小于所述进气部的内径，所述连接部的内壁与所述料液管的外壁紧密贴合，所述进气部的内壁与所述料液管的外壁之间形成第一气体腔室，所述进气部的外壁上开设有供气体介质进入第一气体腔室的导流槽。
作为优选，所述液体腔室内设置与所述涡流导流盘的圆心固定连接的芯轴，多个所述进液孔在所述涡流导流盘上呈圆形分布。
作为优选，所述涡流导流盘上的多个进液孔均为使液体在进入所述液体腔室后形成涡流的斜孔，所述斜孔的轴线与所述涡流导流盘的盘面夹角相等，并且分别垂直于所述涡流导流盘的一条直径。
作为优选，所述芯轴包括外径不等的多段。
作为优选，所述料液管包括圆筒段和从所述圆筒段的一端起收缩形成的锥形段，所述圆筒段的另一端为所述入液端，所述锥形段的自由端为所述喷射端；
所述切向导流器套设在所述圆筒段上，且所述进气部的端部与所述圆筒段和锥形段的连接处平齐。
本发明的外混式双介质雾化喷嘴还包括切向进气套，所述切向进气套的一端罩设所述锥形段，所述切向进气套与所述锥形段之间形成气体流通的通道，所述切向进气套的一端上开设有与所述液体腔室相连通的喷射口；
所述切向进气套的另一端紧密套设在所述连接部上，所述连接部的外径大于所述进气部的外径，所述连接部与所述切向进气套之间形成第二气体腔室；
所述切向进气套上开设有与所述第二气体腔室连通的连接孔，所述连接孔上连接有用于向所述第二气体腔室内通入气体介质的气相连接头。
作为优选，所述切向进气套与所述锥形段之间的所述通道的横截面为圆环，且所述圆环的内径和外径均逐渐减小至所述喷射端所述圆环的内径和外径最小。
作为优选，所述导流槽为用于使气体介质形成环状的气体涡流的倾斜的导流槽，所述气体涡流的旋转方向与所述料液管内的液体涡流的旋转方向相反。
作为优选，所述切向导流器的连接部上设置有当所述切向导流器向所述切向进气套移动时与所述切向进气套相抵靠的环形凸起，所述环形凸起两侧的所述连接部的外壁上均开设有外螺纹，所述切向进气套的内壁上开设有与所述外螺纹相对应的内螺纹，所述切向导流器与所述切向进气套通过螺纹连接。
本发明的外混式双介质雾化喷嘴还包括套设在所述料液管外的壳体，所述壳体的一端与所述料液管通过锁紧螺母连接，所述壳体的另一端开设有与所述切向导流器的外螺纹相对应的内螺纹，所述壳体的另一端与所述切向导流器通过螺纹连接，且所述壳体与所述切向进气套分别位于所述环形凸起的两侧，所述连接部上套设有用于抵顶所述壳体一端的第一定位螺母；
所述切向导流器还包括与所述连接部连接的调节部，所述调节部与所述料液管之间设置套设在所述料液管上的调节螺母，所述调节螺母具有外螺纹，所述调节部的内壁上开设有内螺纹，所述调节部与所述调节螺母通过螺纹连接，所述调节螺母上设置有用于抵挡所述调节部一端的第二定位螺母。
与现有技术相比，本发明的外混式双介质雾化喷嘴的有益效果在于：本发明的外混式双介质雾化喷嘴能够提高液体与气体介质(或蒸汽)喷出时的相对速度，从而可有效降低雾化压力，以保证料液雾化的程度，提高烟草物料对料液的吸收。
附图说明
图1为本发明的外混式双介质雾化喷嘴的结构剖图；
图2为本发明的外混式双介质雾化喷嘴的涡流导流盘与芯轴的局部结构示意图；
图3为本发明的外混式双介质雾化喷嘴的涡流导流盘的结构示意图；
图4为图3的A-A向剖图；
图5为本发明的外混式双介质雾化喷嘴的切向导流器的结构示意图；
图6为本发明的外混式双介质雾化喷嘴的切向导流器的剖视图。
附图标记说明
1-料液管2-涡流导流盘
3-切向导流器4-液体腔室
5-进液孔6-连接部
7-进气部8-第一气体腔室
9-导流槽10-芯轴
11-切向进气套12-通道
13-喷射口14-第二气体腔室
15-气相连接头16-环形凸起
17-壳体18-锁紧螺母
19-第一定位螺母20-调节部
21-调节螺母22-第二定位螺母
23-锁紧端盖24-通孔
25-密封圈
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
如图1至图6所示，本发明的实施例的外混式双介质雾化喷嘴，包括：料液管1、涡流导流盘2和切向导流器3，料液管1具有沿其长度方向的贯通的液体腔室4，料液管1的一端为喷射端(图中未标示)，另一端为入液端(图中未标示)；涡流导流盘2设置在料液管1的入液端且与料液管1固定连接，涡流导流盘2上开设有用于供液体进入液体腔室4并在液体腔室4内形成涡流的多个进液孔5；切向导流器3套设在料液管1外，切向导流器3包括靠近所述入液端的连接部6和靠近所述喷射端的进气部7，连接部6的内径小于进气部7的内径，连接部6的内壁与料液管1的外壁紧密贴合，并且连接部6与料液管1之间设置有气密封作用的密封圈25。进气部7的内壁与料液管1的外壁之间形成第一气体腔室8，进气部7的外壁上开设有供气体介质进入第一气体腔室8的导流槽9，导流槽9的数量可以根据需要设置，本实施例中的导流槽9为四个，四个导流槽均布于进气部7的外壁上，并一直开通至进气部7的一端。
作为本实施例的一种优选方案，如图2至4所示，为了使液体在进入液体腔室4后形成涡流，涡流导流盘2上的多个进液孔5均为斜孔，所述斜孔的轴线与涡流导流盘2的盘面夹角相同，并且分别垂直于涡流导流盘2的一条直径，也即所述斜孔的轴线在涡流导流盘2的盘面上的投影与涡流导流盘2的其中一条切线的方向平行。
作为本实施例的另一种优选方案，为了使液体在料液管1的喷射端高速喷出，料液管1包括圆筒段(图中未标示)和从所述圆筒段的一端起收缩形成的锥形段(图中未标示)，所述圆筒段的另一端为所述入液端，所述锥形段的自由端为所述喷射端。切向导流器3套设在所述圆筒段上，且进气部7的端部与所述圆筒段和锥形段的连接处平齐(具体参见图1)。
作为本实施例的进一步优选，液体腔室4内设置与涡流导流盘2的圆心固定连接的芯轴10，多个进液孔5在涡流导流盘2上呈圆形分布。进液孔5的数量根据实际需要设置，如3～6个，本实施例中示出的进液孔5的数量为4个。为了加工的方便，料液管1的液体腔室4一般较大，导致液体在液体腔室4的流速降低，为了减小液体腔室4的容积，而在液体腔室4内设置芯轴10，如图1所示，芯轴10包括外径不等的多段。芯轴10从靠近涡流导流盘2的一侧起外径逐渐增大，以便增加液体的流速，但为了与料液管1的所述锥形段相匹配，芯轴10在进入所述锥形段之后外径逐渐缩小，如图1所示，位于所述锥形段内的芯轴10大致呈一个锥形。
继续结合图1，本发明的外混式双介质雾化喷嘴还包括切向进气套11，切向进气套11的一端罩设所述锥形段，切向进气套11与所述锥形段之间形成气体流通的通道12，切向进气套11的一端上开设有与液体腔室4相连通的喷射口13。切向进气套11的另一端紧密套设在连接部6上，连接部6的外径大于进气部7的外径，连接部6与切向进气套11之间形成第二气体腔室14。切向进气套11上开设有与第二气体腔室14连通的连接孔(图中未示出)，所述连接孔上连接有用于向第二气体腔室14内通入气体介质的气相连接头15。由气相连接头15进来的气体首先进入第二气体腔室14，然后经导流槽9进入第一气体腔室14。
作为本实施例的进一步优选方案，导流槽9为用于使气体介质形成环状的气体涡流的倾斜的导流槽，气体涡流的旋转方向与料液管1内的液体涡流的旋转方向相反。另外，为了加快气体的喷射速度，切向进气套11与所述锥形段之间的通道的横截面为圆环，且圆环的内径和外径均逐渐减小，以致使喷射端圆环的内径和外径最小。“倾斜的导流槽”的含义是指，导流槽的壁所在的平面，相对于与进气部7的外表面的相切的平面，具有一个不为90度的夹角。
作为本实施例的再一种优选方案，如图6所示，切向导流器3的连接部6上设置有当切向导流器3向切向进气套11移动时与切向进气套11相抵靠的环形凸起16，环形凸起16两侧的连接部6的外壁上均开设有外螺纹，切向进气套11的内壁上开设有与外螺纹相对应的内螺纹，切向导流器3与切向进气套11通过螺纹连接。
作为本实施例的进一步优选方案，如图1所示，本发明的外混式双介质雾化喷嘴还包括套设在料液管1外的壳体17，壳体17的一端与料液管1通过锁紧螺母18连接，壳体17的另一端开设有与切向导流器3的外螺纹相对应的内螺纹，壳体17的另一端与切向导流器3通过螺纹连接，且壳体17与切向进气套11分别位于环形凸起16的两侧，连接部6上套设有用于抵顶壳体17一端的第一定位螺母19。继续结合图1，切向导流器3还包括与连接部6连接的调节部20，调节部20与料液管1之间设置套设在料液管1上的调节螺母21，调节螺母21具有外螺纹，调节部20的内壁上开设有内螺纹，调节部20与调节螺母21通过螺纹连接，调节螺母21上设置有用于抵挡调节部20一端的第二定位螺母22。
下面结合附图，对本发明的外混式双介质雾化喷嘴的工作原理进行简要说明：
如图1所示，料液管1的入液端连接有锁紧端盖23，锁紧端盖23具有贯通的通孔24，液体经通孔24进入进液孔5，然后由进液孔5进入液体腔室4，并在液体腔室4内形成高速的环状的液体涡流，高速的液体涡流从料液管1的入液端向喷射端流动，并从喷射口13喷出。同时气体经气相连接头15进入到第二气体腔室14内，并经倾斜的导流槽9后形成高速的环状的气体涡流，气体涡流的旋转方向与液体涡流的旋转方向相反。
另外，通过第一定位螺母19、第二定位螺母22和调节螺母可以实现切向导流器3在料液管1上的位置可调，当切向导流器3向喷射口13的方向调节时，第一气体腔室8和第二气体腔室14的容积变小，使气体的速度加快，便于液体的雾化，使液体雾化成的颗粒更小，如果雾化程度要求不高，可以向涡流导流盘2的方向调节切向导流器3，以使第一气体腔室8和第二气体腔室14的容积变大，相应增大气体的出料速度。
高速的气体涡流进入到第一气体腔室8并经通道12然后从喷射口13喷出。从喷射口13内喷射出的高速的气体涡流与高速的液体涡流进行摩擦产生雾化。本发明的外混式双介质雾化喷嘴尤其适合带有黏度的液体。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.外混式双介质雾化喷嘴，其特征在于，包括：
料液管，所述料液管具有沿其长度方向的贯通的液体腔室，所述料液管的一端为喷射端，另一端为入液端；
涡流导流盘，所述涡流导流盘设置在所述料液管的所述入液端且与所述料液管固定连接，所述涡流导流盘上开设有用于供液体进入所述液体腔室并在所述液体腔室内形成涡流的进液孔；
切向导流器，所述切向导流器套设在所述料液管外，所述切向导流器包括靠近入液端的连接部和靠近喷射端的进气部，所述连接部的内径小于所述进气部的内径，所述连接部的内壁与所述料液管的外壁紧密贴合，所述进气部的内壁与所述料液管的外壁之间形成第一气体腔室，所述进气部的外壁上开设有供气体介质进入第一气体腔室的多个导流槽，多个所述导流槽均布于所述进气部的外壁上。
2.根据权利要求1所述的外混式双介质雾化喷嘴，其特征在于，所述液体腔室内设置与所述涡流导流盘的圆心固定连接的芯轴，多个所述进液孔在所述涡流导流盘上呈圆形分布。
3.根据权利要求2所述的外混式双介质雾化喷嘴，其特征在于，所述涡流导流盘上的多个所述进液孔均为使液体在进入所述液体腔室后形成涡流的斜孔，所述斜孔的轴线与所述涡流导流盘的盘面夹角相等，并且分别垂直于所述涡流导流盘的一条直径。
4.根据权利要求3所述的外混式双介质雾化喷嘴，其特征在于，所述芯轴包括外径不等的多段。
5.根据权利要求1所述的外混式双介质雾化喷嘴，其特征在于，所述料液管包括圆筒段和从所述圆筒段的一端起收缩形成的锥形段，所述圆筒段的另一端为所述入液端，所述锥形段的自由端为所述喷射端；
所述切向导流器套设在所述圆筒段上，且所述进气部的端部与所述圆筒段和锥形段的连接处平齐。
6.根据权利要求5所述的外混式双介质雾化喷嘴，其特征在于，还包括切向进气套，所述切向进气套的一端罩设所述锥形段，所述切向进气套与所述锥形段之间形成气体流通的通道，所述切向进气套的一端上开设有与所述液体腔室相连通的喷射口；
所述切向进气套的另一端紧密套设在所述连接部上，所述连接部的外径大于所述进气部的外径，所述连接部与所述切向进气套之间形成第二气体腔室；
所述切向进气套上开设有与所述第二气体腔室连通的连接孔，所述连接孔上连接有用于向所述第二气体腔室内通入气体介质的气相连接头。
7.根据权利要求6所述的外混式双介质雾化喷嘴，其特征在于，所述切向进气套与所述锥形段之间的所述通道的横截面为圆环，且所述圆环的内径和外径均逐渐减小至所述喷射端所述圆环的内径和外径最小。
8.根据权利要求1所述的外混式双介质雾化喷嘴，其特征在于，所述导流槽为用于使气体介质形成环状的气体涡流的倾斜的导流槽，所述气体涡流的旋转方向与所述料液管内的液体涡流的旋转方向相反。
9.根据权利要求7所述的外混式双介质雾化喷嘴，其特征在于，所述切向导流器的连接部上设置有当所述切向导流器向所述切向进气套移动时与所述切向进气套相抵靠的环形凸起，所述环形凸起两侧的所述连接部的外壁上均开设有外螺纹，所述切向进气套的内壁上开设有与所述外螺纹相对应的内螺纹，所述切向导流器与所述切向进气套通过螺纹连接。
10.根据权利要求9所述的外混式双介质雾化喷嘴，其特征在于，还包括套设在所述料液管外的壳体，所述壳体的一端与所述料液管通过锁紧螺母连接，所述壳体的另一端开设有与所述切向导流器的外螺纹相对应的内螺纹，所述壳体的另一端与所述切向导流器通过螺纹连接，且所述壳体与所述切向进气套分别位于所述环形凸起的两侧，所述连接部上套设有用于抵顶所述壳体一端的第一定位螺母；
所述切向导流器还包括与所述连接部连接的调节部，所述调节部与所述料液管之间设置套设在所述料液管上的调节螺母，所述调节螺母具有外螺纹，所述调节部的内壁上开设有内螺纹，所述调节部与所述调节螺母通过螺纹连接，所述调节螺母上设置有用于抵挡所述调节部一端的第二定位螺母。
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