專(zhuān)利名稱(chēng)：多功能超音速火焰噴涂用射流霧化噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于霧化噴涂技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種氧—煤油超音速火焰噴涂霧化噴咀。
在本實(shí)用新型以前的現(xiàn)有技術(shù)中，將氣體和液體兩種流體介質(zhì)霧化混合成分布均勻的霧狀，形成可燃混合氣的氣液霧化噴咀有多種，主要有五類(lèi)直流霧化式、離心式、同軸式、超聲霧化式、復(fù)合霧化式。直流式霧化噴咀霧化效果較差，不能滿足多功能超音速火焰噴涂低壓可靠點(diǎn)火和噴涂狀態(tài)下充分燃燒的要求。離心式霧化噴咀霧化效果較好，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，要求有切向孔(渦流器)或渦流室，加工較困難，在多功能超音速火焰噴槍的頭部也不易安裝。同軸式霧化噴咀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工，但其霧化角較小，霧化混合前的射流連續(xù)段長(zhǎng)，霧化質(zhì)量不理想。超聲霧化噴咀需安裝超聲波發(fā)生器，在安裝尺寸和接線受限的噴槍中不適用。復(fù)合霧化噴咀結(jié)構(gòu)比渦流式霧化噴咀更復(fù)雜，雖然霧化效果好，在多功能超音速火焰噴涂中難以應(yīng)用?，F(xiàn)有的氣液霧化噴咀中，由于受霧化性能、結(jié)構(gòu)、安裝尺寸等的限制，在多功能超音速火焰噴涂中不能直接應(yīng)用。
針對(duì)上述現(xiàn)有氣液霧化噴咀的技術(shù)狀況和不足之處，本實(shí)用新型的目的在于開(kāi)發(fā)一種新型的氣液霧化噴咀，要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工和安裝，在氣體壓力0～16bar、液體壓力0～15bar范圍內(nèi)都能產(chǎn)生良好的霧化效果。在多功能超音速火焰噴涂的點(diǎn)火階段，要保證噴槍在相當(dāng)大參數(shù)范圍內(nèi)可靠點(diǎn)火。在噴涂階段，保證多功能超音速火焰噴涂燃燒室正常有效地工作，保證燃燒完全，流量穩(wěn)定，且不產(chǎn)生不穩(wěn)定燃燒，對(duì)燃燒室頭部還需有一定的保護(hù)作用。
現(xiàn)將本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案敘述如下根據(jù)射流霧化噴咀的原理，噴咀的結(jié)構(gòu)參數(shù)主要有氧氣入口直徑d1，煤油入口直徑d2，混合室直徑D，混合室長(zhǎng)度L，煤油入口角度a等。它們對(duì)噴咀的霧化性能都有顯著的影響。氧氣入口直徑和煤油入口直徑保證在一定的壓差下，通過(guò)相應(yīng)流量的氧氣和煤油，保證燃燒時(shí)的油氣混合比。適當(dāng)?shù)拿河腿肟诮嵌缺ＷC煤油射流與氧氣射流間強(qiáng)的破碎作用，適當(dāng)?shù)幕旌鲜议L(zhǎng)度和直徑保證良好的霧化混合，并促進(jìn)燃燒的穩(wěn)定性。煤油入口直徑由式(1)確定d2=4m.2πμ22ρ2ΔP2---(1)]]>其中， 、μ2、ΔP2、ρ2分別為煤油的流量、煤油入口嘴的流量系數(shù)、煤油入口與燃燒室的壓差和煤油的密度。
氧氣入口直徑由式(2)確定d1=4m.1πμ12kk-1P1ρ1[(PP1)2k-(PP1)k+1k]---(2)]]>其中， 、μ1、P1、P、ρ1、κ分別為氧氣的流量、氧氣入口嘴的流量系數(shù)、氧氣入口的壓力、燃燒室的壓力、氧氣入口處的密度和氧氣的比熱比。
根據(jù)上述原理，本實(shí)用新型經(jīng)過(guò)理論計(jì)算和反復(fù)試驗(yàn)，得出了噴咀的最佳結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)參數(shù)，其特征在于噴咀分為三段，氧氣入口段、擴(kuò)張段、混合室段，煤油噴孔開(kāi)在混合室段上且與混合室呈35°～45°夾角；氧氣入口直徑為3～6mm；煤油入口直徑為0.3～0.6mm；混合室的長(zhǎng)度取混合室的直徑為6～10mm。氧氣從噴咀的頂端進(jìn)入混合室，煤油從噴咀側(cè)面的兩個(gè)(或多個(gè)，視流量而定)噴孔按一定的角度進(jìn)入混合室，在混合室內(nèi)霧化混合成可燃混合氣，然后從噴口噴出，進(jìn)入燃燒室，參與燃燒過(guò)程。
現(xiàn)將

如下圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2本實(shí)用新型最佳實(shí)施例裝配示意圖如圖2所示，(1)為氧氣嘴，(2)為煤油嘴，(4)為燃燒室殼體，(3)、(5)為密封墊，(6)為O形密封圈。氧氣由氧氣嘴進(jìn)入內(nèi)混合室，煤油由煤油嘴先通過(guò)燃燒室殼體上的斜孔進(jìn)入氧氣嘴下端的集液腔，然后通過(guò)氧氣嘴上的兩處斜孔進(jìn)入內(nèi)混合室，氧氣和煤油在混合室內(nèi)霧化混合形成可燃混合氣后從噴咀的噴口噴入燃燒室進(jìn)行燃燒。
本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工和安裝；霧化質(zhì)量好，在相當(dāng)寬的參數(shù)范圍內(nèi)都能產(chǎn)生良好的霧化效果，能充分滿足多功能超音速火焰噴涂點(diǎn)火和噴涂的需要，點(diǎn)火可靠，噴涂時(shí)燃燒穩(wěn)定、充分，不結(jié)焦，不回火，且對(duì)燃燒室殼體有一定的保護(hù)作用，使用過(guò)程中燃燒室殼體沒(méi)有燒蝕。本實(shí)用新型成功地解決了多功能超音速火焰噴涂的霧化，也可應(yīng)用在其它氣液霧化的場(chǎng)合，如燃燒、制藥、粉末材料制造等，將會(huì)產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
權(quán)利要求1.一種多功能超音速火焰噴涂用射流霧化噴咀，其特征在于噴咀分為三段，氧氣入口段、擴(kuò)張段、混合室段；混合室的長(zhǎng)度取混合室的直徑為6～10mm；煤油入口孔開(kāi)在混合室段上且與混合室呈35°～45°夾角；煤油入口直徑由下式確定d2=4m.2πμ22ρ2ΔP2]]>其中， 、μ2、ΔP2、ρ2分別為煤油的流量、煤油入口嘴的流量系數(shù)、煤油入口與燃燒室的壓差和煤油的密度；氧氣入口直徑由下式確定d1=4m.1πμ12kk-1P1ρ1[(PP1)2k-(PP1)k+1k]]]>其中， 、μ1、P1、P、ρ1、κ分別為氧氣的流量、氧氣入口嘴的流量系數(shù)、氧氣入口的壓力、燃燒室的壓力、氧氣入口處的密度和氧氣的比熱比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能超音速火焰噴涂用射流霧化噴咀，其特征在于氧氣入口直徑最佳值為3～6mm；煤油入口直徑最佳值為0.3～0.6mm。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種多功能超音速火焰噴涂用射流霧化噴嘴,特征在于:噴嘴分為三段,氧氣入口段、擴(kuò)張段、混合室段;混合室的長(zhǎng)度取值為混合室的直徑;煤油入口孔開(kāi)在混合室段上且與混合室呈一定夾角;同現(xiàn)有技術(shù)相比,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,霧化質(zhì)量好,噴涂時(shí)燃燒穩(wěn)定、充分,不結(jié)焦,不回火,且對(duì)燃燒室殼體有一定的保護(hù)作用,本實(shí)用新型成功地解決了多功能超音速火焰噴涂的霧化,也可應(yīng)用在其它氣液霧化的場(chǎng)合。
文檔編號(hào)B05B7/14GK2494709SQ0124698
公開(kāi)日2002年6月12日 申請(qǐng)日期2001年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月31日
發(fā)明者王漢功, 查柏林 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍第二炮兵工程學(xué)院