一种环形射流装置及雾炮机的制作方法

1.本实用新型属于雾化设备技术领域，尤其是涉及一种环形射流装置及雾炮机。


背景技术：

2.雾炮机常常被架设在环卫车上用于城市道路和建筑工地的抑尘，雾炮机主要包括风筒，同轴固定在风筒内的导流锥，导流锥的一端连接有轴流风机，以及设在风筒开口边缘呈环形分布的雾化喷头，雾炮机工作过程主要是通过高压水泵把水通过特定的管道输送到雾化喷头处，再由轴流风机将外界的气流通过风机叶片的旋转带动增压吸入至风筒内，通过导流叶片的引导作用从风筒的另一端以高速喷出，同时喷出的高速射流气体将雾化喷头产生的水雾吹向远处，水雾与空气中的粉尘颗粒结合并凝聚成团，最后在重力作用下降落到地面，从而达到除尘的目的。
3.目前环卫用常见的雾炮按喷雾射程分类有60米、80米、120米这三种规格。采用轴流风机送风，其轴流风机的外形尺寸大，轴向尺寸长，其雾炮一般在轴向长度上达到1.5米～3米，整体重量达到1.5～3吨，不仅体积庞大，而且重量很大，整车有效空间小，可用于布置水箱的空间小，整车单次加水作业时间短；其次轴流风机出风口虽然设计了轴向导流叶片，但出来的风速仍然为旋转气流，不利于远距离喷雾，此外现有雾炮质量大，造成整车行驶能耗高，喷雾射程短等一系列不可避免的缺陷。多数厂商为了提升喷雾射程不得不增大雾炮外形尺寸，或提高运行转速，这样进一步增加重量，减小水箱等其他附件可利用空间，同时带来更大的运行噪声，为了降低运行噪声，现有的方案是在轴流风机外筒壁面增加一层消音层，该消音层不仅增大了风筒直径，而且增加了整体重量，也增加了整车作业的行驶能耗。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种环形射流装置及其雾炮机，以增大搭载轴流风机的雾炮最终喷射出的最终气流量，从而解决喷雾射程和送风距离小的问题。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种环形射流装置，包括喷管，以及连接在喷管上的气管，所述喷管包括内管，套设在内管外的外管，设置在外管与内管之间气流腔体，设置在内管内的射流通道，设置在内管末端向气流腔体内卷曲直至与内管相接的导流圆环，导流圆环与外管之间设有呈狭缝状的气体喷射口。
6.进一步，所述内管还包括连接在射流管另一端的缩径管、以及连接在缩径管上的扩口管。
7.进一步，所述导流圆环呈o形连接在缩径管的下方，并向气流腔体内弯折直至反向接触在缩径管的管壁上。
8.进一步，其特征在于，所述外管包括与内管呈倾斜设置的外喷管，以及连接在外喷管一端的弧形管。
9.进一步，所述弧形管呈半圆形的凹槽状，且弧形管呈弧形的向气流腔体内弯折，并
与内管之间形成狭缝的气体喷射口。
10.进一步，所述气体喷射口设置在导流圆环与弧形管之间。
11.进一步，所述环形射流装置还包括连接在喷管管头的水喷环。
12.进一步，所述水喷环包括沿喷管管头周沿呈环形的喷环管，以及均匀间隔设置在喷环管上的雾化喷嘴。
13.进一步，所述高压水喷雾环的雾化喷嘴与喷环管的轴线成30
°
夹角设置。
14.又一方面，提供一种环形射流装置，包括如前所述的环形射流装置，所述环形射流装置设置于雾炮的前端。
15.本实用新型的有益效果是：本实用新型的雾炮在内管与外管之间设置气流腔体，并在内管和外管管壁之间设置环形狭缝状的气体喷射口，根据流体力学的附壁效应，高压气体会从狭缝处沿内管高速射流；根据伯努利原理，高速流动的气体会形成低压区，会把外界空气吸进来，将带动周围空气形成流量倍增的风力。因此，同功率的风机下，本实用新型的雾炮具有更远的送风距离和喷雾射程，在需要达到相同效果的情况下所需的运行能耗减小；同时，本实用新型的雾炮采用离心风机提供风力，相同功率的离心风机往往比轴流风机的噪声更低，所以可以大幅降低运行噪声，且相比轴流风机，离心风机具备运行效率高的特征，可进一步实现节能。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
17.图1是本实用新型的射流装置的结构示意图；
18.图2是图1所示射流装置的俯视图；
19.图3是图2所示射流装置沿a-a处的剖视图；
20.图4是图3所示b处的放大示意图；
21.图中：气管1，喷管2，内管21，导流圆环211，缩径管212，扩口管213，射流通道22，气流腔体23，外管24，外喷管241，弧形管242，气体喷射口25，水喷环3，雾化喷嘴31，喷环管32。
具体实施方式
22.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，现在结合附图对本实用新型作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.如图1-图3所示，本实施例提供了一种环形射流装置及其雾炮机，包括喷管2，连接在喷管2上的气管1，连接在喷管2出口处的水喷环3。所述喷管2 包括内管21与外管24，所述与外管24呈管状套设在内管21外部，内管21与外管24之间设有气流腔体23，所述气流腔体23为高压气体通道，环形内管21 的管内腔体为射流通道22，所述气管1与外管24相连。
24.内管21包括漏斗状的扩口管213，连接在扩口管213一端的缩径管212，连接在缩径管212上、并呈向气流腔体23内的卷曲至与缩径管212相接的导流圆环211。导流圆环211、扩口管213和缩径管212为一体成型，缩径管212的管径小于扩口管213。导流圆环211呈o形，导
流圆环211连接在缩径管212 下方并向气流腔体23内弯折直至反向接触在缩径管212的管壁上，导流圆环211 的设置可以减少气流拐弯角度，减少气体流动分离和内部流动损失，使气体的喷射速度增大，并起使气体从内管21沿导流圆环211流向气体喷射口25射流出至喷管2的作用。
25.外管24包括与内管21呈倾斜角度设置的外喷管241，以及由外喷管241向气流腔体23内弧形弯折的弧形管242，所述弧形管242。所述导流圆环211与弧形管242之间设有气体喷射口25。从气管1处鼓入高压气体，高压气体从气体喷射口25射流至射流通道22处。
26.水喷环3包括连接在喷管2管头处环形喷环管32，以及均匀设置在喷环管32上的雾化喷嘴31，雾化喷嘴31将高压水雾化成微米级水雾颗粒的作用，水喷环3的雾化喷嘴31出口与喷环管32轴线成30
°
夹角设置，有利于出雾成集束状，喷射效果好、喷射远。
27.本实用新型的雾炮由离心风机提供高压气流，将离心风机出风口与气管1 接通，并从气管1处鼓入高压气流，高压气流流入高压气体通道内，高压气流从被从狭缝状的气体喷射口25处挤出，根据流体力学的附壁效应，高压气流会贴着导流圆环211、缩径管212和扩口管213的管壁高速流动，高速流动的气体根据伯努利原理会在气流处形成低压区，这个低压区会把离心风机提供的高压气体吸进雾炮的射流通道22内，然后靠气体的粘滞性带动这部分空气运动，在高压气体喷出雾炮的管口后还会再管口周围的带动外界空气运动，将其汇流入总的气流处，总的运动空气的量就远大于高压气体本身，最终将雾化喷嘴31处喷出的水雾由高压气流射向远处。
28.本实用新型的雾炮的内管21和外管24之间的气流腔体23，即高压气体通道的截面积远远大于气体喷射口25的大小，一般高压气体通道的截面积为气体喷射口25的5～10倍，高速气流携带周围空气向前流动，流经扩口管213横截面气流总量将为气体喷射口25δ的气流量的数倍，气流方向且为均匀的轴向气流，在大气环境中速度衰减率远远小于现有带轴流风机的出口螺旋气流的衰减率。因此，在相同出口总气流量的条件下，本实用新型方案的雾炮喷射距离更远。
29.如图3所示，本实用新型的雾炮尺寸具有一下关系：
30.d2/d1＝(1.05～1.1)，r3/r1＝2.3～2.8，r4/r1＝6.5～7，r2/r1＝0.4～0.6；
31.l1＝(0.4～0.6)d1。
32.其中：l1为弧形管242的管底到喷环管32的距离，d1为外管24的气体喷射口25处的直径，d2为内管21管口直径，r1为弧形管242的截面半径，r2为导流圆环211的截面半径，r3为缩径管212的半径，r4为扩口管213的最大半径，δ为气体喷射口25的宽度，α为射流环处的倾斜角度。
33.以本实施例中的尺寸关系制备的成品作对比，分别加工成不同尺寸，用于进行性能的测试，测试结果见表1。
34.首先给定供风叶轮的转速为3000rpm，风机功率为35kw，供风风机流量为 9846m3/h，出口平均流速为51m/s，总气流量为82760m3/h。
35.表1测试结果
[0036][0037]
[0038]
其中，序号15的环形射流装置，将其射流环倾斜角度α设置为15
°
，气体喷射口25宽度δ设置为10mm，扩口管的最大半径r设置为450mm，最终经样机试验测试得到，气体喷射口25流速为113m/s，射流通道22出口平均风速v 为53.6m/s，射流通道22出口总流量q为85658m3/h，对比直接使用供风风机吹出的气流量该装置将空气放大倍数为8.4倍，其效果最好。
[0039]
本实用新型的雾炮采用环形射流装置，气体经高速射流后的气流量倍增，对比能达到相同喷雾射程的雾炮，本实用新型的雾炮轴向尺寸仅为现有技术下的雾炮尺寸的15％左右，减小了占用空间，降低了整体重量；同时，本雾炮采用离心风机提供高压气体，通过气流喷射口25的狭窄缝隙高速喷出，根据附壁作用高速气流将带动周围空气形成流量倍增的风力，将水喷环3出口处经雾化喷嘴31雾化的水雾送至远处，由于高速气流喷出气流喷射口25后，带动周围空气一起向前流动，带动从水喷环3喷出的水雾向前流动，其总气流量发生一个数量级的倍增，因此，若采用同功率的风机，本实用新型雾炮则增大了送风距离和喷雾射程，若需达到同样的送风距离和喷雾射程，则可减小运行能耗动；同时本实用新型的雾炮可采用离心风机，相同功率的离心风机往往比轴流风机的噪声更低，可以大幅降低运行噪声，且相比轴流风扇，离心风机具备运行效率高的特征，可进一步实现节能。
[0040]
在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0041]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0042]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
[0043]
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本实用新型的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。