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我们该如何检测喷嘴的故障问题,初期夹扣喷嘴损伤问题是轻微的,因而常被忽略。而随着喉口的改变,喷雾特性的改变就逐步明显,并且是可以监测的。
1. 颗粒尺寸:随着喷嘴磨损或腐蚀,流量增加,压力下降,产生较大的喷雾颗粒。据这一问题通常都观查不到,但通过使用结果可以分析出来。
2.喷嘴效正:当在一个喷管上装多个扇形喷嘴时,需要一个完整的均匀覆盖面,要求所有喷嘴相互间都准确定位,也就是所有的扇形喷雾形状都准确找正,以保证准确的覆盖面积。
3.’喷雾形状:扇形喷嘴在喉口损坏,堵塞或粘结时,喷雾形状的不均
匀变化很容易观查到。而喉口逐渐磨损时,喷雾形状的改变就不容易观查到,直到流量大幅增加时才能观查到。对于要求喷雾覆盖面非常均匀的应用中,要求采用特殊设备或测试来检测喷雾形状的均匀性。空心锥形喷嘴――基本上是一个液体环,其喷雾形状的不均匀主要表现在某些区域呈条形。
带椭圆形喉口的扇形喷嘴的喷雾形状为厚扇形或锥形边缘的叶片形,因而相邻喷嘴的重叠分布很理想。随着喉口磨损,就能观查到喷雾形状所包含角度在减少。这时会发现较多的水在中心流动,使水分布增加。还可以发现喷雾形状中有条形,空心。
实心锥形,外混式空气雾化喷嘴,方形或椭圆形喷雾喷嘴,其喷雾形状的不均匀性某种程度与扇形喷嘴一样,较多的水会集中在中心。实心喷嘴内部叶片的堵塞引起的喷雾形状变化是没有规律的。
4.流量:用离心泵时,当喉口不断磨损时,喷嘴在一定压力下,流量通常都会增加。由于这种流量增加不容易观查到,因此建议定期进行流量检测。流量检测可以通过检测流量计读数,或在给定压力下,用收集法收集一定时间内的喷水量进行测量。把这些读数与样本上的读数比较,或者与新的,没用过的喷嘴读数进行比较。当使用往复泵时,大流量空气雾化喷嘴,喉口磨损时水流量不变,而液体管路中的压力下降。
5.喷雾压力:压力变化引起的夹扣喷嘴问题很难观查到。如果采用往复泵供水,流量保持不变,喷射压力会随喷嘴磨损或腐蚀而降低。喷射压力低降低了喷雾打击力。使用离心泵时,喷雾压力基本保持不变,但液体流量通常会随喷嘴喉口的磨损而增加。流量增加会导致所喷液体的费用增加。如果喷嘴堵塞,喷射压力上升,可以超过系统允许的较大压力,引起设备损坏或人身伤害。
喷嘴性能和参数
喷嘴的基本技术参数包括
? 流量
?喷雾角度和覆盖范围
? 喷雾液滴大小
?冲击力
? 液滴尺寸
流量,压力和喷射角度
流量和喷射角的大小取决于被喷射液体的供给压力和粘度。我们用感应式流量计对样本中标明的流量进行了非常准确的测量。喷射角则由喷嘴的喷口决定。在距离喷口较远的地方,给出喷射宽度和覆盖直径更加有意义。在特定压力下空气的摩擦损失和射流收拢现象会影响喷射形状和打击区域的尺寸。压力P是指大气内的供给压力,也是喷嘴入口处的压力。喷射是在反压下进行的,压力不同喷嘴的流量不同。调节大小的压力,就可以调节流量和喷射质量。一般说,流量(升/分)和压力(巴)间的关系如下:
喷雾角度和覆盖范围
该表列出喷雾形状的理论覆盖范围,是根据喷雾夹角和距喷嘴口距离而计算出来的。这些数值是基於喷雾角度在整个喷雾距离中保持不变的假设。在实际应用中,列入表内的喷雾角度不适用于长喷雾距离。列入表内的喷雾角以水为基准显示近似喷雾覆盖范围。在实际喷雾时,有效喷雾角度因喷雾距离而异。如果要求的喷雾覆盖范围是关键的,当液体比水黏时,形成的喷雾角度相对较小(或甚至形成液柱流),其角度取决於黏度,喷嘴流量和喷射压力。表面张力低於水的液体产生相封宽大於按水所列出的喷雾角度。
喷雾液滴大小
液滴大小是指构成喷嘴喷雾形状的各个喷雾液滴的大小。在给定的某一喷雾中,所有喷雾液滴并非一样大小。
描述一次喷雾中液滴大小的几种不同方法详述如下:
(VMD)体积中位数直径Dv0.5和(MMD)质量中位数直径:
一种以被喷雾液体的体积来表示液滴大小的方法。当依照体积测量时,体积中位数直径液滴大小是一种数值,即表示喷雾液体总体积中,50%是由直径大於中位数值的液滴、另50%是由直径小於该数值的液滴组成的。(SMD)邵特平均直径也可以表示为D32:
一种以喷雾产生的表面面积来表示喷雾精细度的方法。平均直径是一颗液滴的直径,该液滴的体积舆表面积之比和所有液滴的总体积与总表面积之比相等。
(NMD)数目中位数直径表示为NMD和DN0.5:一种以喷雾中液滴数量表示液滴大小的方法。这表明从数目上讲,50%液滴小於中位数直径,另50%液滴
大於中位数直径。
液滴大小一般以微米表示。一微米等於0.001毫米。3175微米等於3.175毫米。
除了喷雾所用特定物质的影响以外,影响液滴大小的三个主要因素是喷嘴类型和流量,喷射压力以及喷雾形状。低喷射压力产生较大液滴,而高喷射压力产生较小液滴。小的液滴是由空气雾化喷嘴产生的。一般说,大的喷雾液滴是由实心锥形液压喷雾喷嘴产生的。在液压喷雾喷嘴系列,小的液滴由空心锥形喷雾喷嘴产生,包括液压雾化类型或微细喷雾。
在每一喷雾类型中,小流量产生细微喷雾液滴,大流量则生成粗喷雾液滴。由於VMD是以喷雾液体体积为基础的,所以它被广泛认可做为参考资料,并被引用於右边的图表中。
冲击力
喷射打击力也即一个射流作用在喷射面上形成的压力有多重定义方法。现在广泛使用的喷射打击力的定义是N/mm2,它在表征喷射效果方面是非常可靠的。这里提到的打击力是所有作用在打击面上的作用力的总和除以打击面总面积。
通常实心圆锥喷嘴和宽角扁平山形喷嘴产生的喷射打击力较低,窄喷射角的扇形喷嘴产生的喷射打击力较高。
液柱形喷嘴产生的喷射打击力高。
喷雾对目标表面的冲击,有几处不同的表示方法。与喷雾喷嘴性能有关的有用的冲击值是每平方厘米冲击力。本质上,该值取决於喷雾形状分怖和喷雾角度。为获得已知某一个喷嘴每平方厘米冲击力 ( 公斤/平方厘米),首先用公式确定理论总冲击力(见下列公式):
然后从右表查得占理论总冲击力的每平方厘米百分率并乘以理论总冲击力。结果是以公斤/平方厘米表示的喷雾冲击力。液柱流喷嘴产生公斤/平方厘米冲击力,可按公式1.9×(喷射压力,公斤/平方厘米)计算。
液滴尺寸和其分布
在很多应用中,必须了解一个喷嘴的液滴尺寸和其分布。激光多普勒颗粒分析仪是测量液滴尺寸分布准确的测量装置之一,它也可以同时测量液滴尺寸和液滴走速,从而最终充分描述喷嘴的喷射特征。
考虑到各种喷射方式不可能形成均匀一致的液滴粒径,通常我们所使用的Sauter直径d32来表达液滴尺寸的分布,沈阳空气雾化喷嘴,该参数主要用在工艺中。其他颗粒尺寸的定义比如算数平均直径d10,体积平均直径MVD,对数偏差LS,可以推导得出。把其测量值综合起来可以充分描述被测量的液滴粒径分布状态。
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