模塊化多線微射流霧化器的制造方法
【專利摘要】模塊化多線微射流霧化器，涉及霧化器。設有第1噴頭、第2噴頭、玻璃管、銜接頭、壓電陶瓷管和固定組件；所述第1噴頭1和第2噴頭安裝在玻璃管下端，在第1噴頭和第2噴頭內部圓周均勻安裝至少2個噴嘴；所述銜接頭設有內螺紋和密封墊片，銜接頭安裝在玻璃管上端，銜接頭通過內螺紋與裝有物料的儲料罐相連，銜接頭通過密封墊片進行密封；所述壓電陶瓷管設在玻璃管下部，壓電陶瓷管設在第1噴頭和第2噴頭之上，壓電陶瓷管通過導線與驅動器相連；所述固定組件設在玻璃管中部，用于固定壓電陶瓷管的供電導線。對于高粘度物料具有很好的霧化效果，不易堵塞，能夠大量生產尺寸均一的液滴，結構簡單，制造和維護成本低，產量調節靈活。
【專利說明】模塊化多線微射流霧化器
【技術領域】
[0001]本發明涉及霧化器，尤其是涉及一種用于霧化高粘度液體、產生尺寸均一液滴的模塊化多線微射流霧化器。
【背景技術】
[0002]目前，公知的壓力式霧化器主要由液體切向入口、液體旋轉室和噴嘴等構成(Mujumdar, A.S.Handbook of Industrial Drying, third edition.New York:CRCPress, 2006)。它利用高壓泵使液體獲得很高的壓力2?20MPa，液體從切線入口進入旋轉室中，在旋轉室獲得旋轉運動。根據旋轉動量矩守恒定律，旋轉速度與漩渦半徑成反比。因此，愈靠近軸心，旋轉速度愈大，靜壓力愈小，從而在噴嘴中央形成與大氣壓相等的空氣旋流；而液體則形成繞空氣心旋轉的環形薄膜。液體靜壓能在噴嘴處轉變為向前運動的動能，液體從噴嘴處高速噴出。液膜伸長變薄，最后分裂為小液滴。
[0003]然而，當物料粘度增大時，空氣心被液體填充而變小，液膜變厚。當物料粘度增大到一定程度時，空氣心被液體充滿而消失，這時霧化器堵塞。這種壓力式霧化器采用的是隨機霧化方式，所得產品的形貌、粒徑、密度和含水率等特性參數差異較大。隨著產品粒徑分布范圍加大，噴霧干燥所消耗的能量也逐漸增加。隨機霧化方式使液滴在干燥塔內的運行軌跡相互交叉，產生碰撞團聚。此外，隨機霧化方式還會產生掛壁現象，導致物料和能源的浪費。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種模塊化多線微射流霧化器。
[0005]本發明設有第I噴頭、第2噴頭、玻璃管、銜接頭、壓電陶瓷管和固定組件；所述第I噴頭I和第2噴頭安裝在玻璃管下端，在第I噴頭和第2噴頭內部圓周均勻安裝至少2個噴嘴；所述銜接頭設有內螺紋和密封墊片，銜接頭安裝在玻璃管上端，銜接頭通過內螺紋與裝有物料的儲料罐相連，銜接頭通過密封墊片進行密封；所述壓電陶瓷管設在玻璃管下部，壓電陶瓷管設在第I噴頭和第2噴頭之上，壓電陶瓷管通過導線與驅動器相連；所述固定組件設在玻璃管中部，用于固定壓電陶瓷管的供電導線。
[0006]所述第I噴頭和第2噴頭可采用不銹鋼加工而成。
[0007]所述第I噴頭和第2噴頭呈蓮蓬狀。
[0008]所述噴嘴的圓柱形噴孔的孔徑在25?150μπι之間，噴孔的長徑比為(I?3): 1，噴孔前端的入口呈圓錐形，錐角可為60?120°。
[0009]本發明解決了壓力式霧化器霧化高粘度液體時噴嘴易堵塞和液滴粒徑分布范圍大的問題，解決了單線微射流霧化器生產能力低的問題，還解決了非模塊化多線微射流霧化器制造維護成本高和生產能力調節不夠靈活的問題。本發明提供一種多線微射流霧化方式，將高粘度液體分散成大小均一的液滴。微射流霧化方式有效減少了液滴之間的相互作用和掛壁現象。模塊化的多線結構在提高生產能力的同時，還大大降低了微射流霧化器的制造和維護成本，增加了調節產能的靈活性。
[0010]與同類產品相比，本發明的有益效果是對于高粘度物料具有很好的霧化效果，不易堵塞，能夠大量生產尺寸均一的液滴，結構簡單，制造和維護成本低，產量調節靈活。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明實施例的結構示意圖。
[0012]圖2為本發明實施例中噴嘴的剖視圖。
[0013]圖3為圖2的B局部放大圖。
[0014]圖4為本發明實施例中第I噴頭的俯視圖。
【具體實施方式】
[0015]以下實施例將結合附圖對本發明作進一步的說明。
[0016]如圖1?4所不，本發明設有第I噴頭1、第2噴頭2、玻璃管6、銜接頭5、壓電陶瓷管3和固定組件4。所述第I噴頭I和第2噴頭2安裝在玻璃管6下端，在第I噴頭I和第2噴頭2內部圓周均勻安裝至少2個噴嘴7 ;所述銜接頭5設有內螺紋和密封墊片，銜接頭5安裝在玻璃管6上端，銜接頭5通過內螺紋與裝有物料的儲料罐相連，銜接頭5通過密封墊片進行密封；所述壓電陶瓷管3設在玻璃管6下部，壓電陶瓷管3設在第I噴頭I和第2噴頭2之上，壓電陶瓷管3通過導線與驅動器相連；所述固定組件4設在玻璃管6中部，用于固定壓電陶瓷管3的供電導線。
[0017]所述第I噴頭I和第2噴頭2可采用不銹鋼加工而成。
[0018]所述第I噴頭I和第2噴頭2呈蓮蓬狀。
[0019]所述噴嘴7的圓柱形噴孔的孔徑在25?150μπι之間，噴孔的長徑比為(I?3): 1，噴孔前端的入口呈圓錐形，錐角可為60?120°。
[0020]如圖2所示，本發明所設計的噴嘴7采用不銹鋼材質，噴孔前端的入口呈圓錐形，錐角90°。
[0021]如圖3所示，本發明所設計的噴嘴7，其前端的圓柱形噴孔長度為200 μ m，孔徑為100 μ m，即長徑比為2: I。
[0022]如圖4所示，本發明所設計的第I噴頭1，其內部圓周均勻分布4個通孔，通孔直徑與噴嘴7的外徑相匹配。因此，第I噴頭I內部可圓周均勻安裝4個噴嘴7。
[0023]本發明使用時，物料在壓縮空氣的壓力約2bar作用下，沿著玻璃管6向下運動，并從噴孔噴出，在第I噴頭I和第2噴頭2下方形成多串均勻的垂直向下液束。信號發生器產生的弱正弦信號經過功率放大器放大后，傳輸到環形壓電陶瓷。在正弦電信號的作用下，壓電陶瓷產生有規律的機械振動。此振動通過玻璃管6傳遞給直線向下的液束，液束受迫振動，分散形成微小的液滴。當電信號的頻率與霧化器固有頻率匹配時，該霧化器能穩定地將液束分散成尺寸均一的液滴。由于噴孔孔徑較小，液體靜壓能轉換為動能，使液體從噴孔高速噴出，物料的霧化效果較好。同時，噴孔長度較短200 μ m,物料不易在噴孔內堵塞，堵塞后易于疏通。通過增減噴嘴7的個數，可以任意調節該霧化器的生產能力。
[0024]信號發生器產生周期性的弱電信號，如正弦波、方波或鋸齒波。信號發生器產生的信號經功率放大器放大后，傳輸到環形壓電陶瓷。壓電陶瓷具有壓電效應，在周期性電信號的作用下產生有規律的機械振動。壓電陶瓷的振動通過玻璃管6傳遞給液束。液束受迫振動，分散形成均一的液滴。液滴的大小與物料濃度、物料密度、物料粘度、物料表面張力、壓縮空氣壓力、噴孔尺寸和電信號頻率等因素有關，通過調節這些參數就可以得到不同大小的液滴。當電信號的頻率與霧化器固有頻率相同時，霧化器實現共振，霧化效果最好。
[0025]本發明所述的噴嘴7用不銹鋼精密加工，噴孔尺寸誤差可控制在±5%以內。各個噴嘴7工作在相同的條件下，可保證霧化器產生的液滴大小均一。由于噴嘴7的噴孔較短(25?450 μ m)，即長徑比I?3: 1，且噴孔入口為錐形，物料不易在噴孔內堵塞。對于噴嘴7的噴孔，若孔徑過大，則液束難以被分散；若孔徑過小，則需要提供很大的壓力或者高粘度物料難以從噴孔噴出。因此，本發明所采用的噴孔孔徑在25?150 μ m之間，其霧化效果較佳。對于噴孔的錐形入口，若錐角過小，則導流效果不明顯；若錐角過大，則物料中的不溶物易在錐角內沉積，造成堵塞。因此，在本發明中，噴孔錐形入口的錐角為60?120°，導流效果良好，不易堵塞。
【權利要求】
1.模塊化多線微射流霧化器，其特征在于設有第I噴頭、第2噴頭、玻璃管、銜接頭、壓電陶瓷管和固定組件；所述第I噴頭I和第2噴頭安裝在玻璃管下端，在第I噴頭和第2噴頭內部圓周均勻安裝至少2個噴嘴；所述銜接頭設有內螺紋和密封墊片，銜接頭安裝在玻璃管上端，銜接頭通過內螺紋與裝有物料的儲料罐相連，銜接頭通過密封墊片進行密封；所述壓電陶瓷管設在玻璃管下部，壓電陶瓷管設在第I噴頭和第2噴頭之上，壓電陶瓷管通過導線與驅動器相連；所述固定組件設在玻璃管中部，用于固定壓電陶瓷管的供電導線。
2.如權利要求1所述模塊化多線微射流霧化器，其特征在于所述第I噴頭和第2噴頭采用不銹鋼加工而成。
3.如權利要求1所述模塊化多線微射流霧化器，其特征在于所述第I噴頭和第2噴頭呈蓮逢狀。
4.如權利要求1所述模塊化多線微射流霧化器，其特征在于所述噴嘴的圓柱形噴孔的孔徑在25?150 μ m之間，噴孔的長徑比為(I?3): 1，噴孔前端的入口呈圓錐形，錐角為.60 ?120。。
【文檔編號】B05B9/04GK103752431SQ201410059205
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年2月21日 優先權日:2014年2月21日
【發明者】陳曉東, 車黎明, 廖振鍇 申請人:廈門大學