喷嘴雾化参数轨迹图像法测量实验研究

针对喷嘴雾化多参数同步测量问题,提出了基于图像处理的喷嘴雾化角、雾化细度、液滴运动速度及分布参数测量方法,利用背光阴影成像技术搭建了喷嘴雾化参数测量系统,建立了基于轨迹图像法原理的喷嘴雾化参数图像处理流程与算法,利用标准颗粒测量验证了该方法对颗粒粒径测量的精度,并开展了不同孔径与压力下扇形喷嘴雾化参数同步测量实验研究。结果表明:当雾化压力不变,扇形喷嘴孔径从0.66 mm变为1.10 mm时,雾化细度与液滴平均运动速度分别增加26.82%、10.42%,而雾化角随扇形喷嘴孔径增大而减小16.66%;当扇形喷嘴孔径不变,雾化压力从0.1 MPa增加到0.4 MPa时,雾化角与液滴平均运动速度分别增加47.71%、95.10%,而雾化细度随雾化压力增加而减小44.23%。这为雾化液滴特性研究与喷嘴性能评估提供了有效手段。     

空气助力改善气化炉激冷室喷嘴特性的实验研究

设计了4种不同结构的用于气化炉激冷室内喷雾激冷的压力雾化喷嘴,采用马尔文激光粒度分析仪和数码单反照相机分别测量了不同压差、不同水流量等工况参数下的液滴粒径(SMD)D32分布和雾化角变化规律,并对4种喷嘴进行了优化选型。研究结果表明:雾滴粒径随压力的增加而减小,随水流量的减小而减小,空气助力可以明显改善液滴的雾化质量;雾化角随压差的增大先增大后趋于平缓;当压差增大到0.4 MPa时,雾滴粒径、雾化角等参数的变化渐趋平缓。通过比较气化炉激冷室中4种压力式雾化喷嘴的测量结果,1-2号内混式空气雾化喷嘴在4组喷嘴中具有最好的雾化效果,当气压为0.8 MPa,水流量为20 L/h时,SMD极小值为16,因此优选出喷嘴1-2作为气化炉激冷室冷模实验的定型喷嘴。     

旋转压力式喷嘴喷雾特性的实验研究

以纯水为雾化介质,研究了旋转压力式喷嘴喷雾特性.测得了喷嘴流量、喷雾角、雾滴直径与压力的变化关系,以及雾滴粒径和喷嘴径向喷雾通量的分布情况.实验结果表明：压力和喷嘴孔径同时影响喷嘴流量、喷雾角、雾滴直径;雾滴粒径主要集中在80～200μm之间.旋转压力式喷嘴的喷雾通量在雾锥中心处最大,随着压力增大,邻近雾锥中心的区域喷雾通量变大,在雾锥边缘处喷雾通量变小.实验结果为旋流压力式雾化器的工业化设计提供了重要的实验依据.     

低压旋流雾化喷嘴的雾化性能

石灰浆液雾化喷嘴是烟气喷雾干燥脱硫系统的关键设备。利用Win212-2型激光粒度分析仪,对不同结构参数的低浓度石灰浆旋流雾化喷嘴的低压雾化性能进行了实验研究,得出了喷嘴结构参数对喷嘴雾化性能的影响规律和石灰浆低压旋流雾化喷嘴的最优化结构参数。优化后的喷嘴结构参数为：旋流片槽数为4,旋流片槽张角6°,旋流室收缩角90°,D/d=4.4～6.4,D/b=6～8,L/b=3.3～4.0。该喷嘴在0.8 MPa的低压下,雾化粒度可达到100 μm以下,雾化角为70°左右,具有良好的雾化性能,比普通喷嘴的雾化性能有较大提高。     

低压旋流雾化塑料喷嘴结构参数设计

根据最大流量原理,对低压旋流雾化塑料喷嘴的结构参数进行理论计算并初步确定了喷嘴的结构参数。通过正交试验设计实验方案,并在自行开发的活塞式间歇喷雾器喷雾的低压旋流雾化塑料喷嘴实验台上开展实验研究,得到喷嘴的最佳结构参数。低压旋流雾化塑料喷嘴的开发,使手动喷雾、无预压罐装代替金属压力罐装成为可能。     

大型喷雾粒径分布的图像法测量

雾化技术在能源、化工等领域应用广泛,研究雾化机理和优化雾化喷嘴性能的前提是对其雾化液滴尺寸及粒度分布进行准确有效的测量和表征。目前常用的雾化液滴粒度测量技术,如基于光散射或衍射原理的激光粒度仪和相位多普勒分析仪等,能够较准确地测量粒径分布比较窄、最大粒度在2000 μm以下的喷雾,但对含特大颗粒且粒径分布很宽的喷雾,往往难以得到可靠结果甚至不可能进行测量。本文提出了用图像法测量这类大流量喷雾,构建了图像法测量系统,编写了图像处理程序,经标定实验后,采用该系统对某喷嘴喷雾液滴粒径分布及规律进行了测量研究。研究结果表明图像法可用于大型喷雾液滴粒度及分布的测量。     

大型喷雾粒径分布的图像法测量

雾化技术在能源、化工等领域应用广泛,研究雾化机理和优化雾化喷嘴性能的前提是对其雾化液滴尺寸及粒度分布进行准确有效的测量和表征。目前常用的雾化液滴粒度测量技术,如基于光散射或衍射原理的激光粒度仪和相位多普勒分析仪等,能够较准确地测量粒径分布比较窄、最大粒度在2000μm以下的喷雾,但对含特大颗粒且粒径分布很宽的喷雾,往往难以得到可靠结果甚至不可能进行测量。本文提出了用图像法测量这类大流量喷雾,构建了图像法测量系统,编写了图像处理程序,经标定实验后,采用该系统对某喷嘴喷雾液滴粒径分布及规律进行了测量研究。研究结果表明图像法可用于大型喷雾液滴粒度及分布的测量。     

空气雾化喷嘴的液滴雾化性能实验研究

采用LSA-Ⅲ型激光粒度仪对一种常用的小流量空气雾化喷嘴的液滴雾化性能进行实验研究。实验主要测定了不同气液比、气相压力和液相压力情况下沿喷雾轴向不同位置处的液滴粒径分布。测定结果表明气液比和气相压力对雾化液滴粒径影响均较大,其中气相压力影响最大,气液比其次,液相压力影响最小。在本实验测定条件下,经过喷嘴雾化后在轴向100、200、300、400和500 mm位置处液滴的表面积平均直径（SMD）和体积平均直径（D43）出现波动性变化。通过对实验测得液滴粒径分布数据的分析,可以得到Rosin-Rammler分布函数中的特征参数和n,为定量计算液滴粒径提供理论基础。     

粉煤抑尘剂的研究

以可溶性淀粉,硅酸钠和表面活性剂为主要原料,进行了粉煤抑尘剂的研究,通过正交实验得到了最佳配方,并对相应的性能进行了测定,其强度值能达到5MPa以上。结果表明研制的抑尘剂对粉煤、沙尘以及其他粉尘具有较好的抑尘效果。     

新型旋流引射喷嘴数值模拟及结构优化

提出并设计了一种应用于喷雾冷却塔的新型旋流引射喷嘴,利用Fluent软件对喷嘴内部流场进行两相流数值模拟,并实验测量了不同压力下的进水流量和引射空气流量,实验数据与模拟结果具有较高的吻合度,最大相对误差低于10%,验证了数值模拟的准确性。随后利用该方法得到了不同结构参数下喷嘴内部流场的仿真值,重点研究了旋流片螺旋升角、混合管直径和长度以及扩散管长度对喷嘴空气引射性能与流动特性的影响规律,从而对喷嘴结构进行优化。模拟结果表明:为使喷嘴取得最佳的引射性能,同时保证较大的出口速度,旋流片螺旋升角的最优取值范围为35°—45°,混合管直径为2.5—3倍喉嘴直径d,混合管长度为(4.5—7)d,扩散管长度为(1.5—4.5)d。     

新型扇形雾化喷嘴的实验研究

在对Y型喷嘴结构和雾化机理研究分析的基础上,设计了一种新型的扇形雾化喷嘴,并对该喷嘴进行了实验研究. 实验测量了不同气、液压力下扇形雾化喷嘴的流量、雾化角和索特尔平均粒径及其在空间上的横向和纵向分布. 通过对液流量用Y型喷嘴设计公式进行拟合,得到了公式中适合扇形雾化喷嘴设计的系数取值：m=0.39, b=0.98. 喷雾雾化角a大约在90o~98o之间,变化不大. 喷雾的索特尔平均粒径在空间横向呈类似"W"的分布,在空间纵向呈逐渐降低并趋于稳定的分布.     

CPA喷嘴的试验研究

CPA即英国的临界压力雾化器。文中从雾化理论和雾化效果分析、论证了OPA喷嘴结构的合理性。作者还通过一系列试验得到了燃油压力、雾化空气压力与喷油量、喷雾锥角、雾化性能间的相互关系,对消化、吸收GPA喷嘴有实际指导意义,对研究、设计燃油喷嘴有一定的参考价值。     

喷雾抑尘系统在水泥行业上的应用

解决水泥企业扬尘污染问题是水泥企业实现文明生产、绿色生产的关键。基于PLC喷雾抑尘控制系统,通过工业以太网,远程实时控制现场各作业点喷雾抑尘系统,实现喷雾抑尘系统远程集中控制,实现作业场地降温、降尘、加湿,有效解决水泥企业料棚现场粉尘治理。文章对喷雾抑尘系统集中控制设计方案作了详细阐述。     

喷动床脱硫压力旋流喷嘴的雾化性能

雾化喷嘴是半干式喷动床的关键部件之一,其雾化性能直接影响脱硫效率。为了得到喷嘴雾化的详细信息,用激光粒度测试仪对空心锥压力旋流式喷嘴和实心锥压力旋流式喷嘴雾化性能进行了实验研究,得出不同类型、不同孔径的喷嘴的流量,索太尔直径DSM,雾滴粒径分布DSP等与压力的关系。实验表明:流量与压力平方根成正比关系;DSM与压力为e函数的单调减函数关系;实心锥喷嘴出口直径越大,雾滴粒径平均分布(■)越小,粒径分布范围越窄,雾化性能越好,空心锥喷嘴则变化不明显;压力增大,实心锥喷嘴的DSP变大,雾滴粒径在压力低时分布比较均匀。     

喷口形状对离心式喷嘴雾化角的影响

离心式喷嘴大量地应用在化工等生产部门中。近年来,随着石油化工和原子能工业的发展,低喷雾压头、大喷雾流量的离心式喷嘴不仅得到更加广泛的应用,而且人们对其喷雾性能也提出了更高的要求。一般说来,在喷嘴的喷雾流量、雾化角、喷雾分散度和雾化粒度四项性能指标中,当其它指标不变时,增大雾化角,则可增加喷雾的有效空间容积,从而提高喷雾的工艺效率。     

两种除尘系统在综采工作面应用对比

通过对支架自动喷雾系统和负压诱导除尘系统的对比,发现自动喷雾系统在使用过程中存在喷嘴易堵塞,红外线发射器、接受器工作性能不稳定,维护量大,费用高,喷雾雾化效果差等缺点。而负压诱导除尘系统,由于采用气水混合式喷雾,喷头产生的高速气雾射流可以在其周围形成一个负压区,并产生很大的雾团,将带尘的空气诱导到雾团内,将其湿润后进行降尘处理。最后从工作原理、关键部件、除尘效果、投资费用等方面对2套系统进行对比,认为综采工作面负压诱导除尘系统优于自动喷雾系统,用水量较少、除尘效果好、投资费用低、系统简单、易维护,是一种更好的综采工作面除尘系统。     

超音速气流粉碎机喷嘴的模拟与实验研究

采用Matlab软件,利用工程热力学的知识设计实验室气流粉碎装置的喷嘴结构和参数,用Fluent流体模拟软件对所设计喷嘴进行流场模拟,并以此对所设计喷嘴的效果进行检验.讨论了顶锥角对超音速喷嘴的影响.通过模拟比较得到,入口压力3.5MPa、入口直径为6mm的喷嘴为设计的最佳喷嘴.对于设计出的超音速喷嘴,顶锥角在8°～12°之间变化时,对喷嘴的性能影响不大.用所设计的喷嘴对重质碳酸钙进行粉碎实验的研究,证明了所设计的喷嘴的粉碎能力,同时得到了其粉碎重质碳酸钙的最佳工艺参数:即在入口压力为3.8MPa,靶距为25mm,管距为1 mm的工艺条件下,可将平均粒径为300μm的重质碳酸钙粉碎至20μm以下.     

多级液柱喷射塔喷嘴雾化特性的研究

对5mm和8mm直径的喷嘴进行了液柱喷射试验,利用膜片采集法对塔内雾化液滴的滴径分布进行了研究。当5mm喷嘴的测点与喷嘴的垂直距离为1m,径向距离为0.3m,8mm喷嘴的测点与喷嘴的垂直距离为1m,径向距离为0.35m,喷嘴压力均为0.03MPa时,用对数-正态分布函数对5mm和8mm机械雾化式直射喷嘴的液滴滴径分布密度函数进行了拟合。     

压力雾化喷嘴在受限空间气流中喷雾特性的实验研究

对出口直径为0.21、0.28、0.38、0.46mm的4种压力雾化喷嘴及其组合在150mm×150mm×1 000mm的矩形通道中的喷雾流场进行了实验研究,矩形通道中的空气流速为10m/s。研究了喷嘴布置和组合方式对雾化流场的影响。实验结果表明:喷雾不碰壁距离随入射角的增大而增大;顺流喷雾比无气流时液滴的平均D32减小10%,粒径范围略有扩大;逆流喷雾比无气流时液滴的平均D32增大约70μm,粒径范围扩大了3⁴倍;出口直径小的喷嘴可通过逆流布置和顺流布置的组合,获得液滴粒径分布范围更宽的气液两相流场。双喷嘴在有限空间内的雾化效果与流场中气液流量比有关。所得研究结论对天然气加湿技术的开发有一定参考价值。     

转炉一次除尘新OG系统高效喷淋塔喷嘴雾化特性的模拟

利用离散相模型对转炉一次除尘新OG系统高效喷淋塔内喷嘴的雾化特性进行模拟,分析了喷射角度、喷射压力、喷射流量及喷嘴水平间距等因素对雾化场索太尔平均直径(SMD)和蒸发效率的影响. 结果表明,在一定范围内随喷射角度增加,液滴在雾化场中的覆盖面增大,液滴驻留时间变长,蒸发效率增加,雾化场SMD减小,喷射角度大于60o时,SMD值减小缓慢. 随喷射压力增大,液滴蒸发效率增加,雾化场SMD减小,压力大于1.0 MPa时对SMD的影响较小. 随喷射流量增加,液滴蒸发效率减小,雾化场SMD增加,流量小于0.15 kg/s时,SMD增加幅度偏小. 两喷嘴水平间距越大,液滴分布面积越大,但对雾化场SMD影响较小. 在一定条件下,喷嘴间距约为800 mm时,截面速度分布较均匀.