频率可调的自激脉冲喷嘴
阅读：555发布：2021-06-09
专利汇可以提供频率可调的自激脉冲喷嘴专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 频率 可调的自激脉冲 喷嘴 ，包括上喷嘴、自振腔体、碰撞 角 和下喷嘴，上喷嘴安装在自振腔体一端的端盖上，碰撞角设置在自振腔体内，并与自振腔体内壁之间设有 密封圈 ，下喷嘴通过 螺纹 连接在自振腔体另一端的端盖上并与碰撞角连接，下喷嘴上设置有调整 螺母 。通过更换不同口径的上喷嘴、不同内径的自振腔体、不同角度的碰撞角、不同长度的下喷嘴或调整有效腔长均可改变自激脉冲射流的射流频率。该喷嘴能够在低压条件下将高粘易聚集的胶状物质 破碎 细化，提高了破碎效率，保证了储存设备和物料后处理设备的安全性；能够产生大流量的射流，显著提高射流的冲击比能，具有很强的搅拌效应，能用低压 泵 取代高压往复泵机组，降低设备投资和使用成本。，下面是频率可调的自激脉冲喷嘴专利的具体信息内容。
频率可调的自激脉冲喷嘴
技术领域
背景技术
[0002] 随着科学技术的日益发展，人们对节约能源和环境保护越来越重视，促使射流清洗行业对新型高效的清洗技术方案的需求也越来越迫切。目前，大型储存设备的清洗（如工业原油罐、重油罐、化工企业重质物料中转罐等等）以高压水射流清洗为主。
[0003] 高压水射流清洗是在现代清洗行业中的领先技术，由于水射流作业的高压化、大型化的发展趋势，高压水射流的概念逐渐认同到工作压力为150至250MPa，机组具有效率高、无污染等优点，但对高压喷嘴的磨损及寿命要求显著提高，对往复泵机组的密封件的密封性能更是严峻的考验，同时设备机组的投资大和易损件的更换频繁也是制约高压水射流清洗进一步发展的因素。而且高压喷嘴产生的高压水射流对高粘易聚集的胶状物质很难在低压条件下将其破碎、细化。
发明内容
[0004] 针对现有高压水射流清洗技术中高压喷嘴存在的不足，本发明提供一种频率可调的自激脉冲喷嘴，该喷嘴对拥有一定初始流速的水流能产生低压大流量自激脉冲空化水射流，且频率可调。
[0005] 本发明的频率可调的自激脉冲喷嘴采用以下技术方案：
[0006] 该自激脉冲喷嘴，包括上喷嘴、自振腔体、碰撞角和下喷嘴，上喷嘴安装在自振腔体一端的端盖上，碰撞角设置在自振腔体内，并与自振腔体内壁之间设有密封圈，下喷嘴通过螺纹连接在自振腔体另一端的端盖上并与碰撞角连接，下喷嘴上设置有调整螺母。
[0007] 碰撞角呈锥形。
[0008] 自振腔体上连接下喷嘴的端盖上设有两层以上的阶梯式台阶，自振腔体上安装上喷嘴的端盖上设有同心的两层以上的密封圈，这样可以使自振腔体实现多种不同内径。
[0009] 上喷嘴与外部水泵通过管线连接，水泵将水加压输送至上喷嘴，水流进入自振腔与碰撞角发生碰撞，由于不稳定剪切层的存在会形成轴对称的涡环结构，随着涡环压力的不断变化，下喷嘴发射出空化脉冲水射流。具有一定初始流速的水流经喷嘴后能产生具有空化特性和脉动特性的水射流，水射流反复作用于目标物料，从而起到对大型储存设备高粘性沉积物的清洗作用。通过更换不同口径的上喷嘴、不同腔径的腔体、不同角度的碰撞角、不同长度的下喷嘴或调整有效腔长（碰撞角在自振腔体内的位置）均可改变自激脉冲射流的射流频率。
[0010] 本发明能够在低压条件下将高粘易聚集的胶状物质破碎细化，提高了破碎效率，保证了储存设备和物料后处理设备的安全性；能够产生大流量的射流，显著提高了射流的冲击比能，降低了能耗，具有很强的搅拌效应，可使大型储罐内破碎、细化的沉积物与原料混合均匀，便于抽出和输送；能用低压泵取代高压往复泵机组，降低设备投资和使用成本。附图说明
[0011] 图1是本发明自激脉冲喷嘴结构示意图；
[0012] 图中：1、上喷嘴端盖，2、上喷嘴，3、上喷嘴定位环，4、密封圈，5、密封圈，6、密封圈，7、弹簧垫圈，8、螺母，9、螺杆，10、套筒，11、密封圈，12、碰撞角，13、下喷嘴盘片，14、锁紧螺母，15、下喷嘴。
具体实施方式
[0013] 如图1所示，本发明的频率可调的自激脉冲喷嘴主要包括上喷嘴2、自振腔体10、碰撞角12和下喷嘴15。自振腔体是在一个套筒10的两端连接两个端盖组成，两个端盖就是上喷嘴端盖1和下喷嘴盘片13。两个端盖通过四根螺杆9以及弹簧垫圈7和螺母8将套筒10夹紧固定在一起。套筒10与上喷嘴端盖1之间设有密封圈5。上喷嘴2安装在上喷嘴端盖1上，并通过上喷嘴定位环3定位。上喷嘴端盖1上还设有多层密封圈（图1中为密封圈4和密封圈6），这样可以在使用不同内径的套筒10时保证套筒10与上喷嘴端盖1之间的密封。下喷嘴盘片13上设有多层阶梯式台阶（图1中为三层），用以安装不同内径的套筒10。改变套筒10的内径可以改变自激脉冲射流的射流频率。
[0014] 碰撞角12安装在自振腔体内（即套筒10内），可在套筒10内滑动。碰撞角12与套筒10内壁之间设有密封圈11，以防止水流入碰撞角12右部的空腔之中。碰撞角12的呈锥形，改变碰撞角12的锥度可以改变自激脉冲射流的射流频率。下喷嘴15通过螺纹连接在下喷嘴盘片13上，并与碰撞角12连接，下喷嘴15上设置有调整碰撞角12在自振腔体内的位置的锁紧螺母14，松开锁紧螺母14，转动下喷嘴15，下喷嘴15可带动碰撞角12在自振腔体内移动，调整到合适位置后，再拧紧锁紧螺母14，防止下喷嘴15转动。调整碰撞角12在自振腔体内的位置，可以改变有效腔长（上喷嘴2与碰撞角12之间的距离），即可以改变自激脉冲射流的射流频率。
[0015] 应用时，上喷嘴2与外部的多级离心泵通过管线连接，水流进入自振腔体与碰撞角12发生碰撞，由于不稳定剪切层的存在会形成轴对称的涡环结构，随着涡环压力的不断变化，形成空化脉冲水射流，并通过下喷嘴15射出。
[0016] 上述自激脉冲喷嘴结构简单，可拆卸，通过更换不同口径的上喷嘴、不同内径的自振腔体、不同锥度的碰撞角12、不同长度的下喷嘴15、或调整有效腔长均可改变自激脉冲射流的射流频率。
[0017] 本发明的自激脉冲喷嘴具有以下的特点：
[0018] 1.对高粘易聚集的胶状物质，普通射流很难在低压条件下将其破碎、细化，而低压自激脉冲射流由于其特有的低频聚散的脉冲特性，通过射流的反复聚散振荡可有效的分解大块的胶状物体，使其细化，保证了储存设备和物料后处理设备的安全性；
[0019] 2.通过本发明产生的大流量的射流具有很强的搅拌效应，可使大型储罐内破碎、细化的沉积物与原料混合均匀，便于抽出和输送；
[0020] 3.低压大流量自激脉冲空化射流在低压条件下,使射流流体的压力低于当地饱和蒸汽压,从而发生气化,气核的生长和破碎可使空化射流具有高于连续射流数倍的打击压力，显著提高了射流的冲击比能，降低了能耗，提高对高粘性固体废弃物的打击、破碎效率。
[0021] 4.采用本发明的清洗机组能用低压泵取代高压往复泵机组，降低设备投资和使用成本。
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