工业喷嘴物理特性
1.喷雾效率
喷嘴是一个将压力转换为动能的机构,喷嘴的喷雾效率必须视液体在喷嘴内部的动能来决定,能量愈大流速愉快,此外,因为喷嘴内部表面及液体本身皆有摩擦力存在,所以导致能量上的损失。这样的问题取决于喷嘴的形式及加工品质的优劣,一般来说,喷嘴的喷雾效率大约介于55%-95%之间。上面的资料并不适用于空气辅助式喷嘴,因为空气辅助式喷嘴必须考虑众多的能量变数。
2.喷雾粒径
喷嘴所产生的雾化液滴大小,取决于喷嘴的雾化结构、液体能量强弱、液体表面张力及液体密度等,由于雾化后的液滴大小并非完全一致,因此,雾化喷嘴平均喷雾粒径就成为代表大小的重要数据。在众多的喷嘴应用环境中,喷雾粒径的大小通常是非常重要的,例如:喷雾粒径在废气冷却塔的应用中就极为重要,粒径过大的液滴,无法在既定的时间内完全蒸发,未蒸发的液滴进入冷却塔后段的袋滤式集尘器以后,将导致集尘器效果不佳或完全失效;反之,粒径过小的液滴,可能无法再既定的时间内将废气冷却到预定的温度范围,过度高温的废气进入极冷塔后段的袋滤式集尘器后,不仅会将滤袋烧毁,更可能已起火灾。
喷雾粒径的表示共有下列四种,其中以平均粒径最为常用,平均粒径是指液滴体积与表面积的比值,常用D32代表,并以UM(微米)为单位。
平均粒径
是指液滴体积与表面积的比值,常用D32来代表,为喷嘴行业最常用的参考数据。
数量平均直径
是将多有测定液滴的直径相加后,再除以测定液滴的总数,所取得的平均值。
重量平均直径
是将所有测定的重量相加,再除以测定的总数及换算成平均直径。
数量中间直径
是指50%的液滴落下直径,有一半的喷雾液滴大于这个直径,也有一半的喷雾液滴小于这个直径
3.喷雾角度
喷雾进行时,最接近喷幅两侧的夹角角度,称为“喷雾角度”。喷雾角度与喷雾距离(喷嘴口至喷雾之距离)关系着喷雾覆盖面积的大小。
4.流量分布
为了适应各种不同的环境要求,工程师们在设计喷嘴时,赋予每一种喷嘴拥有不同的流量分布特质,流量分布的方式可以分为:标准凸形分布、均匀分布、凹形分布及单元分布等四种,不同的设计主要是为了让喷嘴在单独使用或复数配列时,能够达成最佳的均匀性及冲击力,在下面的图示中,详细的说明了各种款式的喷嘴流量分布方式及喷雾剖面。