一种可自清洗喷头制造技术

本发明专利技术提供了一种可自清洗喷头，解决了现有喷头在使用压制去污剂之后易发生堵塞的问题。其包括依次连通的进液段、导流段以及出液段；进液段远离导流段的一端密封设置，进液段侧壁上沿周向均匀开设有3～5个切向孔作为液体入口；导流段的外壁上设置有螺纹，导流段包括相互连通的第一导流段和第二导流段；出液段包括相互连通的第一出液段和第二出液段；第一导流段与进液段相连，第二导流段与第一出液段相连；第二导流段流道截面的面积由靠近第一导流段的一端向靠近第一出液段的一端逐渐减小；第二出液段流道截面的面积由靠近第一出液段的一端向远离第一出液段的一端逐渐扩大；进液段流道截面的面积与第一导流段流道截面的面积相等。

A Self-cleaning Nozzle

【技术实现步骤摘要】
一种可自清洗喷头
本专利技术属于喷洒设备，具体涉及一种具有自清洗功能的喷头。
技术介绍
源头封堵作业机是放射性事故应急处置中的重要装备，由于能够无线遥控指挥，可以抵达泄漏源附近展开封堵和压制作业，大大提高了事故应急处置的效率。喷头作为构成源头封堵作业机中喷注器最基本的元件，其任务主要包括液体的喷射以及雾化；其中，雾化性能的好坏直接影响到后续的压制效果，进而决定了整个作业系统的运行效能。目前，源头封堵作业机中使用的喷头是直流式短孔喷头，其结构简单，应用广泛，如图1～图3所示。通常都是直接在喷注器面板上或在镶嵌于喷注器的零件上开圆柱形直流孔，液体在挤压下进入喷孔。该直流式短孔喷头在喷头出口处有一个改变流道、形成旋流、产生雾化效果的挡板01，挡板侧面有两个径向导流孔04，喷洒作业结束后，液体回流时需要多次折线，使流动阻力增大，加之，作业中使用的压制去污剂粘度较大，在狭小空间内容易粘结在喷头内壁，非常容易导致去污剂的残留，凝结后堵塞喷头。综上，在实际应用中，使用现有喷头喷洒具有一定粘度的压制去污剂后，喷头处经常发生堵塞，残留在喷头的压制去污剂固化干涸后难以清洗和疏通，严重制约了源头封堵和压制作业的有效实施，并且在日常应急处置训练中也不能进行实装实剂，不利于训练的顺利进行以及处置能力的提升。因此，亟需设计一种新型的具有自清洗功能的喷头。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有喷头在使用压制去污剂之后易发生堵塞的不足之处，而提供了一种可自清洗的喷头。本申请的专利技术构思：基于研究现状分析并结合需求，要求改进喷头的结构既能保持现有喷头的雾化特性，又不能产生流动阻塞现象，因此需要采用直线型的流动通道，同时增大液体出口直径，减少液体流动中的阻力来源。为实现上述目的，本专利技术所提供的技术解决方案是：一种可自清洗喷头，其特殊之处在于，包括依次连通的进液段、导流段以及出液段；所述进液段远离导流段的一端密封设置，进液段侧壁上沿周向均匀开设有3～5个切向孔作为液体入口，均匀开设使得液体进入喷头后均匀分散型更好，有利于提高喷射液体的雾化效果及后期的自清洗效果，切向孔的具体个数根据进液段流道截面的直径调整，个数不宜过多，过多可能出现切向孔连在一起的现象，反而不利于液体流动呈螺旋线流向；所述导流段的外壁上设置有螺纹，导流段包括相互连通的第一导流段和第二导流段；所述出液段包括相互连通的第一出液段和第二出液段；所述第一导流段与进液段相连，第二导流段与第一出液段相连；所述第二导流段流道截面的面积由靠近第一导流段的一端向靠近第一出液段的一端逐渐减小；所述第二出液段流道截面的面积由靠近第一出液段的一端向远离第一出液段的一端逐渐扩大，形成一个锥形的喷液孔，利于液体雾化喷洒；所述进液段流道截面的面积与第一导流段流道截面的面积相等；所述第一导流段流道截面的面积与第二导流段流道截面的最大面积相等；所述第二导流段流道截面的最小面积与第一出液段流道截面的面积相等；所述第一出液段流道截面的面积与第二出液段流道截面的最小面积相等；整个喷头结构的流体设计非常顺畅，液体在喷头内呈螺旋线流向，清洗时清洗剂可无死角高速冲刷喷头内表面，从而达到彻底自清洗效果。进一步地，所述切向孔的直径(即进液口的直径)为1.3mm～1.7mm，；所述进液段流道截面的直径为8.5mm～9.5mm；所述第一出液段流道截面的直径(即出液口的直径)为1.8mm～2.2mm；所述出液段的喷射角(即第二出液段轴向截面等腰梯形侧边延长线相交所形成的夹角a)为85°～95°。进一步地，所述切向孔的直径为1.5mm；所述进液段流道截面的直径为9mm；所述第一出液段流道截面的直径为2mm；所述出液段的喷射角为90°，将仿真模拟及试验验证，该结构尺寸下，液体的喷射速度、喷射压力以及雾化效果均为最优，喷射的液体在各个方向分布均匀，作业效能更好。进一步地，所述切向孔的数量为3个，3个切向孔是满足停止喷射液体时无论喷头处于何种空间状态，三个切向孔总有一个孔朝下，使得液体可以在重力作用下泄出，消除现役喷头的阻塞死区，可解决喷头阻塞问题的最少切向孔个数。进一步地，该可自清洗喷头外壁上设置有凸台，且所述凸台靠近出液段设置，凸台与所述螺纹之间存在间隙，在将喷头安装在源头封堵作业机上时，可使用工具夹持凸台部分进行紧固，省时省力。进一步地，所述进液段远离导流段的一端采用堵头进行密封，所述堵头与可自清洗喷头的进液段通过螺纹连接，采用这种密封结构，拆装便捷，便于技术人员检查维护喷头内部结构。本专利技术的优点是：1.本专利技术采用3～5个切向孔的方式进液，可改善喷头内液体的流动性能，减少流动阻力，使得喷头内液体流动呈螺旋线流向，清洗时清洗剂无死角高速冲刷内表面，达到彻底自清洗效果；无论喷头处于何种空间状态，总有一个切向孔朝下，液体回流后在重力作用下从朝下的切向孔泄出，消除了现有喷头的阻塞死区，防止了压制去污剂干燥后堵塞喷头，达到了自清洗与结构预防双重防堵效果；同时，按照流道截面面积逐渐增大的方式设计第二出液段，优化出口结构，使喷液孔形成一个轴向锥形孔，提高了喷头的雾化能力，使液体得到充分分散、雾化，有利于在送风的条件下迅速扩散，雾化后的液体颗粒能充分散开，从而有效吸附、包裹放射性介质颗粒，发挥良好的压制效果，有效改善了整体装备的作业效能。采用本专利技术可自清洗喷头便于进行实装实剂训练，有利于提升事故处置能力。2.本专利技术采用螺纹连接的方式固定在源头封堵作业机喷头环上，拆装均比较方便；且靠近出液段的喷头外壁上设置有凸台，便于使用工具对喷头进行拆装。3.本专利技术采用切向孔的入口直径为1.5mm、第一出液段流道截面的直径为2mm的设计尺寸，喷射时，出液口的流道截面上，在喷射角范围内液体出口速度均匀一致；出口压力分布均匀一致，并保持高压，可确保均匀喷洒。附图说明图1为现有喷头的剖面图；图2为现有喷头的内部结构示意图；图3为图2中去掉挡板后的左视图；图1-图3中附图标号如下：01-挡板；02-喷孔；03-锥角；04-导流孔；图4为本专利技术可自清洗喷头实施例一的轴测图；图5为本专利技术可自清洗喷头实施例一的主视图；图6为本专利技术可自清洗喷头实施例一的俯视图；图7为本专利技术可自清洗喷头实施例一的仰视图；图8为图7中A-A剖视图；图9为本专利技术可自清洗喷头实施例一的左视图；图10为本专利技术可自清洗喷头实施例一的右视图；图4-图10中附图标号如下：1-进液段；2-导流段；21-第一导流段；22-第二导流段；3-出液段；31-第一出液段；32-第二出液段；4-切向孔；5-螺纹；6-凸台；7-堵头；图11为本专利技术可自清洗喷头实施例一的仿真模型图；图12为喷头仿真模型内部流场计算域；图13为喷头仿真模型外部流场计算域；图14为喷头仿真模型整个计算域；图15为喷头仿真模型内部流场网格划分；图16为喷头仿真模型外部流场网格划分；图17为喷头仿真模型速度云图的对比图，其中，(a)为喷头入口直径1mm、出口直径2mm的速度云图，(b)为喷头入口直径1mm、出口直径1mm的速度云图；(c)为喷头入口直径1mm、出口直径1.5mm的速度云图，(d)喷头入口直径1.5mm、出口直径2mm的速度云图；图18为喷头仿真模型压力云图的对比图，其中，(a)为喷头入口直径1mm、出口直径2mm的压力云图，(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可自清洗喷头，其特征在于：包括依次连通的进液段(1)、导流段(2)以及出液段(3)；所述进液段(1)远离导流段(2)的一端密封设置，进液段(1)侧壁上沿周向均匀开设有3～5个切向孔(4)作为液体入口；所述导流段(2)的外壁上设置有螺纹(5)，导流段(2)包括相互连通的第一导流段(21)和第二导流段(22)；所述出液段(3)包括相互连通的第一出液段(31)和第二出液段(32)；所述第一导流段(21)与进液段(1)相连，第二导流段(22)与第一出液段(31)相连；所述第二导流段(22)流道截面的面积由靠近第一导流段(21)的一端向靠近第一出液段(31)的一端逐渐减小；所述第二出液段(32)流道截面的面积由靠近第一出液段(31)的一端向远离第一出液段(31)的一端逐渐扩大；所述进液段(1)流道截面的面积与第一导流段(21)流道截面的面积相等；所述第一导流段(21)流道截面的面积与第二导流段(22)流道截面的最大面积相等；所述第二导流段(22)流道截面的最小面积与第一出液段(31)流道截面的面积相等；所述第一出液段(31)流道截面的面积与第二出液段(32)流道截面的最小面积相等。

【技术特征摘要】
1.一种可自清洗喷头，其特征在于：包括依次连通的进液段(1)、导流段(2)以及出液段(3)；所述进液段(1)远离导流段(2)的一端密封设置，进液段(1)侧壁上沿周向均匀开设有3～5个切向孔(4)作为液体入口；所述导流段(2)的外壁上设置有螺纹(5)，导流段(2)包括相互连通的第一导流段(21)和第二导流段(22)；所述出液段(3)包括相互连通的第一出液段(31)和第二出液段(32)；所述第一导流段(21)与进液段(1)相连，第二导流段(22)与第一出液段(31)相连；所述第二导流段(22)流道截面的面积由靠近第一导流段(21)的一端向靠近第一出液段(31)的一端逐渐减小；所述第二出液段(32)流道截面的面积由靠近第一出液段(31)的一端向远离第一出液段(31)的一端逐渐扩大；所述进液段(1)流道截面的面积与第一导流段(21)流道截面的面积相等；所述第一导流段(21)流道截面的面积与第二导流段(22)流道截面的最大面积相等；所述第二导流段(22)流道截面的最小面积与第一出液段(31)流道截面的面积相等；所述第一出液段(31)流道...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁立虎，汪庆，金国锋，练书博，王锡峰，刘拓，董飞，
申请(专利权)人：中国人民解放军九六七七一部队，
类型：发明
国别省市：陕西,61