氣流式噴嘴的原理及問題現象

氣流式霧化器，通常也稱氣流式噴嘴，是實驗室和中間工廠常用的一種形式。

1.二流式噴嘴操作原理

如上圖中心管 (即液體噴嘴）走料液，壓縮空氣，經氣體分布器后，從環隙（即氣體通道或稱氣體噴嘴）噴出。當氣-液二相流，在噴嘴出口端面接觸時，由于氣體從環隙噴出的速度很高，一般為200~ 340m/s，也可以達到超聲速，但液體流出的速度不大（一般不超過2m/s)，因此，在二流體之間，存在著很大的相對速度，從而產生相當大的摩擦力，使料液霧化。噴霧用壓縮空氣的壓力，一般為0.3?0.7MPa。

2.霧化機理

氣流式噴嘴的霧化機理有三種類型，即滴狀、絲狀和膜狀分裂。在一般情況下，氣流式噴嘴屬膜狀霧化，這種薄膜的形成狀態，如圖下圖所示。當霧滴群離開噴嘴時，其形狀是一個被空氣充滿的錐形薄膜（中心形成空氣芯），因而也稱空心錐噴霧。空心錐的錐角?，一般稱為噴霧角或霧化角。此錐形薄膜霧滴群稱為霧炬或噴霧錐。

     當氣-液兩相的相對速度足夠大時，一個正常的霧化狀態，應是一個充滿空氣的錐形薄膜，薄膜不斷地膨脹擴大，然后分裂成極細霧滴。薄膜的殘余周邊，則分烈為較大的霧滴。

     霧化機理與噴霧角有關。一般來說，膜狀分裂時的噴霧角要比單純絲狀分裂時大一些。噴霧角取決于氣-液間的相對速度、噴嘴結構及物料性質。當液體流量很小時，噴霧角與氣流速度無關。當氣流速度超過300m/s時，噴嘴角則與液體流量無關。一般而言，氣流式噴嘴的噴霧角，通常為20O~30O。

     液體噴嘴是圓形的，與氣體噴嘴的環形通道必須是同心的。若噴嘴結構設計正確時，霧滴應均勻地分布在噴霧錐中，噴霧錐是對稱的。如二者不同心時，霧化角就偏離中心線而不對稱，有時出現液線，這時噴霧錐包含著部分大霧滴，這是由于霧化空氣分配不均勻的緣故。