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解析离心喷雾的雾化原理

       离心雾化器的中心为宜高速旋转圆盘,当盘的圆周速度和进料速度都很低时,溶液的黏度和表面张力的影响是主要的,雾滴将单独形成并从盘边缘甩出。当盘的圆周速度和进料速度均高是,半球状料也被拉成许多液丝,液量增加,液丝数目也增加并达到一个数值,再增加液丝就要变粗,液丝数不再增加,液丝极不稳定,距圆盘不远处就很快断裂,变成无数小液滴。当在盘上注入液体时,液体受两种力的作用:
 
       1、离心力和重力作用下得到加速而分裂雾化。
 
       2、同时液体和周围空气的接触面处,由于存在摩擦力促使形成雾滴。前者称为离心雾化,以离心力起主导作用。后者称为速度雾化,离心力只起着给液体加速作用。世界上这两种雾化同时存在,很难区分。一般情况下,当液量少转速较低时,以离心雾化为主。离心雾化所得的粒子大小要比压力雾化均匀。离心雾化与料液物性、流量、圆盘形状直径、转速有关。
 
       雾化的发生有三种情况:
 
       1、直接分裂成液滴。当料液流量很少时,料液受离心力的作用,在圆盘周围边上隆起成半球状,其直径取决于离心力和料液的粘度及表面张力。当离心力大于表面张力时,圆盘周边的球状液滴被抛出而分裂雾化,液滴中伴随着少量大液滴。
 
       2、丝状割裂成液滴。当料液流量较大而转速加快时,半球状料液被拉成许多丝状射流。液量增加,圆盘周边的液丝数目也增加,如果液量达到一定数量后,液丝就变粗,而丝数不再增加。抛出的液丝极不稳定,在离周边不远处即被分裂雾化成球状小液滴。
 
       3、膜状分裂成液滴。当液体流量继续增加时,液丝数量与丝径均不在增加,液丝间相互并成播磨,抛出的液膜离圆盘周边一定距离后,被分裂成分布较广的液滴。若将圆盘转速上升,液膜便向圆盘周边收缩。若液体在圆盘表面上的滑动能减到最小,则可使液体以高速度喷出,在圆盘周边与空气发生摩擦而分裂雾化,即为速度雾化。
 
       为了保障液滴的均匀性,离心式雾化器应达到下列条件:
 
       1、离心力定要大于重力  
 
       2、圆盘旋转时不可有振动。加工精密,动平衡要好。
 
       3、给液量分配定要均匀,圆盘表面要全被料液所润湿。
 
       4、圆盘及沟槽表面须平滑光洁。喷雾的均匀性,随着圆盘转速的增加而上升。当圆周速度达到60m/s时,就不会出现雾化不均匀现象。所以设计时可取60m/s以上。工业上常用的喷雾圆盘直径为100~500mm。转速为3000~20000r/min左右,圆盘圆周速度为60~170m/s。