作品名稱：空氣冷卻雙旋流切向外混式水霧化噴嘴
學(xué)校名稱：營(yíng)口理工學(xué)院
參賽隊(duì)伍：蓬松
參賽學(xué)生：姜涌泉 王廷松 李想
指導(dǎo)老師：徐廣晨 劉鵬
項(xiàng)目背景：
連鑄二次冷卻對(duì)鑄坯質(zhì)量有著很大的影響，噴嘴噴霧冷卻是連鑄二次冷卻的主要形式，也是控制和調(diào)節(jié)二次冷卻的基本手段。二冷區(qū)噴嘴的霧化特性是影響鑄坯傳熱的主要因素。研究表明，噴嘴的種類、結(jié)構(gòu)以及噴水壓力、水流密度、噴水霧化程度等因素都對(duì)噴嘴的冷卻效果有著直接影響。因此要想提高產(chǎn)品質(zhì)量，選擇運(yùn)用合適的二冷噴嘴就變得尤為重要。
工作原理：
冷卻氣體經(jīng)空氣過(guò)濾器3過(guò)濾后進(jìn)入進(jìn)風(fēng)套11內(nèi)，在旋流片12作用下形成高速旋轉(zhuǎn)的氣流薄膜；濁環(huán)水經(jīng)水過(guò)濾器4進(jìn)入噴嘴導(dǎo)流管5內(nèi)，經(jīng)噴嘴螺桿6產(chǎn)生快速旋轉(zhuǎn)水流薄膜從噴嘴中心孔旋轉(zhuǎn)噴出。旋轉(zhuǎn)氣流呈錐形狀態(tài)噴出，與水流在噴嘴帽內(nèi)切向碰撞混合。氣流和水流在高速旋轉(zhuǎn)力作用下，相互碰撞、剪切，形成水霧流從噴嘴帽9的噴口噴出，對(duì)連鑄工件進(jìn)行噴霧冷卻處理。
研究思路：
為了能更好的解決連鑄二次冷卻問題，我們主要考慮以下幾個(gè)方面：
噴嘴的流量
噴水的壓力
噴嘴的噴射角度
噴嘴噴淋水的霧化均勻性
噴嘴的有效噴淋系數(shù)
整體構(gòu)思：
此霧化噴頭采用了新的霧化原理，純機(jī)械構(gòu)造，無(wú)需電力。做到了水霧化粒度極細(xì)小、兼顧了冷卻降溫減少結(jié)垢、雙旋流外混的揉碎作用、比水量調(diào)節(jié)范圍寬泛，技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)異。使冷卻后的鑄件達(dá)到更加滿意度效果。
主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)：
雙旋流：噴嘴螺桿和旋流片，水、氣在混合前分別經(jīng)過(guò)旋流裝置高速反向旋轉(zhuǎn)，在混氣腔高速相切，形成細(xì)密均勻的霧滴。
空氣冷卻：高速旋轉(zhuǎn)的空氣能夠冷卻噴孔、水流道，解決了噴嘴水在水孔及流道因高溫結(jié)垢而使噴嘴堵塞的現(xiàn)象。
雙過(guò)濾：噴嘴的壓縮空氣和水入口處增加了雙過(guò)濾組件。
預(yù)制膜切向霧化：中心孔噴出二個(gè)反向旋轉(zhuǎn)的氣—水流垂直相交，旋轉(zhuǎn)水流和旋轉(zhuǎn)氣流切向碰撞、霧化。
市場(chǎng)前景：
我們研發(fā)的噴嘴，霧化效果更加均勻。由于空氣與水采用的為外混方式，我們?cè)趪娮毂倔w上加裝了氣濾和水濾，這種結(jié)構(gòu)形式不易堵塞噴嘴，還能夠緩解鋼鐵企業(yè)運(yùn)行中存在的噴嘴易堵塞問題。而且本噴嘴空氣采用的為旋流噴射，能用更小的壓縮空氣量就能達(dá)到更好的霧化效果，節(jié)省了壓縮空氣的消耗量。我們相信該噴嘴能為鋼鐵企業(yè)帶來(lái)很大的實(shí)用價(jià)值并提高連鑄坯質(zhì)量。
