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CN107096658A - 一种烟草加料用静电雾化喷嘴 - Google Patents

一种烟草加料用静电雾化喷嘴 Download PDF

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刘明
甘雨
顾慧卿
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Abstract

本发明涉及一种烟草加料用静电雾化喷嘴，包括喷头和与喷头出料口连接的出雾腔，所述出雾腔包括绝缘内环、电极和绝缘外环，所述绝缘内环包括锥形通道，所述锥形通道小口径一端与喷头出料口连接，所述锥形通道与喷头出料口喷出的锥状雾滴的锥面契合，所述电极为环形椎体，套设于所述锥形通道外部；所述绝缘外环为圆柱形腔，绝缘内环和电极设于绝缘外环内部，绝缘外环和绝缘内环将电极包裹，所述绝缘外环一侧设有喷头接口。本发明可保证雾滴形成充分的感应电荷，确保喷雾的静电感应效果，提高了料液在烟草靶标表面的覆盖率，有效避免了漏电现象，确保人员的安全。

Description

一种烟草加料用静电雾化喷嘴
技术领域
本发明涉及一种静电雾化喷嘴，尤其是一种烟草加料用静电雾化喷嘴。
背景技术
烟草的加料加香是卷烟生产过程中的一道重要工序，是改善卷烟吸味品质和保持卷烟风格的重要保证，而加料加香设备的性能直接决定着烟叶在加料加香过程中的物性变化、烟叶受料受液的均匀性，以及料液的使用效率等。
我国现有烟草制丝线上的加料机的结构，几十年来一直使用的是滚筒加料机，滚筒横卧倾斜布置，入料口高于出料口，物料在旋转滚筒内被抄板抄起向出口做近似螺旋运动，同时在入口处的喷嘴向不断从滚筒高处抖落的烟片喷洒料液，另外依靠从进口到出口的顺流循环热风来增加烟片对料液的吸收度。
静电喷雾技术因其使雾滴直径减小、雾滴谱范围减小、雾滴均匀度增加，提高料液在靶标物上的粘附力和沉积量，改善了烟草生产加料加香的均匀性，降低生产成本，提高料液的利用率，能很好的达到降本增效的目的。
目前静电喷雾技术在农业植保领域应用较多，但存在诸多缺陷，也未见有在烟草生产加料加香中的应用。
例如，目前的复合充电静电喷雾装置，该装置存在的问题是只在电极的外表面包绕有绝缘层，而电极内壁与雾流之间无绝缘，处于喷雾高湿环境下雾流要获得静电感应而又不会发生漏电，锥环形电极的直径必然很大，其感应充电效果有限，而要其针状电晕充电电极发生作用，势必充电电压很高，这在应用场合中安全性得不到保证。
另外，目前在农业机械化喷洒农药领域的感应式静电喷雾喷嘴，该喷嘴虽然实现了快拆、简化了工艺，但其静电感应电极仍然是未绝缘的环形电极，在电极与雾流之间的高湿环境下静电感应效果差且不稳定。
还有目前的仿形电极静电喷头，采用外层风帘和内层风帘，保证喷雾的稳定性，在农业植保领域得到很好的应用，但其结构仍不适用于烟草生产的加料加香的特殊环境。
总之，上述现有技术在实际应用中存在以下问题：（1）电极与雾流之间未妥善处理好绝缘问题，高湿度环境下难以保证充分稳定的雾滴带电效果，弱化了荷电效果，往往出现喷雾沉积效果与普通喷雾差距不大；（2）由于外部静电环在雾滴穿越时易于被料液粘附，而导致短路或高压击穿，安全性难以保证。因此，需要进一步改进和完善。
发明内容
本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种能够获得稳定的气液两相流场结构、可提高喷雾锥角和雾化能力、可获得较好的气液混合效果和雾化效果，静电效果好、安全性强的气液两相静电雾化喷嘴。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种烟草加料用静电雾化喷嘴，包括喷头和与喷头出料口连接的出雾腔，所述出雾腔包括绝缘内环、电极和绝缘外环，所述绝缘内环包括锥形通道，所述锥形通道小口径一端与喷头出料口连接，所述锥形通道与喷头出料口喷出的锥状雾滴的锥面契合，所述电极套设于所述锥形通道外部，靠近喷头出料口一侧；所述绝缘外环为圆柱形腔，绝缘内环和电极设于绝缘外环内部，绝缘外环和绝缘内环将电极包裹，所述绝缘外环一侧设有喷头接口。感应电极为环锥状，在保证其锥面与雾滴锥面契合的同时，安装快捷方便；感应电极被包裹在绝缘内环和绝缘外环内部，可靠绝缘，提高雾化效果和安全性。
进一步地，所述绝缘内环的锥形通道外侧还设有环形承载部，锥形通道大口径一端向外延伸形成卡扣。
进一步地，所述锥形通道小口径与绝缘外环连接处设有O型密封圈I，所述环形承载部与绝缘外环连接处设有O型密封圈II，保证高湿度环境下的可靠密封。
进一步地，所述的绝缘内环和绝缘外环为同轴卡扣式连接。
进一步地，所述绝缘外环侧壁设有静电发生装置接口，所述喷头接口与所述静电发生装置接口垂直，所述静电发生装置连接高压电缆，高压电缆通过水密接头安装于所述绝缘外环的静电发生装置接口上，保证安装可靠的同时，具有良好的密封性。
进一步地，高压电缆的导线芯穿过水密接头，通过接线鼻子和螺钉II从侧面安装于所述电极上。
进一步地，所述喷头为气液两相内混式喷头，包括进气口与进料口，且进气口与进料口垂直。
进一步地，所述绝缘外环设有与所述绝缘内环上的卡扣配合的沟槽，拆装方便。
进一步地，所述喷头接口为六角螺母形，且周向沿直径方向设有螺纹孔，开设的螺纹孔数量与面数相同或不同。
进一步地，锥形通道的锥角为20°-40°。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明设计的静电雾化喷嘴具有的最突出的优点在于：（1）与空心圆锥角相配的环锥状仿形电极可以使喷雾中的雾滴处于最佳感应充电状态，保持空心圆锥雾与电极内壁具有所需的充电间隙，从而保证雾滴形成充分的感应电荷。（2）通过绝缘外环和绝缘内环的设置，能有效避免雾滴与环锥状电极的接触，避免较多带电雾滴堆积成水珠影响对喷雾的静电感应效果，确保了喷雾的静电感应效果，提高了料液在烟草靶标表面的覆盖率。（3）通过环锥状电极内外均裹绝缘体，有效避免了漏电现象，确保人员的安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明烟草加料用静电雾化喷嘴的结构示意图；
图2为绝缘内环、绝缘外环配合的结构示意图；
其中，1-绝缘内环、2-绝缘外环、3-电极、4-喷头接口、5-喷头、6-螺钉I、7-O型密封圈I、8-O型密封圈II、9-螺钉II、10-接线鼻子、11-水密接头、12-高压电缆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，本实施例的烟草加料用静电雾化喷嘴由绝缘内环1、绝缘外环2、电极3、喷头接口4、喷头5、螺钉I6、O型密封圈I7、O型密封圈II8、螺钉II9、接线鼻子10、水密接头11和高压电缆12构成，绝缘内环包括锥形通道，锥形通道的锥角为20°-40°，所述锥形通道小口径一端与喷头出料口连接，锥形通道与喷头出料口喷出的锥状雾滴的锥面契合，电极套设于所述锥形通道外部，靠近喷头出料口一侧；绝缘内环1整体呈圆锥体状，其外部沿轴线方向是三个直径不等的圆柱面和一个圆锥面，其内部沿轴线方向自左向右依次开有一个小的圆柱孔和一个大的圆锥孔，该圆柱孔和圆锥孔构成横贯所述绝缘内环1的锥形通道。
绝缘外环为圆柱形腔，绝缘内环和电极设于绝缘外环内部，绝缘外环和绝缘内环将电极包裹，所述绝缘外环一侧设有喷头接口，所述绝缘外环侧壁设有静电发生装置接口。感应电极为环锥状。绝缘内环的锥形通道外侧还设有环形承载部，将感应电极一侧包围，锥形通道大口径一端向外延伸形成卡扣。在所述绝缘外环2距离右侧端面的圆柱面上开设有与所述绝缘内环1上的卡扣相配合的沟槽，所述绝缘外环2的大圆柱体的轴线上，依次开设有一个与喷头接口4配合的安装孔，一个与所述绝缘内环1的右侧圆柱面配合的圆柱孔，一个与绝缘内环1中部圆柱面配合的圆柱孔，所述绝缘外环2与所述喷头接口4配合的安装位置周面上，开设有若干个通孔，其位置和数量与所述喷头接口4周面上开设的螺纹孔位置和数量对应，喷头接口与所述静电发生装置接口垂直，静电发生装置接口上开有一个与所述水密接头11相互安装的螺纹孔，和提供所述接线鼻子10穿过的通孔，所述的绝缘内环1和绝缘外环2为同轴卡扣式安装。锥形通道小口径与绝缘外环连接处设有O型密封圈I7，所述环形承载部与绝缘外环连接处设有O型密封圈II8。
所述感应电极3上的圆锥孔的大圆所在的端面上开设有一个螺纹埋头孔。高压电缆12的导线芯与所述接线鼻子10焊接牢固后，穿过所述水密接头11的安装孔，并使用所述的螺钉II9穿过所述接线鼻子10的圆柱孔，从侧面安装于所述感应电极3的螺纹埋头孔上。
所述喷头接口4安装于所述喷头5右侧的外螺纹柱面上，并通过所述绝缘外环2上开设的螺母安装孔，所述螺母4的外周面上沿其直径方向开设有若干个螺纹孔，将所述绝缘外环2及其连接的其余零部件通过所述螺钉I6安装在所述喷头接口4上，所述喷头接口4的左端面与所述喷头5的右侧柱面之间留一个距离为a的间距，该间距a用于安装相应的喷嘴支架（图中未示出）。喷头5为气液两相内混式喷头，喷头接口与所述静电发生装置接口垂直。喷头接口为六角螺母形，且周向沿直径方向设有螺纹孔，开设的螺纹孔数量与面数相同或不同。
绝缘内环1和绝缘外环2可以是耐高压绝缘材料，如绝缘性能良好的高硬度工程塑料如特氟龙、聚氯乙烯、聚丙烯、尼龙等，以确保感应充电效果和喷嘴的安全性。感应电极3可采用铜材加工而成。
静电雾化喷嘴的工作过程：高压电缆接通高压静电发生装置，料液和气体分别由喷头的料液端和气体端进入喷头，在喷头内部混合后，由右侧的喷嘴喷出第一次的雾化液滴，喷出的雾化液滴飞入静电组件产生的静电场后，雾化液滴带上感应电荷，带电雾滴在飞出静电场的过程中完成二次雾化过程，最终吸附在靶标物烟草表面，完成加料加香过程。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种烟草加料用静电雾化喷嘴，包括喷头和与喷头出料口连接的出雾腔，其特征在于：所述出雾腔包括绝缘内环、电极和绝缘外环，所述绝缘内环包括锥形通道，所述锥形通道小口径一端与喷头出料口连接，所述锥形通道与喷头出料口喷出的锥状雾滴的锥面契合，所述电极为环形椎体，套设于所述锥形通道外部；所述绝缘外环为圆柱形腔，绝缘内环和电极设于绝缘外环内部，绝缘外环和绝缘内环将电极包裹，所述绝缘外环一侧设有喷头接口。
2.根据权利要求1所述的烟草加料用静电雾化喷嘴，其特征在于：所述绝缘内环的锥形通道外侧还设有环形承载部，锥形通道大口径一端向外延伸形成卡扣。
3.根据权利要求2所述的烟草加料用静电雾化喷嘴，其特征在于：所述锥形通道小口径与绝缘外环连接处设有O型密封圈I，所述环形承载部与绝缘外环连接处设有O型密封圈II。
4.根据权利要求2所述的烟草加料用静电雾化喷嘴，其特征在于：所述的绝缘内环和绝缘外环为同轴卡扣式连接。
5.根据权利要求1所述的烟草加料用静电雾化喷嘴，其特征在于：所述绝缘外环侧壁设有静电发生装置接口，所述喷头接口与所述静电发生装置接口垂直，所述静电发生装置连接高压电缆，高压电缆通过水密接头安装于所述绝缘外环的静电发生装置接口上。
6.根据权利要求5所述的烟草加料用静电雾化喷嘴，其特征在于：高压电缆的导线芯穿过水密接头，通过接线鼻子和螺钉II从侧面安装于所述电极上。
7.根据权利要求1所述的烟草加料用静电雾化喷嘴，其特征在于：所述喷头为气液两相内混式喷头，包括进气口与进料口，且进气口与进料口垂直。
8.根据权利要求2所述的烟草加料用静电雾化喷嘴，其特征在于：所述绝缘外环设有与所述绝缘内环上的卡扣配合的沟槽。
9.根据权利要求2-6之一所述的烟草加料用静电雾化喷嘴，其特征在于：所述喷头接口为六角螺母形，且周向沿直径方向设有螺纹孔，开设的螺纹孔数量与面数相同或不同。
10.根据权利要求1-6之一所述的烟草加料用静电雾化喷嘴，其特征在于：锥形通道的锥角为20°-40°。
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