喷嘴

概述：喷嘴是按其在多种不同喷雾条件下工作而设计的，因而选用适合需要的喷嘴，以便在使用中达到最佳喷雾性能。喷嘴的特性主要体现在喷嘴的喷雾类型，即液体离开喷嘴口时形成的形状以及它的运行性能。喷嘴的命名一是以喷雾形状区分为扇形、锥形、液柱流（即射流）、空气雾化、扁平喷嘴，其中锥形喷嘴又分为空心锥形与实心锥形二大类；而文丘里喷嘴（即混合搅拌喷嘴）、强冷（热）风口吹风风嘴以及专用喷嘴（如园林喷嘴、缸子洗涤喷嘴、管子清洗喷嘴等系列）的命名则体现了喷嘴的运行性能。

简介

英文（NOZZLE)

中文也称喷头、喷咀，喷嘴是很多种喷淋、喷雾、喷油、喷砂、喷涂等设备里很关键的一个部件，起着重要的作用。

喷嘴可分为两大类：

一、燃烧器用喷嘴（军用，民用）各种喷嘴

二、非燃烧器类喷嘴

按喷嘴的功能喷嘴大致可分为：喷雾喷嘴，喷油烧嘴，喷砂嘴，及特殊喷嘴。

按材料分类，可分为：金属喷嘴，塑料喷嘴，陶瓷喷嘴，合金喷嘴。按行业分类，可分为：石化喷嘴，农业喷嘴，纺织喷嘴，造纸喷嘴，印刷喷嘴，环保（脱硫、脱硝、脱氮、除尘等）喷嘴，喷涂喷嘴，钢

铁冶金喷嘴，电子喷嘴，食品喷嘴。

按形状分类，可分为空心锥喷嘴，实心锥喷嘴，方形喷嘴，矩形喷嘴，螺旋喷嘴，椭圆形喷嘴，扇形喷嘴，柱流（直流）喷嘴，二流体喷嘴，多流体喷嘴等等。

特殊行业喷嘴：喷火嘴，雾化喷嘴，德士古喷嘴，造粒喷头等等。总之喷嘴应用非常之广.，几乎涉及到各个领域。

与喷嘴相关的图书，目前在国内化工出版社出版过3本，分别是《喷嘴技术手册》2002 侯凌云；《喷嘴技术手册第二版》2007 侯凌云、侯晓春；《工业喷嘴及喷射装置设计图集与生产制造、选用新工艺新技术和最新技术标准规范应用》2007 王高明

应用（非燃烧器类）

1)清洗(也称表面清理)

a．汽车、摩托车、家用电器等前处理化学清洗，汽车清洗；玻璃喷嘴

b．高压清洗瓶罐桶，如啤油瓶、油桶、大尺寸罐等内表面；

c．电路板外表面化学清洗。

2)喷涂(也称涂装)

a．金属零部件表面磷化、钝化、去脂等；

b．喷漆，又可分为机械或空气雾化为主，静电雾化为辅的组合方式，

用于金属、非金属设备、家具，室内装修等；

c．药片涂层，喷墨打印，喷雾印染。

3)冷却

a.冷却塔，如发电厂的循环用水、地面燃气轮机进气降温(利用水膜或其他冷却剂)等冷却塔；

b.输送带冷却。

4)防火

a．储存罐；

b．钻井平台等。

5)加湿

a．厂房、储藏室加湿；

b．纺织车间、印刷厂加湿，以防止静电产生。

6)除尘

a．垃圾清扫车地面压尘，洒水车（基本都是用窄角扇形喷嘴）；b．从冲天炉上去除灰尘；

c．煤矿、工厂除尘（也可用大喷枪）。

7)润滑

a．齿轮、轴承、钢缆润滑；洗罐喷嘴

b．喷涂脱模剂；

c．大型锻压机上的压模润滑；

d．输送带或传送链的润滑；

8)气体调节

a．洗涤喷漆室空气调节；

b．S02去除，N02控制；

c．洗涤气体，如除氧等。

9)粉料(剂、末)制取

a．化工、食品、医药、陶瓷等粉状产品采用喷雾干燥设备中制取；b．粉末冶金中金属、合金和金属化合物的粉末制取。

10)农业及园林如农、林作物喷洒农药和化肥，苗圃及园林喷洒灌溉等。

11)日常生活如淋浴，理发时喷发胶和摩丝，各种场合灭虫、消毒药物喷洒等。

特性

下面以喷涂工艺为例用喷嘴来说明喷嘴各种特性：

由于喷嘴是按其在多种不同喷雾条件下工作而设计的，因而选用适合

需要的喷嘴，以便在使用中达到最佳喷雾性能。喷嘴的特性主要体现在喷嘴的喷雾类型，即液体离开喷嘴口时形成的形状以及它的运行性能。喷嘴的命名一是以喷雾形状区分为扇形、锥形、液柱流（即射流）、空气雾化、扁平喷嘴，其中锥形喷嘴又分为空心锥形与实心锥形二大类；而文丘里喷嘴（即混合搅拌喷嘴）、强冷（热）风口吹风风嘴以及专用喷嘴（如园林喷嘴、缸子洗涤喷嘴、管子清洗喷嘴等系列）的命名则体现了喷嘴的运行性能。

选用

喷嘴种类较多，可供选择的范围较大，一般地说脱脂和水洗工序的喷嘴，可选用冲击力较强的喷射型喷嘴：以"V"型即扇型喷嘴为例，其喷射角度以60°为最佳，具有较大的冲击力量；而磷化工序的喷嘴则可选用雾化好、水粒细密均匀、冲击力较弱的离心喷嘴：以"Z"型即锥形喷嘴为例，其喷嘴离工件的最佳距离为40cm～50cm，具有分散，使液体雾化的喷淋作用。喷嘴在喷管上的排列，可采用并行和交叉两种形式，对通道式，采用垂直交叉排列，喷淋效果较好。

选用喷嘴的因素有流量、压力、喷雾角度、覆盖范围、冲击力、温度、材质、应用等，而这些因素之间往往相互牵连、相互制约。流量与压力，喷雾角度与覆盖范围均成正比关系。任何喷嘴的喷射目的是要维持连续不断使槽液与工件接触，流量这个因素比起压力更为重要。液体的温度不会影响喷嘴的喷雾性能，但它影响黏度和比重，同时还影响材料的选择。喷嘴的材料还应根据槽液的化学特性来确定，对非腐

蚀性槽液可根据加工的难易，采用青铜铸造或塑料压铸。为防止腐蚀，可采用非金属材料；对硫酸、盐酸等强腐蚀槽液，可采用尼龙塑料；用于磷化槽液的喷嘴材料一般采用耐酸的不锈钢，防止锈蚀的喷嘴也可直接选用不锈钢或尼龙材质制作。

具有一定冲击力的喷嘴应选用小角度喷嘴，以液柱流（即射流）为最佳；扇形喷嘴适用于清洗、脱脂、冷却等方面，锥形喷嘴适用于漂淋、表层、磷化、加湿、除尘等方面；在储漆缸、槽体中应安装文丘里搅拌喷嘴，以"H"型即搅拌喷嘴（也称为文丘里喷嘴）为例，槽液经一定压力与引道口被吸入的液体共同以1：4的流量混合后扩散喷射出来，达到溶质无空气混合搅拌的效果，从而防止了沉淀，因为搅动确保了化学溶液均匀的混合。

排布

在按工件的外廓尺寸组成的环形管道上按一定的排列安装若干喷嘴，将工件包围，使工件经过喷淋区时，全部表面均能被槽液喷洗，整个喷淋区应均匀布置喷嘴以保证喷洗的工艺时间及效果。喷嘴距工件之间的距离，应在射流最佳扩散射程之内，为此喷管与喷嘴布置要合理。喷管与喷嘴之间的距离为250mm～300mm，交叉排布时，喷嘴与工件之间的距离最好不低于250mm。

浸渍式的涂装前处理搅拌装置由泵到管道至搅拌喷嘴，构成了完整的槽液喷射系统。搅拌喷嘴运用文丘里原理，槽液在一定压力的作用下

进入管道，通过搅拌喷嘴的喷孔形成高速射流，并在喷嘴四周引道口产生低压区，形成虹吸现象，在压力差的作用下槽液被吸入搅拌喷嘴，从而能循环大量的液体。搅拌喷嘴距槽底的距离为25mm～75mm，与工件的距离为200mm～380mm，喷孔的角度应根据工件大小来确定。当工件宽度较小时，喷孔可设计垂直向上，当工件较大时，喷孔可设计与垂直面成35°～45°；当工件宽度较大时，为提高搅拌效果，喷孔可设计垂直向下，但这种情况会将沉淀物搅起，因此只适用于无沉淀物槽液的搅拌。

质量检查

喷嘴需要维修，定期检查、清洁甚至更换，以便保证最终产品质量和保持生产过程的经济效益。维修程序的方式和频率取决于用途。维修计划可依据用途、液体和喷嘴材料进行安排。

影响喷嘴喷雾问题的常见原因有七种：

a)腐蚀和磨损：喷嘴喷口和内流通道表面的物质逐渐变大或变形，进而影响流量、压力和喷雾形状。

b)腐蚀：喷雾液或环境的化学作用引起腐蚀破坏了喷嘴材料。

c)阻塞：液体中的污垢或其它杂质阻塞了喷嘴口部，因而限制了喷嘴的流量和干扰了喷雾形状及其均匀度。

d)黏结：由液体蒸发而引起在喷嘴口边缘内侧或外侧材料上的喷溅、雾气或化学堆积作用，能遗留一层干燥的凝固层，阻塞喷嘴口或内流通道。

e)温度损害：过热对非高温用途设计的喷嘴材料会有一定的损害影响。

f)不正确的安装：偏离轴心的垫圈，过度上紧或其它改变位置的问题均能产生不良影响。

g)意外损伤：在安装和清洁中，由于使用不正确的工具可能意外地对喷嘴造成损伤。

应用领域

1、车辆，集装箱公司：夹扣喷嘴等

（1）喷涂线的前处理上，除磷，除油除锈；

（2）淋雨线，主要是检测产品的密封性是否良好

2、造纸厂

（1）消泡喷嘴，去除纸浆里的泡沫，用到空心锥喷嘴，螺旋喷嘴；

（2）涂布喷嘴，就是纸张的表面涂层，用在涂布机上，雾化喷嘴；

（3）切纸边用的水针喷嘴，即针型喷嘴，要求高压力条件下工作，要镶嵌陶瓷或高合金；（4）清洗网笼毛布的喷嘴，一般用针型喷嘴和扇形喷嘴，自清洗喷嘴；

（5）拔浆喷嘴，用的是窄角喷嘴：

3、纺织行业：雾化喷嘴较多

（1）厂房加湿，特别是纺织厂高粉尘度的条件下加湿，棉纺，织布，毛条，毛巾；

（2）在毛纱上加一种松花油，防止毛纱干燥断纱；

4、电子

（1）大型电子厂房的大空间加湿降温，用雾化形状的喷嘴；

（2）电子板的清洗喷嘴，扇型的，广角的，快拆的喷嘴；

（3）线路板成型后的松香喷嘴的应用，喷上松香对线路板起保护作用；

（4）电路板有用到赛钢喷嘴；

5、制药厂：雾化喷嘴较多

（1）造粒喷嘴，

（2）涂层喷嘴，即药表面的糖衣涂层；

6、食品行业：

（1）榨菜的清洗；

（2）水果，蔬菜等的清洗，例如草莓的清洗除毛；

（3）净化车间，有风淋室，用到风淋喷嘴；

7、热电厂

（1）大流量型号的喷嘴，如碳化硅喷嘴，螺旋喷嘴，用来脱硫除尘；

（2）用于锅炉前的冷却系统；

8、垃圾处理

（1）用雾化喷嘴，向垃圾上喷撒一种香料，出去异味；

（2）用实心锥等喷嘴来降尘；

9、散热器：因为有喷涂处理所以有用到夹扣喷嘴；

10、钢管厂：钛材质的广角和多部件涂料喷嘴；

（1）用于钢管厂的高压除锈喷嘴；

（2）钢管内外的涂层喷嘴；

11、压力容器厂，用到实心锥形喷嘴。

12、酒厂

（1）啤酒，葡萄酒等美容机上的美容喷嘴，雾化喷嘴

（2）清洗瓶罐的多喷头或旋转喷嘴；

13、石油，化工行业

（1）用于瓶罐的清洗喷嘴，多头或旋转喷嘴；

（2）瓶罐的冷却喷嘴；

（3）为使化学物质进行充分的反映，用到一种有外壳和内芯组成的喷嘴

14、冷却塔：用大流量的喷嘴，如夹扣喷嘴，螺旋喷嘴等；

15、干燥设备：喷雾或雾化干燥设备上用到空气雾化喷嘴或金属微细雾化喷嘴。

16、木材烘干：用到喷嘴，防止木材的干裂；

17、除尘，除烟，废气处理；

（1）用于湿发除尘器或设备上；

（2）用于一些企业的废烟废气的净化，一般用的是大流量喷嘴；

18、润滑作用：

（1）齿轮润滑；

（2）喷塑设备上的脱模剂的喷洒；

（3）钢缆润滑；

（4）大型锻压机上的压模润滑；

19、玻璃厂

（1）清洗成型玻璃或玻璃钢；

（2）冷却

20、杀菌锅炉：用扇形喷嘴杀菌消毒；

21、卷烟厂：

（1）烟厂大空间的加湿降尘；

（2）用到空气雾化喷嘴，喷洒香剂；

（3）烟厂用到大量的过滤器；

22、煤矿、水泥行业：

（1）除尘，水泥厂的除尘，煤矿矿井的除尘

（2）洗煤、选煤用到窄角喷嘴；

23、洗车设备：自动洗车设备上要用到小角度，高压的扇形喷嘴；

24、饲料机械：用金属实心锥喷嘴或空心锥喷嘴，还有雾化喷嘴，用于清洗造粒；

25、超声波清洗机：用扇形不锈钢喷嘴；

26、室外休闲行业，产品为室外休闲棚，用雾化喷嘴加湿室外的空气和花木，型号：塑料精细雾化喷嘴；

27、化工行业：化工粉末干燥设备，还有用于冷脚器皮带的冷脚；

28、微型轴承行业：用于轴承表面自动的喷洒防锈油；

29、钢铁行业喷嘴应用的具体介绍：

（1）轧钢厂：热轧机所有精札机组，轧辊进出口均需要进行充足的冷却，一般入口处两组

扇形喷嘴，出口处三组扇形喷嘴

（2）连铸机:一般喷嘴材质为不锈钢或铜材的,形状是扇形或实心锥的

（3）炼钢炉烟囱一般选用2寸-3寸的螺旋喷嘴,既除尘又能够起到脱硫作用;

喷嘴结构

喷嘴结构不同将导致加工效率和喷嘴的使用寿命的不同，合理的喷嘴结构使磨料获得高速度，从而提高加工效率、降低成本的必要条件，从喷嘴问世到之后很长一个时期，均采用圆柱形喷嘴结构，迄今为止，国内外开发出的喷嘴结构形式多种多样，常用的喷嘴结构类型及特点：1，圆柱形直孔喷嘴结构：它兼有喷枪和喷嘴两种功能，结构简单，可以直接用无缝钢管代替，也可通过在材料上钻孔得到，但喷嘴寿命较短，多用于对喷砂处理要求不高的场合。

2，锥形喷嘴结构：这种喷嘴结构带有导流作用的锥状进口和起集束作用的平直段，磨料进入喷嘴相对容易，且磨料在喷嘴截面上的分布与圆柱形喷嘴相比更均匀。

3，文丘里喷嘴结构：它的结构为：一个文氏形的喉管，喷嘴出口为微圆锥形断面，出口处直径稍大，气流在喉管部分达到音速，而在喷嘴出口处可达到355m/s以上的超音速（一般圆柱形直孔喷嘴磨料的出口速度低，仅为97m/s左右），这种喷嘴主要用来获得很高的磨料速度，它比普通喷嘴的清理效率提高15%-25%，为了防止喷嘴过快磨损，喷嘴内衬可采用硬质合金或陶瓷材料，为防止堵塞，喷嘴直径应选择为磨料粒度的3-4倍。

4，特种喷嘴：双出口特种喷砂嘴，结构复杂，一般应用在特殊场合，如管道内壁的喷砂处理。

5，组合式喷嘴结构：在喷嘴入口、出口及中间部位设计具有不同性能的材料，以机械组合的方式将各部分材料组装成喷嘴，如图5所示，该组合式喷嘴在喷嘴入口、出口部位设计为以高硬度为主的陶瓷或其他耐磨材料，喷嘴中段可设计为以高韧性为主的金属或者其他材料，组合式喷嘴能够满足喷嘴入口、出口及中间部位对抗冲蚀磨损性能不同的要求，在一定程度上提高喷嘴的抗冲蚀磨损能力，但是与整体结构喷嘴相比，需要制备两种或以上的材料，且增加了装配等相关工序。

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