一种电磁加速的空化射流喷嘴

本技术属于清洁喷嘴设备，具体涉及一种电磁加速的空化射流喷嘴。

背景技术：

1、船舶有着悠久的发展历史，现代轮船以钢铁制造外壳，以机械化螺旋桨推进。轮船长期浸泡在海水中，船底会附着有大量藤壶等海洋生物并沉积污垢，从而破坏船体表面的涂层，增加船体维修工作，还会增大船体表面的粗糙程度，增加行船过程的阻力，使得能耗增长，甚至会影响螺旋桨的正常工作。

2、目前常用空化射流喷射装置对附着在船底的生物及污垢进行清洁，其原理是通过共振腔使得水流空化，空化后的水流以极高频冲击波和微射流在极短时间内冲击附着物，将附着物击碎并冲掉，进而达到清洁船体的作用。然而目前传统的空化清洁喷嘴空化度不高，对于面积及厚度较大的藤壶以及其他贝类等过于坚硬的附着物无法有效破除，需要多次长时间喷射清洁，甚至有时还无法完全消除此类附着物。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于针对现有技术中船底附着物过于坚硬和厚实，传统空化射流喷嘴无法有效清洁附着物的问题，提出一种电磁加速的空化射流喷嘴。本实用新型装置能够通过电磁加速后的金属颗粒配合空化水流对坚硬厚实的船体附着物进行有效破除，保证船体清洁。

2、为了实现所述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

3、一种电磁加速的空化射流喷嘴，包括喷嘴主体、共振腔及固液混合管；所述共振腔设置在喷嘴主体内；所述共振腔的左右两侧分别连有出口管道及入口管道；所述共振腔的直径比出口管道及入口管道的直径大；所述共振腔的上下两侧边沿形成腔室角；所述固液混合管的一端连有固液混合源，另一端通入所述喷嘴主体后倾斜连接出口管道；所述固液混合管与出口管道之间的夹角为锐角；在所述固液混合管上缠绕有金属丝；所述金属丝连接有电源。

4、所述共振腔可以为赫姆霍兹共振腔；所述入口管道用于向共振腔内通入水流；所述出口管道用于喷出空化水流；所述共振腔的直径比出口管道及入口管道的直径大以产生收缩断面，形成空化水流；所述腔室角有利于提升空化效果；所述固液混合源为装有水以及细小固体金属颗粒的容器；所述固液混合管将水及固体金属颗粒抽入出口管道；所述固液混合管与出口管道之间的夹角为锐角，减少所述固液混合管内喷出的水和金属颗粒混合物对出口管道内水流的影响；所述金属丝接通电源后形成磁场，对固液混合管内的固体金属颗粒进行加速，使得喷出的水流及固体金属颗粒混合物速度更快，更利于击碎厚实的船底坚硬附着物。

5、作为进一步的技术改进，所述固液混合源内放有混合了金属颗粒的水；所述固液混合源内设有搅拌装置。所述搅拌装置可以将金属颗粒搅起，利于泵入所述固液混合管。

6、作为进一步的技术改进，所述固液混合管连有抽料泵；所述固液混合管上设有阀门。所述抽料泵可以将水和固体金属颗粒抽入固液混合管；当清除不是很厚的附着物时可以只用空化射流喷冲而不用加入固体金属颗粒，此时可关闭所述阀门。

7、作为进一步的技术改进，所述金属丝为铜丝。

8、作为进一步的技术改进，所述固液混合管与出口管道之间的夹角小于30°。如此设计能减小所述固液混合管内喷出的水和金属颗粒混合物对出口管道内水流的影响。

9、作为进一步的技术改进，所述腔室角的角度为45°~135°。

10、作为进一步的技术改进，所述共振腔、出口管道及入口管道的中心位于同一直线上。

11、作为进一步的技术改进，所述固液混合管至少为两组；所述固液混合管从出口管道的侧面连接出口管道。可通过所述阀门的开闭，选择性的使用一组或多组所述固液混合管，以适应实际生产情况的需求。

12、以上所述的一种电磁加速的空化射流喷嘴的使用方法：

13、在对船底附着物进行清洁时，如附着物的厚度不大，硬度较小，则可只开启通入入口管道的水流，当水流从穿过共振腔并从出口管道流出时由于共振产生空化射流，空化射流直接作用在附着物上，将附着物击碎并冲落；当附着物有一定厚度，且相对坚硬，只用空化射流难以清除时，可以启用固液混合管，此时混有固体金属颗粒的水从固液混合管被以小角度泵入出口管道，并随着出口管道的空化射流作用于船底附着物上，以坚硬的固体金属颗粒配合空化射流击碎坚硬的贝类等船底附着物；如果如此还不能击碎附着物，则接通金属丝的电路，此时金属丝中有电流通过，会在固液混合管上形成磁场，当固体金属颗粒经过时会被磁场加速，从而提高最终从喷嘴主体喷出的固液混合物的速度，进一步加强冲击力，把坚硬厚实的顽固附着物清除；当厚重的船体附着物被清理得只剩相对薄的部分时关闭固液混合管，以免造成金属颗粒浪费并保护船体。

14、本实用新型技术方案具有以下有益效果：

15、1.本装置通过共振腔使得经过的水流形成空化射流，可以有效清除附着在船体底部的附着物，实现船体的清洁。

16、2.本装置通过在空化射流中加入固体金属颗粒，能够增加空化射流的破坏力，破除坚硬顽固的传船底附着物，使船体表面得到清洁。

17、3.本装置通过在固液混合管上缠绕通电金属丝，使得固液混合管上形成磁场，可以对管内的细小固体金属颗粒进行加速，以增加混有固体金属颗粒的空化射流的冲击力，对厚实坚硬，难以破除的顽固船底附着物进行清除。

18、4.本装置可以根据船底附着物的实际清除难道选择是否启用固液混合管以及是否启用金属丝进行电磁加速，能够对一般附着物和极顽固附着物进行清洁，适用性广泛。

技术特征：

1.一种电磁加速的空化射流喷嘴，其特征在于：包括喷嘴主体（1）、共振腔（2）及固液混合管（6）；所述共振腔（2）设置在喷嘴主体（1）内；所述共振腔（2）的左右两侧分别连有出口管道（3）及入口管道（4）；

2.根据权利要求1所述的电磁加速的空化射流喷嘴，其特征在于：所述固液混合源（8）内放有混合了金属颗粒的水；所述固液混合源（8）内设有搅拌装置。

3.根据权利要求1所述的电磁加速的空化射流喷嘴，其特征在于：所述固液混合管（6）连有抽料泵（9）；所述固液混合管（6）上设有阀门（10）。

4.根据权利要求1所述的电磁加速的空化射流喷嘴，其特征在于：所述金属丝（7）为铜丝。

5.根据权利要求1所述的电磁加速的空化射流喷嘴，其特征在于：所述固液混合管（6）与出口管道（3）之间的夹角小于30°。

6.根据权利要求1所述的电磁加速的空化射流喷嘴，其特征在于：所述腔室角（5）的角度为45°~135°。

7.根据权利要求1所述的电磁加速的空化射流喷嘴，其特征在于：所述共振腔（2）、出口管道（3）及入口管道（4）的中心位于同一直线上。

8.根据权利要求1所述的电磁加速的空化射流喷嘴，其特征在于：所述固液混合管（6）至少为两组；所述固液混合管（6）从出口管道（3）的侧面连接出口管道（3）。

技术总结
本技术公开了一种电磁加速的空化射流喷嘴，包括喷嘴主体、共振腔及固液混合管；所述共振腔设置在喷嘴主体内；所述共振腔的左右两侧分别连有出口管道及入口管道；所述共振腔的直径比出口管道及入口管道的直径大；所述共振腔的上下两侧边沿形成腔室角；所述固液混合管的一端连有固液混合源，另一端通入所述喷嘴主体后倾斜连接出口管道；所述固液混合管与出口管道之间的夹角为锐角；在所述固液混合管上缠绕有金属丝；所述金属丝连接有电源。本技术装置能够通过电磁加速后的金属颗粒配合空化水流对坚硬厚实的船体附着物进行有效破除，保证船体清洁。

技术研发人员：尼燚彬,邱成军,严国晖,曲伟,方崇山,王思琪,吴金韵,王悦人,陈晨
受保护的技术使用者：北部湾大学
技术研发日：20230714
技术公布日：2024/6/23