感应式静电喷头设计与试验研究.pdfVIP

2013年1月 农机化研究 第l期 感应式静电喷头设计与试验研究 张 瑞，周一届 (江南大学机械工程学院，江苏无锡214122) 摘要：设计了一种感应式静电喷头，简述了该喷头的基本结构和工作过程，并对喷头的雾化性能进行了初步试 验。由试验结果分析了气体压力和喷孔直径对喷头雾化性能的影响，得到雾化效果最佳的喷头参数组合。该喷 头所得雾滴尺寸满足静电喷雾要求，同时提高了农药利用率。 关键词：静电喷头；雾化性能；感应式 中图分类号：s493+．1 文献标识码：A 本文所设计的感应式静电喷头结构如图1所示。 O 引言 其主要由喷头盖、充电电极、液体喷嘴，喷头体、进气 静电喷雾器是近十几年来应用于农业病虫害防治 管、进液管和密封圈等组成。除过充电电极与针状放 的一种植保机械，因其在均匀、细化雾滴，提高雾滴在 电极，整个喷头由绝缘材料制成，喷头体内有一个液 目标物上的沉积量方面有明显效果…，并且能够有效 体流道和气体流道。充电电极安装在喷嘴前方的成 地降低飘移、散失和减少农药对环境的污染【2’3J，所以 雾区附近，整个充电电极完全嵌在绝缘材料制成的喷 农业上一经采用，就受到人们的广泛重视。在实际使 头盖中，后端用一个黄铜制成的针状放电极与外部高 用中，人们根据雾滴3种不同的带电方式，设计出不 压静电发生器连接。 同类型的静电喷雾器。其中，感应式静电喷雾器较电 晕充电和接触式充电的静电喷雾器，有明显优势，所 J。 以应用最为广泛H 静电喷头是静电喷雾器的核心部件之一，其主要 功能是实现药液雾化和雾滴荷电，是静电喷雾得以实 现的关键部件。静电喷头设计主要包括雾化性能和 荷电性能两方面，要求其既能产生粒径较小且均匀的 J。 雾滴，又要具有尽可能大的雾滴荷质比∞一7 本文所设计的静电喷头是一种利用气体动力将液 流破碎成雾滴的喷头。这种喷头采用的是一体式充 电电极，将充电电极安装在靠近雾滴形成区的地方， 用绝缘材料制成一个喷头盖，将感应电极完全嵌入喷 1．喷头盖2．充电电极3．液体喷嘴4．针状放电极5．喷头体 头盖内。只要喷头的结构以及几何尺寸设计合理，使 6．进液管7．连接体8．进气管9．密封圈lO．绝缘体 其符合流体力学原理，就能雾化出尺寸较小且均匀的 图l静电喷头结构 Fig．1S咖cture0felect瑚taticnozzle 雾滴。同时，该喷头充电电极内壁通过的高速气流可 喷头工作时，合上电源，启动高压静电发生器，充 以阻止雾滴沉积在电极表面，从而保持充电电极完全 电电极充电。由空气压缩机产生的高速气流沿喷头 干燥。感应充电方式具有低的充电电压，对绝缘没有 体的进气管道经环形气室均匀地吹向成雾区，由于气 特殊要求，因此选用了感应充电的方式。 流的高速运动，在液体喷嘴附近形成真空度，液流经 1 结构设计与工作过程概述 进液管和液体喷嘴进入成雾区。在成雾区内，液流和 高速气流相互作用，环形高速气流将液流破碎成细小 收稿日期：2012一02—16