在半干式烟气脱硫系统中,喷嘴是十分关键的装置,喷嘴的雾化特性直接影响系统的脱硫效率。目前在半干式烟气脱硫系统中,大多数采用的喷嘴有机械旋转式喷嘴和气力式喷嘴。相比机械旋转式雾化喷嘴和气力式喷嘴,螺旋式喷嘴结构简单、具有较好的耐磨性、耐腐性、成雾性和防堵性等特点,并且浆液雾化系统的成本相对低、运行维护比较方便等优点,那么研究螺旋式喷嘴的雾化特性对于在半干式烟气脱硫中的应用和喷嘴的设计具有十分重要的意义。本文首先通过查阅大量的相关文献,掌握了雾化器的分类,研究了国内外螺旋式喷嘴的研究现状、液体雾化机理和影响因素。其次,为了研究喷嘴的雾化特性,设计和搭建了一套由液体喷射系统、测量系统组成的实验系统。最后以水为工质对不同型号的螺旋式喷嘴进行实验研究,得出了不同结构和压力对螺旋式喷嘴雾化特性的影响规律,并使用MATLAB软件对索太尔平均直径、雾化角、流量相应的关系式进行拟合,得出相应的拟合关系式。同时,利用近距离摄像法对螺旋式喷嘴的射流破碎进行了拍摄,并进行射流破碎分析。通过对螺旋式喷嘴的实验研究,主要得出如下几个结论:(1)螺旋式喷嘴的喷孔直径越大,那么索太尔平均直径就越大;实心锥螺旋式喷嘴的索太尔平均直径比空心锥螺旋式喷嘴的索太尔平均直径要小;随着压力的上升,螺旋式喷嘴的索太尔平均直径呈下降趋势;利用因次分析法得到了螺旋式喷嘴的雾化准则关系式,通过拟合得出了索太尔平均直径与韦伯数的关系式。(2)喷嘴螺旋体结构喷嘴对喷嘴的条件雾化角没有影响;喷嘴喷孔的直径越大,则喷嘴的条件雾化角就越大;喷嘴螺旋角越小,则喷嘴的条件雾化角就越大;螺旋式喷嘴的条件雾化角随着压力的增大,整体呈上升趋势,最后趋于稳定;通过拟合得出了条件雾化角与体积流量的关系式。(3)螺旋角和螺旋体结构对喷嘴的流量没有影响;喷孔直径越大,喷嘴体积流量就越大;喷嘴的体积流量随压力的增加而上升;通过拟合得出了体积流量与压力的关系式。(4)对于实心锥螺旋式喷嘴,随着压力的增加,液膜破碎前的长度减小,当雾化压力增加到0.14MPa时,液体在刚出口时就立刻破碎。