增益式緩釋節(jié)流微納米氣泡發(fā)生裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及增益式緩釋節(jié)流微納米氣泡發(fā)生裝置，可有效解決提高微納米氣泡的發(fā)生效率和進一步減小微納米氣泡的尺度的問題，技術(shù)方案是，包括壓力溶解管和正交混流體，正交混流體裝在壓力溶解管上，正交混流體下部開口的中空結(jié)構(gòu)，正交混流體的內(nèi)腔與壓力溶解管的內(nèi)腔相連通，正交混流體上部的底板上設置有上、下貫通的緩釋節(jié)流孔，每個緩釋節(jié)流孔處，在正交混流體上裝有與緩釋節(jié)流孔一一對應的增益管，增益管為呈向外傾斜布置的管狀結(jié)構(gòu)，增益管下部的側(cè)壁上開有貫通的進水孔，本發(fā)明產(chǎn)生的微納米氣泡水流流量大，即增加了效果，又減少了能耗，工藝性好，操作簡單，真正實現(xiàn)了微納米氣泡的應用化和生產(chǎn)化。
【專利說明】增益式緩釋節(jié)流微納米氣泡發(fā)生裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微納米氣泡發(fā)生裝置，特別是一種增益式緩釋節(jié)流微納米氣泡發(fā)生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)、經(jīng)濟的發(fā)展和城鎮(zhèn)化，我國水資源面臨資源短缺和污染嚴重的兩大問題。在開放水系(河流、湖泊、近陸海洋等)污染中，水體富營養(yǎng)化造成的水系生態(tài)系統(tǒng)崩潰占有非常大的比重。解決水體富營養(yǎng)化的最有效手段就是水體增氧和氣浮。相比于傳統(tǒng)的注入宏觀氣泡方法，微納米氣泡水處理技術(shù)在水體中注入微納米尺度的氣泡，由于氣泡尺寸小，氣泡表面積是宏觀氣泡的數(shù)萬倍，在水中留存時間遠遠超過宏觀氣泡的留存時間，大大提高了水體的增氧效果，同時使水體中懸浮物的浮選分離效果明顯提高。這對于改善生活污水或者富營養(yǎng)化的開放水系水質(zhì)非常重要。
[0003]傳統(tǒng)的微納米氣泡裝置結(jié)構(gòu)復雜，通常包括氣水混合器、加壓泵、節(jié)流罐等組成，制造成本和運行成本比較高，而且流動環(huán)節(jié)多，降低了微納米氣泡的產(chǎn)生效率，滿足不了實際的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一種增益式緩釋節(jié)流微納米氣泡發(fā)生裝置，可有效解決提高微納米氣泡的發(fā)生效率和進一步減小微納米氣泡的尺度的問題。
[0005]本發(fā)明解決的技術(shù)方案是，包括壓力溶解管和正交混流體，正交混流體裝在壓力溶解管上，正交混流體下部開口的中空結(jié)構(gòu)，正交混流體的內(nèi)腔與壓力溶解管的內(nèi)腔相連通，正交混流體上部的底板上設置有上、下貫通的緩釋節(jié)流孔，每個緩釋節(jié)流孔處，在正交混流體上裝有與緩釋節(jié)流孔一一對應的增益管，增益管為呈向外傾斜布置的管狀結(jié)構(gòu)，增益管下部的側(cè)壁上開有貫通的進水孔，水和氣泡的混合體按箭頭指示方向進入壓力溶解管的內(nèi)腔，完成氣體溶解，溶解后經(jīng)壓力溶解管上部的出液管進入正交混流體的內(nèi)腔，這個折流的過程使未溶解的氣泡尺寸減小，在正交混流體的內(nèi)腔發(fā)生多次的折流完成進一步混流和氣泡的切割、分散，進一步減小未溶解部分的氣泡體積，使氣泡體積接近微米尺度，水和氣泡的混合體再經(jīng)由緩釋節(jié)流孔進入增益管，從緩釋節(jié)流孔中噴出的流體流速作用下，在增益管中形成負壓，水源形成高速水流便從進水孔進入增益管，與水和氣泡的混合體充分混合，未溶解的氣泡經(jīng)緩釋節(jié)流孔進入的高速水流沖擊下，在增益管中發(fā)生多次的折流，使水和氣泡的混合體與管壁發(fā)生多次碰撞，同時由于氣泡與水流密度的差別導致了水流與氣泡運動方向的改變不同步，這種不同步使水流與氣泡發(fā)生多次的交叉切割碰撞，在增益管中的這些過程使氣泡更進一步的減小與分散，破碎為微納米級別的氣泡，充分保證從增益管末端流出的氣泡達到微納米級別，并且具有與水流的充分混合特性，最終含有均勻的微納米氣泡的水和氣泡的混合體由增益管末端流出。[0006]本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎獨特，簡單合理，產(chǎn)生的微納米氣泡水流流量大，即增加了效果，又減少了能耗，工藝性好，操作簡單，產(chǎn)生微納米氣泡尺寸小，分布均勻，裝置制造和運行成本低廉，真正實現(xiàn)了微納米氣泡的應用化和生產(chǎn)化，有良好的社會和經(jīng)濟效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明的剖面主視圖。
[0008]圖2為本發(fā)明正交混流體的剖面主視圖。
[0009]圖3為本發(fā)明正交混流體的仰視圖。
[0010]圖4為本發(fā)明壓力溶解管的立體圖。
[0011]圖5為本發(fā)明的使用狀態(tài)圖。
【具體實施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細說明。
[0013]由圖1-5給出，本發(fā)明包括壓力溶解管和正交混流體，正交混流體2裝在壓力溶解管I上，正交混流體2下部開口的中空結(jié)構(gòu)，正交混流體2的內(nèi)腔2a與壓力溶解管I的內(nèi)腔Ia相連通，正交混流體2上部的底板16上設置有上、下貫通的緩釋節(jié)流孔5，每個緩釋節(jié)流孔5處，在正交混流體2上裝有與緩釋節(jié)流孔一一對應的增益管6，增益管6為呈向外傾斜布置的管狀結(jié)構(gòu)，增益管6下部的側(cè)壁上開有貫通的進水孔8，水和氣泡的混合體按箭頭13、14指示方向進入壓力溶解管I的內(nèi)腔，完成氣體溶解，溶解后經(jīng)壓力溶解管I上部的出液管9進入正交混流體2的內(nèi)腔2a，這個折流的過程使未溶解的氣泡尺寸減小，在正交混流體的內(nèi)腔發(fā)生多次的折流完成進一步混流和氣泡的切割、分散，進一步減小未溶解部分的氣泡體積，使氣泡體積接近微米尺度，水和氣泡的混合體再經(jīng)由緩釋節(jié)流孔5進入增益管6，從緩釋節(jié)流孔中噴出的流體流速作用下，在增益管中形成負壓，水源形成高速水流便從進水孔8進入增益管，與水和氣泡的混合體充分混合，未溶解的氣泡經(jīng)緩釋節(jié)流孔進入的高速水流沖擊下，在增益管中發(fā)生多次的折流，使水和氣泡的混合體與管壁發(fā)生多次碰撞，同時由于氣泡與水流密度的差別導致了水流與氣泡運動方向的改變不同步，這種不同步使水流與氣泡發(fā)生多次的交叉切割碰撞，在增益管中的這些過程使氣泡更進一步的減小與分散，破碎為微納米級別的氣泡，充分保證從增益管末端流出的氣泡達到微納米級別，并且具有與水流的充分混合特性，最終含有均勻的微納米氣泡的水和氣泡的混合體由增益管末端流出。
[0014]為保證使用效果，所述的正交混流體2的進口 3分別與水泵11和氣泵12的出口相連，出口 4與水壓檢測裝置10相連，增益管6的進水孔與水源相連通；
所述的增益管6沿正交混流體2的軸線方向向外側(cè)傾斜，傾斜角度為10-45° ；
所述的增益管6上部有與正交混流體2的軸線方向平行的直管段6a ；
所述的底板16為直徑為35-150mm、厚l_5mm的圓形；
所述的正交混流體2下口部的面積小于底板16的面積；
所述的正交混流體2為倒置的圓錐形；
所述的緩釋節(jié)流孔5有沿正交混流體2的底板16周向均布的2-15個，每個均直徑1-5mm的圓形； 所述的進水孔8設置在增益管6的外側(cè)；
所述的進水孔8為圓形孔或方形孔，圓形孔的直徑為2-5mm，方形孔的長為增益管直徑的 1/4-1/3,寬為 2-5_。
[0015]所述的水壓檢測裝置10為市售產(chǎn)品(現(xiàn)有技術(shù))，如北京天安聯(lián)合科技有限公司銷售的水壓檢測裝置；
所述的壓力溶解管I上部有與壓力溶解管軸向垂直的出液管9，出液管外部有外螺紋，正交混流體2下口部有與外螺紋相對應的內(nèi)螺紋，正交混流體經(jīng)內(nèi)螺紋和外螺紋旋裝在出液管上；
本發(fā)明使用時，正交混流體2的進口 3分別與水泵11和氣泵12的出口相連，出口 4與水壓檢測裝置10相連，增益管6的進水孔與水源相連通；箭頭13、14分別表示水和氣泡的混合體的流向，水和氣泡的混合體按箭頭13、14指示方向進入壓力溶解管I的內(nèi)腔，完成氣體溶解，溶解后經(jīng)壓力溶解管I上部的出液管9進入正交混流體2的內(nèi)腔2a，這個折流的過程使未溶解的氣泡尺寸減小，在正交混流體的內(nèi)腔發(fā)生多次的折流完成進一步混流和氣泡的切割、分散，進一步減小未溶解部分的氣泡體積，使氣泡體積接近微米尺度，水和氣泡的混合體再經(jīng)由緩釋節(jié)流孔5進入增益管6，從緩釋節(jié)流孔中噴出的流體流速作用下，在增益管中形成負壓，水源形成高速水流15便從進水孔8進入增益管，與水和氣泡的混合體充分混合，未溶解的氣泡經(jīng)緩釋節(jié)流孔進入的高速水流沖擊下，在增益管中發(fā)生多次的折流，使水和氣泡的混合體與管壁發(fā)生多次碰撞，同時由于氣泡與水流密度的差別導致了水流與氣泡運動方向的改變不同步，這種不同步使水流與氣泡發(fā)生多次的交叉切割碰撞，在增益管中的這些過程使氣泡更進一步的減小與分散，破碎為微納米級別的氣泡，充分保證從增益管末端流出的氣泡達到微納米級別，并且具有與水流的充分混合特性，最終含有均勻的微納米氣泡的水和氣泡的混合體由增益管末端流出。
[0016]實際使用時，可在正交混流體2的底板上部中心設置一個豎直的輔助增益管7，同時在正交混流體2的底板設置與輔助增益管7相對應的輔助緩釋節(jié)流孔5a，在輔助增益管下部設置均布的輔助進水口 7a，以方便連接。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:利用壓力溶解管和正交中混流體中流體流動方向發(fā)生多次改變，使未溶解的氣泡受到?jīng)_擊和切割。通過緩釋節(jié)流孔，使溶解的氣體析出，形成微納米氣泡，最后經(jīng)過增益管，在增益管中與增益水流充分混合，在激烈的折流和湍流混合下使氣泡進一步分散和破碎，達到直徑為100納米一 30微米的微納米氣泡，以微納米氣泡和水的混合液形式排出，這是現(xiàn)有技術(shù)所不具備的。
[0018]本發(fā)明可由壓力溶解管入口處與普通水泵和氣泵連接，與不同類型水泵連接后，可通過壓檢測裝置獲得的參數(shù)反饋源頭的氣水比，使任意的水、氣源組合均能達到最佳的微納米氣泡發(fā)生效果。本發(fā)明的增益管設計使產(chǎn)生的微納米氣泡水流流量更大，即增加了效果，又減少了能耗，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，工藝性好，操作簡單，產(chǎn)生微納米氣泡尺寸小，分布均勻，裝置制造和運行成本低廉等優(yōu)點，真正實現(xiàn)了微納米氣泡的應用化和生產(chǎn)化，有良好的社會和經(jīng)濟效益。
【權(quán)利要求】
1.一種增益式緩釋節(jié)流微納米氣泡發(fā)生裝置，包括壓力溶解管和正交混流體，其特征在于，正交混流體(2)裝在壓力溶解管(I)上，正交混流體(2)下部開口的中空結(jié)構(gòu)，正交混流體(2)的內(nèi)腔(2a)與壓力溶解管(I)的內(nèi)腔(Ia)相連通，正交混流體(2)上部的底板(16)上設置有上、下貫通的緩釋節(jié)流孔(5)，每個緩釋節(jié)流孔(5)處，在正交混流體(2)上裝有與緩釋節(jié)流孔一一對應的增益管(6)，增益管(6)為呈向外傾斜布置的管狀結(jié)構(gòu)，增益管(6)下部的側(cè)壁上開有貫通的進水孔(8)，水和氣泡的混合體按箭頭(13、14)指示方向進入壓力溶解管(I)的內(nèi)腔，完成氣體溶解，溶解后經(jīng)壓力溶解管(I)上部的出液管(9)進入正交混流體(2)的內(nèi)腔(2a)，這個折流的過程使未溶解的氣泡尺寸減小，在正交混流體的內(nèi)腔發(fā)生多次的折流完成進一步混流和氣泡的切割、分散，進一步減小未溶解部分的氣泡體積，使氣泡體積接近微米尺度，水和氣泡的混合體再經(jīng)由緩釋節(jié)流孔(5)進入增益管(6)，從緩釋節(jié)流孔中噴出的流體流速作用下，在增益管中形成負壓，水源形成高速水流便從進水孔(8)進入增益管，與水和氣泡的混合體充分混合，未溶解的氣泡經(jīng)緩釋節(jié)流孔進入的高速水流沖擊下，在增益管中發(fā)生多次的折流，使水和氣泡的混合體與管壁發(fā)生多次碰撞，同時由于氣泡與水流密度的差別導致了水流與氣泡運動方向的改變不同步，這種不同步使水流與氣泡發(fā)生多次的交叉切割碰撞，在增益管中的這些過程使氣泡更進一步的減小與分散，破碎為微納米級別的氣泡，充分保證從增益管末端流出的氣泡達到微納米級別，并且具有與水流的充分混合特性，最終含有均勻的微納米氣泡的水和氣泡的混合體由增益管末端流出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增益式緩釋節(jié)流微納米氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，所述的正交混流體(2)的進口(3)分別與水泵(11)和氣泵(12)的出口相連，出口(4)與水壓檢測裝置(10)相連，增益管(6)的進水孔與水源相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增益式緩釋節(jié)流微納米氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，所述的增益管(6)沿正交混流體(2)的軸線方向向外側(cè)傾斜，傾斜角度為10-45°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增益式緩釋節(jié)流微納米氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，所述的增益管(6)上部有與正交混流體(2)的軸線方向平行的直管段(6a)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增益式緩釋節(jié)流微納米氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，所述的底板(16)為直徑為35_150mm、厚l_5mm的圓形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增益式緩釋節(jié)流微納米氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，所述的正交混流體(2)下口部的面積小于底板(16)的面積。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的增益式緩釋節(jié)流微納米氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，所述的正交混流體(2)為倒置的圓錐形。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的增益式緩釋節(jié)流微納米氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，所述的緩釋節(jié)流孔(5)有沿正交混流體(2)的底板(16)周向均布的2-15個，每個均直徑1-5_的圓形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增益式緩釋節(jié)流微納米氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，所述的進水孔(8)設置在增益管(6)的外側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增益式緩釋節(jié)流微納米氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，所述的進水孔(8)為圓形孔或方形孔，圓形孔的直徑為2-5mm，方形孔的長為增益管直徑的1/4-1/3,寬為 2-5_。
【文檔編號】C02F7/00GK103920402SQ201410172092
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】谷保祥, 劉碧波, 閆萬華 申請人:鄭州家元環(huán)?？萍加邢薰?br>