一種旋流式微泡發(fā)生器及生成微泡的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種旋流式微泡發(fā)生器及生成微泡的方法，屬于選礦、廢水處理、廢紙脫墨、水產(chǎn)品養(yǎng)殖和運(yùn)輸?shù)榷鄠€領(lǐng)域。本發(fā)明裝置包括三種結(jié)構(gòu)，分別為自吸氣式結(jié)構(gòu)、非自吸氣式結(jié)構(gòu)、混流式結(jié)構(gòu)；方法包括根據(jù)旋流式微泡發(fā)生器的不同結(jié)構(gòu)，確定流體進(jìn)入的方式；根據(jù)旋流式微泡發(fā)生器的不同結(jié)構(gòu)，確定流體流出的方式。本發(fā)明具有充氣性能好、能耗低、產(chǎn)生的微泡尺寸均勻且分布合理；可以根據(jù)實(shí)際情況改變進(jìn)氣口或出流口的形狀、大小來達(dá)到自吸進(jìn)氣或兩端都出流產(chǎn)生微泡的效果；供氣方式可以采用自吸式供氣或加壓供氣，并通過流體帶入的方法使氣體進(jìn)入微泡發(fā)生器；具有結(jié)構(gòu)簡單、不易堵塞、維護(hù)方便的特點(diǎn)。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種旋流式微泡發(fā)生器及生成微泡的方法，屬于選礦、廢水處理、廢紙 脫墨、水產(chǎn)品養(yǎng)殖和運(yùn)輸?shù)榷鄠€領(lǐng)域。 一種旋流式微泡發(fā)生器及生成微泡的方法

【背景技術(shù)】
[0002] 微泡是微泡浮選中的至關(guān)重要的因素，不同的浮選需要不同尺寸和不同數(shù)量的微 泡，如何產(chǎn)生適合于不同要求的微泡，是微泡浮選分離成功的關(guān)鍵，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生獲 得小尺寸、穩(wěn)定的微泡尤其重要。
[0003] 微泡浮選本身是浮選業(yè)的巨大革新，目前在國外已被廣泛應(yīng)用于金屬與非金屬選 礦、廢水處理、廢紙脫墨等多個領(lǐng)域。微泡浮選是根據(jù)不同的固態(tài)物質(zhì)的表面性質(zhì)差異，通 過對液體和氣體的作用不同而實(shí)現(xiàn)分選的。微泡的大小會直接影響其攜帶物粒的能力，微 泡越小其比表面積就越大，每單位空氣攜帶的物粒也越多，而且有利于提高粘性碰撞概率 和慣性碰撞概率。但并不是越小的微泡其帶物粒能力就越強(qiáng)，過小的微泡在浮選密度較大 的物粒時(shí)，可能會造成浮力不夠等不利因素。微泡浮選的重要關(guān)鍵技術(shù)在于如何獲得尺寸、 數(shù)量、分布合理的微泡。常用的微泡發(fā)生器主要有剪切發(fā)泡、微孔發(fā)泡、電解發(fā)泡和射流發(fā) 泡等。剪切發(fā)泡雖然分選速度快，但是微泡尺寸嚴(yán)重分散，浮選效果很不理想；微孔發(fā)泡由 于堵塞問題，使得微孔材料不能充分發(fā)揮作用；電解發(fā)泡，能源消耗量較大，運(yùn)行費(fèi)用高， 而且微泡與礦粒的碰撞與吸附概率不高；作為微泡生成技術(shù)的一大變革，射流發(fā)泡技術(shù)能 耗低、噪聲小，但仍然在一定程度上存在生成的微泡尺寸和分布上不均勻、尺寸不夠小等問 題，這將影響微泡浮選的效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供了一種旋流式微泡發(fā)生器及生成微泡的方法，以用于克服現(xiàn)有發(fā)泡技 術(shù)生成的微泡在尺寸和分布上不均勻等問題。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種旋流式微泡發(fā)生器，包括三種結(jié)構(gòu)，分別為自吸氣式結(jié) 構(gòu)、非自吸氣式結(jié)構(gòu)、混流式結(jié)構(gòu)。
[0006] 所述自吸氣式結(jié)構(gòu)、非自吸氣式結(jié)構(gòu)都包括入流口 1、進(jìn)氣口支架2、錐形型腔 I 3、錐形型腔II 4、連接環(huán)5、橡膠墊圈6、凸臺支架7、螺釘8、小孔9、出流口 10;其中入流 口 1的一端與泵連接，入流口 1的另一端與圓形連接環(huán)5相切，連接環(huán)5兩側(cè)設(shè)有的螺紋分 別與錐形型腔I 3、錐形型腔II 4連接，連接環(huán)5與錐形型腔I 3、錐形型腔II 4連接的連接 部位設(shè)有橡膠墊圈6,錐形型腔I 3腔壁上均勻設(shè)有三個凸臺支架7,三個凸臺支架7分別 通過螺釘8和進(jìn)氣口支架2連接，進(jìn)氣口支架2的中間有一根連接外部空氣的中空管，錐形 型腔I 3的一側(cè)設(shè)有小孔9,錐形型腔II 4的一側(cè)設(shè)有出流口 10。
[0007] 所述混流式結(jié)構(gòu)包括入流口 1、錐形型腔I 3、錐形型腔II 4、連接環(huán)5、橡膠墊圈 6、小孔9、出流口 10 ;其中入流口 1的一端與泵連接，入流口 1的另一端與圓形連接環(huán)5相 切，連接環(huán)5兩側(cè)設(shè)有的螺紋分別與錐形型腔I 3、錐形型腔II 4連接，連接環(huán)5與錐形型腔 I 3、錐形型腔II 4連接的連接部位設(shè)有橡膠墊圈6,錐形型腔I 3的一側(cè)設(shè)有小孔9,錐形 型腔II 4的一側(cè)設(shè)有出流口 10。
[0008] 所述錐形型腔I 3、錐形型腔II 4可替換為柱形型腔、球形型腔、橢球形型腔；其中 錐形型腔I 3、錐形型腔II 4可為相同型腔或者為不同型腔。
[0009] 所述錐形型腔I 3、錐形型腔II 4可替換為柱形型腔、球形型腔、橢球形型腔；其中 錐形型腔I 3、錐形型腔II 4為相同型腔。
[0010] 所述進(jìn)氣口支架2處的中空管與小孔9之間為緊貼或者之間留有的間 隙。
[0011] 所述凸臺支架7采用焊接的方式焊接在錐形型腔I 3腔壁上。
[0012] 所述小孔9、出流口 10的孔徑為不同；其中，小孔9的孔徑小于出流口 10的孔徑； 其中，可設(shè)置小孔9的孔徑為0. 5mm-5mm，出流口 10的孔徑為Imm-lOmm。
[0013] 所述小孔9、出流口 10的孔徑為相同；其中，可設(shè)置小孔9、出流口 10的孔徑為 1mm-1Omm〇
[0014] 一種旋流式微泡發(fā)生器生成微泡的方法，所述生成微泡的具體步驟如下： A、 根據(jù)旋流式微泡發(fā)生器的不同結(jié)構(gòu)，確定流體進(jìn)入的方式： A1、如果為自吸氣式結(jié)構(gòu)或者非自吸氣式結(jié)構(gòu)，流體進(jìn)入的方式為自吸氣式或者非自 吸氣式，則液體或固液混合流體經(jīng)泵加壓后，經(jīng)過入流口 1沿著切線方向進(jìn)入到連接環(huán)5 中，接著沿錐形型腔I 3、錐形型腔II 4分別向兩端前進(jìn)，通過型腔的誘導(dǎo)作用形成旋流； A2、如果為混流式結(jié)構(gòu)，流體進(jìn)入的方式為混流式，則液體或固液混合流體經(jīng)泵加壓與 由氣泵加壓的氣體混合，形成氣體與液體或者固液混合流體的混合流體，再經(jīng)過入流口 1 沿著切線方向進(jìn)入到連接環(huán)5中，接著沿錐形型腔I 3、錐形型腔II 4分別向兩端前進(jìn)，通過 型腔的誘導(dǎo)作用形成旋流； B、 根據(jù)旋流式微泡發(fā)生器的不同結(jié)構(gòu)，確定流體流出的方式： B1、如果為自吸氣式，則旋流經(jīng)型腔端部噴出后，在型腔的另一端將形成負(fù)壓；通過設(shè) 置的小孔9的孔徑小于出流口 10的孔徑使空氣會從進(jìn)氣口支架2處通過自吸的方式吸入 小孔9進(jìn)入型腔，在旋流的強(qiáng)力作用下，被粉碎成微泡；與流體一起噴出出流口 10 ; B2、如果為非自吸氣式，則旋流經(jīng)型腔端部噴出后，在型腔的另一端將形成負(fù)壓；通過 設(shè)置小孔9的孔徑小于出流口 10的孔徑使空氣會從進(jìn)氣口支架2處通過自吸且同時(shí)通過 氣泵主動供氣進(jìn)入型腔，在旋流的強(qiáng)力作用下，被粉碎成微泡；與流體一起噴出出流口 10 ; B3、如果為混流式，則通過設(shè)置的小孔9的孔徑等于出流口 10的孔徑使氣體在旋流的 強(qiáng)力作用下，被粉碎成微泡；與流體從小孔9、出流口 10 -起噴出。
[0015] 本發(fā)明的工作原理是： 根據(jù)旋流式微泡發(fā)生器的結(jié)構(gòu)，可分別根據(jù)需要構(gòu)建三種不同類型的旋流式微泡發(fā)生 器。
[0016] 如果為自吸式結(jié)構(gòu)的旋流式微泡發(fā)生器，則生成微泡的過程為：液體或固液混合 流體經(jīng)泵加壓后，經(jīng)過入流口 1沿著切線方向進(jìn)入到連接環(huán)5中，接著沿錐形型腔I 3、錐形 型腔II 4分別向兩端前進(jìn)，通過型腔的誘導(dǎo)作用形成旋流；旋流經(jīng)型腔端部噴出后，在型腔 的另一端將形成負(fù)壓；通過設(shè)置的小孔9的孔徑小于出流口 10的孔徑使空氣會從進(jìn)氣口支 架2處通過自吸的方式吸入小孔9進(jìn)入型腔，在旋流的強(qiáng)力作用下(指吸入的空氣在旋流的 強(qiáng)力作用下)，被粉碎成微泡；與流體(指液體或固液混合流體）一起噴出出流口 10。
[0017] 如果為非自吸式結(jié)構(gòu)的旋流式微泡發(fā)生器，則生成微泡的過程為：液體或固液混 合流體經(jīng)泵加壓后，經(jīng)過入流口 1沿著切線方向進(jìn)入到連接環(huán)5中，接著沿錐形型腔I 3、 錐形型腔II 4分別向兩端前進(jìn)，通過型腔的誘導(dǎo)作用形成旋流；旋流經(jīng)型腔端部噴出后，在 型腔的另一端將形成負(fù)壓；通過設(shè)置小孔9的孔徑小于出流口 10的孔徑使空氣會從進(jìn)氣口 支架2處通過自吸且同時(shí)通過氣泵主動供氣進(jìn)入型腔，在旋流的強(qiáng)力作用下(指吸入的空 氣在旋流的強(qiáng)力作用下)，被粉碎成微泡；與流體(指液體或固液混合流體）一起噴出出流口 10。
[0018] 如果為混流式結(jié)構(gòu)的旋流式微泡發(fā)生器，則生成微泡的過程為：液體或固液混合 流體經(jīng)泵加壓與由氣泵加壓的氣體混合，形成氣體與液體或者固液混合流體的混合流體， 再經(jīng)過入流口 1沿著切線方向進(jìn)入到連接環(huán)5中，接著沿錐形型腔I 3、錐形型腔II 4分別 向兩端前進(jìn)，通過型腔的誘導(dǎo)作用形成旋流；通過設(shè)置的小孔9的孔徑等于出流口 10的孔 徑使氣體(指由氣泵加壓的氣體）在旋流的強(qiáng)力作用下，被粉碎成微泡；與流體(指液體或固 液混合流體）從小孔9、出流口 10 -起噴出。
[0019] 其中，圖4給出了 CFD仿真的內(nèi)部流體流動的流線軌跡圖(針對自吸、非自吸的情 況）；圖5給出了通過CFD仿真的兩個出流口情況時(shí)的內(nèi)部流體流動的流線軌跡圖（針對混 流的情況)。
[0020] 本發(fā)明的有益效果是： 1、本發(fā)明涉及的微泡發(fā)生器結(jié)構(gòu)簡單，能有效防止堵塞。適用于金屬礦山、非金屬礦 山、煤炭、造紙、廢紙脫墨、工業(yè)廢水處理、水產(chǎn)品養(yǎng)殖和運(yùn)輸?shù)榷鄠€領(lǐng)域。
[0021] 2、本發(fā)明提供三種給氣方法，具有充氣性能好、能耗低、產(chǎn)生的微泡尺寸均勻且分 布合理。
[0022] 3、本發(fā)明的三種給氣方法中，自吸式的特點(diǎn)是：不需要?dú)怏w加壓泵，可以節(jié)約能 源，但氣體的最大流量與旋流產(chǎn)生的負(fù)壓有關(guān)；非自吸式的特點(diǎn)是：氣體的最大流量決定 于氣泵的壓力，同時(shí)有負(fù)壓自吸氣的作用，通過氣泵可以實(shí)現(xiàn)對氣體流量的主動控制，便于 實(shí)現(xiàn)對生成的微泡的尺寸和數(shù)量的控制，但此方法需要?dú)怏w加壓泵，有部分能源損失；混流 式的特點(diǎn)是：氣體的最大流量決定于氣泵的壓力，液體或固液混合流體經(jīng)泵加壓與由氣泵 加壓的氣體混合，形成氣體與液體或者固液混合流體的混合流體，流入微泡發(fā)生器，通過氣 泵可以實(shí)現(xiàn)對氣體流量的主動控制，便于實(shí)現(xiàn)對生成的微泡的尺寸和數(shù)量的控制，且有兩 個出流口，產(chǎn)生的微泡數(shù)量多，但此方法需要?dú)怏w加壓泵，同樣有部分能源損失。
[0023] 4、本發(fā)明可以根據(jù)實(shí)際情況改變進(jìn)氣口或出流口的形狀、大小來達(dá)到自吸進(jìn)氣或 兩端都出流產(chǎn)生微泡的效果；供氣方式可以采用自吸式供氣或加壓供氣，并通過流體帶入 的方法使氣體進(jìn)入微泡發(fā)生器。
[0024] 5、本發(fā)明可以根據(jù)實(shí)際情況改變旋流式微泡發(fā)生器的型腔，其型腔可以是錐形型 腔、柱形型腔、球形型腔、橢球形型腔，其兩個型腔可是相同型腔(對稱型）或者為不同型腔 (非對稱型)。
[0025] 6、本發(fā)明由于有三種給氣方法，供不同的情況選用，且給氣量可控，空氣在旋流的 強(qiáng)力作用下，被粉碎成微泡，因此具有充氣性能好、能耗低、產(chǎn)生的微泡尺寸均勻且分布合 理的特點(diǎn)。
[0026] 7、本發(fā)明的旋流式微泡發(fā)生器，具有結(jié)構(gòu)簡單、不易堵塞、維護(hù)方便的特點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的A-A剖面構(gòu)造圖； 圖3為本發(fā)明的B向視圖； 圖4為本發(fā)明通過CFD仿真的內(nèi)部流體流動的流線軌跡圖； 圖5為本發(fā)明通過CFD仿真的兩個出流口情況時(shí)的內(nèi)部流體流動的流線軌跡圖； 圖6為本發(fā)明中球形型腔旋流式微泡發(fā)生器結(jié)構(gòu)圖； 圖7為本發(fā)明中球形型腔旋流式微泡發(fā)生器剖面圖； 圖8為本發(fā)明中錐形型腔與球形型腔組合的旋流式微泡發(fā)生器； 圖中各標(biāo)號：1為入流口、2為進(jìn)氣口支架、3為錐形型腔I、4為錐形型腔II、5為連接 環(huán)、6為橡膠墊圈、7為凸臺支架、8為螺釘、9為小孔、10為出流口。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 實(shí)施例1 :如圖1-8所示，一種旋流式微泡發(fā)生器，包括三種結(jié)構(gòu)，分別為自吸氣式 結(jié)構(gòu)、非自吸氣式結(jié)構(gòu)、混流式結(jié)構(gòu)。
[0029] 所述自吸氣式結(jié)構(gòu)、非自吸氣式結(jié)構(gòu)都包括入流口 1、進(jìn)氣口支架2、錐形型腔 I 3、錐形型腔II 4、連接環(huán)5、橡膠墊圈6、凸臺支架7、螺釘8、小孔9、出流口 10;其中入流 口 1的一端與泵連接，入流口 1的另一端與圓形連接環(huán)5相切，連接環(huán)5兩側(cè)設(shè)有的螺紋分 別與錐形型腔I 3、錐形型腔II 4連接，連接環(huán)5與錐形型腔I 3、錐形型腔II 4連接的連接 部位設(shè)有橡膠墊圈6,錐形型腔I 3腔壁上均勻設(shè)有三個凸臺支架7,三個凸臺支架7分別 通過螺釘8和進(jìn)氣口支架2連接，進(jìn)氣口支架2的中間有一根連接外部空氣的中空管，錐形 型腔I 3的一側(cè)設(shè)有小孔9,錐形型腔II 4的一側(cè)設(shè)有出流口 10。
[0030] 所述混流式結(jié)構(gòu)包括入流口 1、錐形型腔I 3、錐形型腔II 4、連接環(huán)5、橡膠墊圈 6、小孔9、出流口 10 ;其中入流口 1的一端與泵連接，入流口 1的另一端與圓形連接環(huán)5相 切，連接環(huán)5兩側(cè)設(shè)有的螺紋分別與錐形型腔I 3、錐形型腔II 4連接，連接環(huán)5與錐形型腔 I 3、錐形型腔II 4連接的連接部位設(shè)有橡膠墊圈6,錐形型腔I 3的一側(cè)設(shè)有小孔9,錐形 型腔II 4的一側(cè)設(shè)有出流口 10。
[0031] 所述錐形型腔I 3、錐形型腔II 4可替換為柱形型腔、球形型腔、橢球形型腔；其中 錐形型腔I 3、錐形型腔II 4可為相同型腔或者為不同型腔(此種情況需為自吸氣式結(jié)構(gòu)或 者為非自吸氣式結(jié)構(gòu))。
[0032] 所述錐形型腔I 3、錐形型腔II 4可替換為柱形型腔、球形型腔、橢球形型腔；其中 錐形型腔I 3、錐形型腔II 4的為相同型腔(此種情況需為混流式結(jié)構(gòu))。
[0033] 所述進(jìn)氣口支架2處的中空管與小孔9之間為緊貼或者之間留有的間 隙。
[0034] 所述凸臺支架7采用焊接的方式焊接在錐形型腔I 3腔壁上。
[0035] 所述小孔9、出流口 10的孔徑為不同；其中，小孔9的孔徑小于出流口 10的孔徑； 其中，可設(shè)置小孔9的孔徑為0. 5mm-5mm，出流口 10的孔徑為Imm-lOmm。
[0036] 所述小孔9、出流口 10的孔徑為相同；其中，可設(shè)置小孔9、出流口 10的孔徑為
[0037] -種旋流式微泡發(fā)生器生成微泡的方法，所述生成微泡的具體步驟如下： A、 根據(jù)旋流式微泡發(fā)生器的不同結(jié)構(gòu)，確定流體進(jìn)入的方式： A1、如果為自吸氣式結(jié)構(gòu)或者非自吸氣式結(jié)構(gòu)，流體進(jìn)入的方式為自吸氣式或者非自 吸氣式，則液體或固液混合流體經(jīng)泵加壓后，經(jīng)過入流口 1沿著切線方向進(jìn)入到連接環(huán)5 中，接著沿錐形型腔I 3、錐形型腔II 4分別向兩端前進(jìn)，通過型腔的誘導(dǎo)作用形成旋流； A2、如果為混流式結(jié)構(gòu)，流體進(jìn)入的方式為混流式，則液體或固液混合流體經(jīng)泵加壓與 由氣泵加壓的氣體混合，形成氣體與液體或者固液混合流體的混合流體，再經(jīng)過入流口 1 沿著切線方向進(jìn)入到連接環(huán)5中，接著沿錐形型腔I 3、錐形型腔II 4分別向兩端前進(jìn)，通過 型腔的誘導(dǎo)作用形成旋流； B、 根據(jù)旋流式微泡發(fā)生器的不同結(jié)構(gòu)，確定流體流出的方式： B1、如果為自吸氣式，則旋流經(jīng)型腔端部噴出后，在型腔的另一端將形成負(fù)壓；通過設(shè) 置的小孔9的孔徑小于出流口 10的孔徑使空氣會從進(jìn)氣口支架2處通過自吸的方式吸入 小孔9進(jìn)入型腔，在旋流的強(qiáng)力作用下，被粉碎成微泡；與流體一起噴出出流口 10 ; B2、如果為非自吸氣式，則旋流經(jīng)型腔端部噴出后，在型腔的另一端將形成負(fù)壓；通過 設(shè)置小孔9的孔徑小于出流口 10的孔徑使空氣會從進(jìn)氣口支架2處通過自吸且同時(shí)通過 氣泵主動供氣進(jìn)入型腔，在旋流的強(qiáng)力作用下，被粉碎成微泡；與流體一起噴出出流口 10 ; B3、如果為混流式，則通過設(shè)置的小孔9的孔徑等于出流口 10的孔徑使氣體在旋流的 強(qiáng)力作用下，被粉碎成微泡；與流體從小孔9、出流口 10-起噴出。
[0038] 實(shí)施例2 :如圖1-8所示，一種旋流式微泡發(fā)生器為自吸氣式結(jié)構(gòu)或者為非自吸氣 式結(jié)構(gòu)。
[0039] 所述自吸氣式結(jié)構(gòu)、非自吸氣式結(jié)構(gòu)都包括入流口 1、進(jìn)氣口支架2、錐形型腔 I 3、錐形型腔II 4、連接環(huán)5、橡膠墊圈6、凸臺支架7、螺釘8、小孔9、出流口 10;其中入流 口 1的一端與泵連接，入流口 1的另一端與圓形連接環(huán)5相切，連接環(huán)5兩側(cè)設(shè)有的螺紋分 別與錐形型腔I 3、錐形型腔II 4連接，連接環(huán)5與錐形型腔I 3、錐形型腔II 4連接的連接 部位設(shè)有橡膠墊圈6,錐形型腔I 3腔壁上均勻設(shè)有三個凸臺支架7,三個凸臺支架7分別 通過螺釘8和進(jìn)氣口支架2連接，進(jìn)氣口支架2的中間有一根連接外部空氣的中空管，錐形 型腔I 3的一側(cè)設(shè)有小孔9,錐形型腔II 4的一側(cè)設(shè)有出流口 10。具體如圖1-3所示。
[0040] 所述進(jìn)氣口支架2處的中空管與小孔9之間留有2mm的間隙。
[0041] 所述凸臺支架7采用焊接的方式焊接在錐形型腔I 3腔壁上。
[0042] 所述小孔9、出流口 10的孔徑為不同；其中，小孔9的孔徑小于出流口 10的孔徑； 其中，可設(shè)置小孔9的孔徑為0. 5_，出流口 10的孔徑為1_。
[0043] 一種旋流式微泡發(fā)生器生成微泡的方法，所述生成微泡的具體步驟如下： A、 根據(jù)旋流式微泡發(fā)生器的不同結(jié)構(gòu)，確定流體進(jìn)入的方式： A1、如果為自吸氣式結(jié)構(gòu)或者非自吸氣式結(jié)構(gòu)，流體進(jìn)入的方式為自吸氣式或者非自 吸氣式，則液體或固液混合流體經(jīng)泵加壓后，經(jīng)過入流口 1沿著切線方向進(jìn)入到連接環(huán)5 中，接著沿錐形型腔I 3、錐形型腔II 4分別向兩端前進(jìn)，通過型腔的誘導(dǎo)作用形成旋流； B、 根據(jù)旋流式微泡發(fā)生器的不同結(jié)構(gòu)，確定流體流出的方式： B1、如果為自吸氣式，則旋流經(jīng)型腔端部噴出后，在型腔的另一端將形成負(fù)壓；通過設(shè) 置的小孔9的孔徑小于出流口 10的孔徑使空氣會從進(jìn)氣口支架2處通過自吸的方式吸入 小孔9進(jìn)入型腔，在旋流的強(qiáng)力作用下，被粉碎成微泡；與流體一起噴出出流口 10 ; B2、如果為非自吸氣式，則旋流經(jīng)型腔端部噴出后，在型腔的另一端將形成負(fù)壓；通過 設(shè)置小孔9的孔徑小于出流口 10的孔徑使空氣會從進(jìn)氣口支架2處通過自吸且同時(shí)通過 氣泵主動供氣進(jìn)入型腔，在旋流的強(qiáng)力作用下，被粉碎成微泡；與流體一起噴出出流口 10。
[0044] 實(shí)施例3 :如圖1-8所示，一種旋流式微泡發(fā)生器為混流式結(jié)構(gòu)。
[0045] 所述混流式結(jié)構(gòu)包括入流口 1、錐形型腔I 3、錐形型腔II 4、連接環(huán)5、橡膠墊圈 6、小孔9、出流口 10 ;其中入流口 1的一端與泵連接，入流口 1的另一端與圓形連接環(huán)5相 切，連接環(huán)5兩側(cè)設(shè)有的螺紋分別與錐形型腔I 3、錐形型腔II 4連接，連接環(huán)5與錐形型腔 I 3、錐形型腔II 4連接的連接部位設(shè)有橡膠墊圈6,錐形型腔I 3的一側(cè)設(shè)有小孔9,錐形 型腔II 4的一側(cè)設(shè)有出流口 10。
[0046] 所述小孔9、出流口 10的孔徑為相同；其中，可設(shè)置小孔9、出流口 10的孔徑為 1mm η
[0047] 一種旋流式微泡發(fā)生器生成微泡的方法，所述生成微泡的具體步驟如下： Α、根據(jù)旋流式微泡發(fā)生器的不同結(jié)構(gòu)，確定流體進(jìn)入的方式： Α1、如果為混流式結(jié)構(gòu)，流體進(jìn)入的方式為混流式，則液體或固液混合流體經(jīng)泵加壓與 由氣泵加壓的氣體混合，形成氣體與液體或者固液混合流體的混合流體，再經(jīng)過入流口 1 沿著切線方向進(jìn)入到連接環(huán)5中，接著沿錐形型腔I 3、錐形型腔II 4分別向兩端前進(jìn)，通過 型腔的誘導(dǎo)作用形成旋流； Β、根據(jù)旋流式微泡發(fā)生器的不同結(jié)構(gòu)，確定流體流出的方式： Β1、如果為混流式，則通過設(shè)置的小孔9的孔徑等于出流口 10的孔徑使氣體在旋流的 強(qiáng)力作用下，被粉碎成微泡；與流體從小孔9、出流口 10 -起噴出。
[0048] 實(shí)施例4 :如圖1-8所示，與實(shí)施例2情況基本相同，只是所述錐形型腔I 3、錐形 型腔II 4 一個為錐形型腔，一個為球形型腔(表示錐形型腔I 3、錐形型腔II 4可分別為錐形 型腔、球形型腔，或者分別為球形型腔、錐形型腔)，具體如圖8所示；所述進(jìn)氣口支架2處的 中空管與小孔9之間留有3mm的間隙；所述小孔9、出流口 10的孔徑為不同：小孔9的孔徑 小于出流口 10的孔徑；其中，可設(shè)置小孔9的孔徑為5mm，出流口 10的孔徑為7mm。
[0049] 實(shí)施例5 :如圖1-8所示，與實(shí)施例2情況基本相同，只是所述錐形型腔I 3、錐形 型腔II 4都為橢球形型腔；所述進(jìn)氣口支架2處的中空管與小孔9之間留有6_的間隙；所 述小孔9、出流口 10的孔徑為不同；其中，小孔9的孔徑小于出流口 10的孔徑：可設(shè)置小孔 9的孔徑為4mm，出流口 10的孔徑為10mm。
[0050] 實(shí)施例6 :如圖1-8所示，與實(shí)施例3情況基本相同，只是所述錐形型腔I 3、錐形 型腔II 4都為橢球形型腔；所述小孔9、出流口 10的孔徑為相同；其中，可設(shè)置小孔9的孔 徑為4mm,出流口 10的孔徑為4mm。
[0051] 實(shí)施例7 :如圖1-8所示，與實(shí)施例2情況基本相同，只是所述錐形型腔I 3、錐形 型腔II 4都為柱形型腔；所述進(jìn)氣口支架2處的中空管與小孔9之間緊貼；所述小孔9、出 流口 10的孔徑為不同；其中，小孔9的孔徑小于出流口 10的孔徑：可設(shè)置小孔9的孔徑為 3mm，出流口 10的孔徑為10mm。
[0052] 實(shí)施例8 :如圖1-8所示，與實(shí)施例3情況基本相同，只是所述錐形型腔I 3、錐形 型腔II 4都為柱形型腔；所述小孔9、出流口 10的孔徑為相同；其中，可設(shè)置小孔9的孔徑 為10mm，出流口 10的孔徑為10mm。
[0053] 實(shí)施例9 :如圖1-8所示，與實(shí)施例2情況基本相同，只是所述錐形型腔I 3、錐形 型腔II 4 一個為錐形型腔，一個為柱形型腔；所述進(jìn)氣口支架2處的中空管與小孔9之間緊 貼；所述小孔9、出流口 10的孔徑為不同；其中，小孔9的孔徑小于出流口 10的孔徑：可設(shè) 置小孔9的孔徑為3_，出流口 10的孔徑為6_。
[0054] 實(shí)施例10 :如圖1-8所示，與實(shí)施例2情況基本相同，只是所述錐形型腔I 3、錐形 型腔II 4 一個為橢球形型腔，一個為柱形型腔；所述進(jìn)氣口支架2處的中空管與小孔9之間 留有3mm間隙；所述小孔9、出流口 10的孔徑為不同；其中，小孔9的孔徑小于出流口 10的 孔徑：可設(shè)置小孔9的孔徑為5mm，出流口 10的孔徑為10mm。
[0055] 實(shí)施例11 :如圖1-8所示，與實(shí)施例2情況基本相同，只是所述錐形型腔I 3、錐形 型腔II 4 一個為橢球形型腔，一個為錐形型腔；所述進(jìn)氣口支架2處的中空管與小孔9之間 緊貼；所述小孔9、出流口 10的孔徑為不同；其中，小孔9的孔徑小于出流口 10的孔徑：可 設(shè)置小孔9的孔徑為4. 5mm，出流口 10的孔徑為9mm。
[0056] 實(shí)施例12 :如圖1-8所示，與實(shí)施例2情況基本相同，只是所述錐形型腔I 3、錐形 型腔II 4同時(shí)替換為球形型腔，具體如圖6-7所示；所述進(jìn)氣口支架2處的中空管與小孔9 之間留有2. 8mm間隙；所述小孔9、出流口 10的孔徑為不同；其中，小孔9的孔徑小于出流 口 10的孔徑：可設(shè)置小孔9的孔徑為5mm，出流口 10的孔徑為9. 5mm。
[0057] 實(shí)施例13 :如圖1-8所示，與實(shí)施例3情況基本相同，只是所述錐形型腔I 3、錐形 型腔II 4同時(shí)替換為球形型腔，具體如圖6-7所示；所述小孔9、出流口 10的孔徑為相同； 其中，可設(shè)置小孔9的孔徑為7. 5mm，出流口 10的孔徑為7. 5mm。
[0058] 實(shí)施例14 :如圖1-8所示，與實(shí)施例2情況基本相同，只是所述錐形型腔I 3、錐形 型腔II 4 一個為球形型腔，一個為柱形型腔；所述進(jìn)氣口支架2處的中空管與小孔9之間留 有2. 1mm間隙；所述小孔9、出流口 10的孔徑為不同；其中，小孔9的孔徑小于出流口 10的 孔徑：可設(shè)置小孔9的孔徑為3. 5mm，出流口 10的孔徑為8mm。
[0059] 實(shí)施例15 :如圖1-8所示，與實(shí)施例2情況基本相同，只是所述錐形型腔I 3、錐形 型腔II 4 一個為球形型腔，一個為橢球形型腔；所述進(jìn)氣口支架2處的中空管與小孔9之間 留有3mm間隙；所述小孔9、出流口 10的孔徑為不同；其中，小孔9的孔徑小于出流口 10的 孔徑：可設(shè)置小孔9的孔徑為4_，出流口 10的孔徑為9mm。
[0060] 上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述 實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前 提下作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1. 一種旋流式微泡發(fā)生器，其特征在于：包括三種結(jié)構(gòu)，分別為自吸氣式結(jié)構(gòu)、非自吸 氣式結(jié)構(gòu)、混流式結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋流式微泡發(fā)生器，其特征在于：所述自吸氣式結(jié)構(gòu)、非自吸 氣式結(jié)構(gòu)都包括入流口（1)、進(jìn)氣口支架（2)、錐形型腔I (3)、錐形型腔II (4)、連接環(huán)（5)、 橡膠墊圈（6)、凸臺支架（7)、螺釘（8)、小孔（9)、出流口（10);其中入流口（1)的一端與泵連 接，入流口（1)的另一端與圓形連接環(huán)（5)相切，連接環(huán)（5)兩側(cè)設(shè)有的螺紋分別與錐形型 腔I (3)、錐形型腔II (4)連接，連接環(huán)（5)與錐形型腔I (3)、錐形型腔II (4)連接的連接部 位設(shè)有橡膠墊圈（6)，錐形型腔I (3)腔壁上均勻設(shè)有三個凸臺支架（7)，三個凸臺支架（7) 分別通過螺釘（8 )和進(jìn)氣口支架（2 )連接，進(jìn)氣口支架（2 )的中間有一根連接外部空氣的中 空管，錐形型腔I (3)的一側(cè)設(shè)有小孔（9)，錐形型腔II (4)的一側(cè)設(shè)有出流口（10)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋流式微泡發(fā)生器，其特征在于：所述混流式結(jié)構(gòu)包括入流 口（1)、錐形型腔I (3)、錐形型腔II (4)、連接環(huán)（5)、橡膠墊圈（6)、小孔（9)、出流口（10); 其中入流口（1)的一端與泵連接，入流口（1)的另一端與圓形連接環(huán)（5)相切，連接環(huán)（5)兩 側(cè)設(shè)有的螺紋分別與錐形型腔I (3)、錐形型腔II (4)連接，連接環(huán)（5)與錐形型腔I (3)、 錐形型腔II (4)連接的連接部位設(shè)有橡膠墊圈（6)，錐形型腔I (3)的一側(cè)設(shè)有小孔（9)，錐 形型腔II (4)的一側(cè)設(shè)有出流口（10)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋流式微泡發(fā)生器，其特征在于：所述錐形型腔I (3)、錐形 型腔II (4)可替換為柱形型腔、球形型腔、橢球形型腔；其中錐形型腔I (3)、錐形型腔II (4)可為相同型腔或者為不同型腔。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋流式微泡發(fā)生器，其特征在于：所述錐形型腔I (3)、錐形 型腔II (4)可替換為柱形型腔、球形型腔、橢球形型腔；其中錐形型腔I (3)、錐形型腔II (4) 為相同型腔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋流式微泡發(fā)生器，其特征在于：所述進(jìn)氣口支架（2)處的中 空管與小孔（9)之間為緊貼或者之間留有的間隙。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋流式微泡發(fā)生器，其特征在于：所述凸臺支架（7)采用焊接 的方式焊接在錐形型腔I (3)腔壁上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋流式微泡發(fā)生器，其特征在于：所述小孔（9)、出流口（ 10) 的孔徑為不同；其中小孔（9)的孔徑小于出流口（10)的孔徑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋流式微泡發(fā)生器，其特征在于：所述小孔（9)、出流口（10) 的孔徑為相同。
10. -種旋流式微泡發(fā)生器生成微泡的方法，其特征在于：所述生成微泡的具體步驟 如下： A、根據(jù)旋流式微泡發(fā)生器的不同結(jié)構(gòu)，確定流體進(jìn)入的方式： A1、如果為自吸氣式結(jié)構(gòu)或者非自吸氣式結(jié)構(gòu)，流體進(jìn)入的方式為自吸氣式或者非自 吸氣式，則液體或固液混合流體經(jīng)泵加壓后，經(jīng)過入流口（1)沿著切線方向進(jìn)入到連接環(huán) (5) 中，接著沿錐形型腔I (3)、錐形型腔II (4)分別向兩端前進(jìn)，通過型腔的誘導(dǎo)作用形成 旋流； A2、如果為混流式結(jié)構(gòu)，流體進(jìn)入的方式為混流式，則液體或固液混合流體經(jīng)泵加壓與 由氣泵加壓的氣體混合，形成氣體與液體或者固液混合流體的混合流體，再經(jīng)過入流口（ 1) 沿著切線方向進(jìn)入到連接環(huán)（5)中，接著沿錐形型腔I (3)、錐形型腔II (4)分別向兩端前 進(jìn)，通過型腔的誘導(dǎo)作用形成旋流； B、根據(jù)旋流式微泡發(fā)生器的不同結(jié)構(gòu)，確定流體流出的方式： B1、如果為自吸氣式，則旋流經(jīng)型腔端部噴出后，在型腔的另一端將形成負(fù)壓；通過設(shè) 置的小孔（9)的孔徑小于出流口（10)的孔徑使空氣會從進(jìn)氣口支架（2)處通過自吸的方 式吸入小孔（9)進(jìn)入型腔，在旋流的強(qiáng)力作用下，被粉碎成微泡；與流體一起噴出出流口 (10)； B2、如果為非自吸氣式，則旋流經(jīng)型腔端部噴出后，在型腔的另一端將形成負(fù)壓；通過 設(shè)置小孔（9)的孔徑小于出流口（10)的孔徑使空氣會從進(jìn)氣口支架（2)處通過自吸且同時(shí) 通過氣泵主動供氣進(jìn)入型腔，在旋流的強(qiáng)力作用下，被粉碎成微泡；與流體一起噴出出流口 (10)； B3、如果為混流式，則通過設(shè)置的小孔（9)的孔徑等于出流口（10)的孔徑使氣體在旋 流的強(qiáng)力作用下，被粉碎成微泡；與流體從小孔（9)、出流口（10) -起噴出。
【文檔編號】B01F5/00GK104117299SQ201410324868
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】鄧久帥, 李浙昆, 何偉, 余國瑞, 樊瑜瑾, 施文麗, 何邦貴 申請人:昆明理工大學(xué)