一種雙流體微氣泡噴射發(fā)生裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種雙流體微氣泡噴射發(fā)生裝置，包括氣泡噴頭座(1)、連接件(2)、旋轉(zhuǎn)外殼(3)、旋轉(zhuǎn)體芯(4)、連接座(5)和氣泡噴嘴(6)；本裝置可用于工業(yè)水質(zhì)凈化及生活污水凈化處理，防治河流湖沼等產(chǎn)生藍(lán)藻并消滅藍(lán)藻及水質(zhì)凈化，養(yǎng)殖海域、水域中病毒預(yù)防與水質(zhì)凈化處理等。該微氣泡發(fā)生器所產(chǎn)生的高能氧氣泡或分子團(tuán)以氣液噴霧的方式噴灑到空氣中，因活性氧氣泡具有很高的能量，能夠捕獲空氣中的各種污染物，并對污染物氧化降解，達(dá)到凈化空氣的目的。
【專利說明】一種雙流體微氣泡噴射發(fā)生裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于水環(huán)境處理器材【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及機(jī)械類水中雙流體微氣泡噴射發(fā)生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]將雙流體微氣泡技術(shù)應(yīng)用到水質(zhì)優(yōu)化處理中，用于江河湖泊水污染防治，是一項(xiàng)先進(jìn)的水處理技術(shù)。它是將一定壓力的空氣(或氧氣)和水同時(shí)注入到雙流體微氣泡噴射發(fā)生器的混合腔中，形成兩相流，當(dāng)其流過噴嘴末端的噴口時(shí)，氣相迅速膨脹，兩相流中的氣泡將破裂形成具有較高速度的微米量級的含有一定比例氧的微小氣泡，這些微小氣泡具有很高的能量，并以極高的線速度射入水中，在水中形成初始運(yùn)動速度較高、具有比較高的移動效率和轉(zhuǎn)移效率的活性氧分子團(tuán)——高能氧。
[0003]高能氧可以快速完成對水和空氣中污染物的氧化降解，可以迅速溶解在水中成為高濃度溶解氧，從而解決污水處理中提高氧溶解度的難題。運(yùn)動活性氧氣泡具有非常高的動能，這種動能足以在有效傳輸距離(發(fā)生斷裂化學(xué)鍵和共價(jià)鍵的傳輸距離)中打破水中污染物與水分子之間的共價(jià)鍵連接和污染物內(nèi)部的化學(xué)鍵連接，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化還原和對污染物的氧化降解，一般有效傳輸距離為0.6—0.8米；當(dāng)活性氧氣泡流速達(dá)到640米/秒以上時(shí)，活性氧氣泡被壓縮得更小，氣泡擁有的動能將倍增，在水中的有效傳輸距離將提高，進(jìn)一步提高氣泡對污染物的氧化降解作用和對污水的凈化作用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型提供一種雙流體微氣泡噴射發(fā)生裝置，可以在江河湖泊的水中，用它噴射出高速微小的氧氣泡來氧化水中的污染物，所用材料為空氣和水，節(jié)省資源，且使用方便、靈活機(jī)動。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種雙流體微氣泡噴射發(fā)生裝置，包括氣泡噴頭座、連接件、旋轉(zhuǎn)外殼、旋轉(zhuǎn)體芯、連接座和氣泡噴嘴；氣泡噴嘴安裝在氣泡噴頭座上的噴嘴孔中，旋轉(zhuǎn)體芯安裝在旋轉(zhuǎn)外殼中形成旋轉(zhuǎn)體，旋轉(zhuǎn)體一端安裝連接座，旋轉(zhuǎn)體另一端用連接件和氣泡噴頭座連接；
[0006]所述氣泡噴頭座是用剛體材料做成的類柱形構(gòu)件，在其一端及體上均勻布置多個內(nèi)螺紋的噴嘴孔，用于安裝氣泡噴嘴，其另一端開有內(nèi)螺紋的孔，也是氣泡噴頭座的內(nèi)混合腔，并與噴嘴孔相通；
[0007]所述連接件是用剛性材料做成，其一端開有凹槽，用于安裝氣液旋轉(zhuǎn)體，另一端中部開有第一孔和第二孔，用螺釘分別穿過第一孔和第二孔與旋轉(zhuǎn)體芯上的第一內(nèi)螺紋和第二內(nèi)螺紋連接以用于固定，同時(shí)開有兩個與旋轉(zhuǎn)體芯上兩道旋轉(zhuǎn)槽尺寸相同的第一斜孔和第二斜孔，使兩道旋轉(zhuǎn)槽中的旋轉(zhuǎn)混合流體接著旋轉(zhuǎn)進(jìn)入氣泡噴頭座的內(nèi)腔，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)混合流動，直至流經(jīng)氣泡噴嘴的錐形孔入口后從其出口噴出；
[0008]所述旋轉(zhuǎn)外殼是用剛性材料做成，所述旋轉(zhuǎn)體芯緊配合安裝在其中形成旋轉(zhuǎn)體，其兩端為外螺紋，分別和連接件和連接座相鏈接；
[0009]所述旋轉(zhuǎn)體芯是用剛性材料做成，在其外表面均勻開有兩道旋轉(zhuǎn)槽，用于通過氣液兩相混合流體，在其兩端分別由第一內(nèi)螺紋和第二內(nèi)螺紋，用螺釘分別和連接件和連接座連接固定；
[0010]所述連接座是用剛性材料做成，其一端開有凹槽，用于安裝旋轉(zhuǎn)體，另一端中部開有第三孔和第四孔，用螺釘分別穿過第三孔和第四孔與旋轉(zhuǎn)體芯連接第一內(nèi)螺紋和第二內(nèi)螺紋以用于固定，同時(shí)開有的第三內(nèi)螺紋孔和第四內(nèi)螺紋孔，用于安裝和外部水管和氣管相接的接頭；
[0011]所述氣泡噴嘴，其一端為六角體用于安裝操作，另一端為外螺紋用于安裝在氣泡噴頭座上的噴嘴孔中，氣泡噴嘴的內(nèi)部為一錐形孔，大端為進(jìn)口，小端為出口。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0013]本實(shí)用新型一種雙流體微氣泡發(fā)生裝置可用于工業(yè)水質(zhì)凈化及生活污水凈化處理，防治河流湖沼等產(chǎn)生藍(lán)藻并消滅藍(lán)藻及水質(zhì)凈化，養(yǎng)殖海域、水域中病毒預(yù)防與水質(zhì)凈化處理等。該微氣泡發(fā)生器所產(chǎn)生的高能氧氣泡或分子團(tuán)以氣液噴霧的方式噴灑到空氣中，因活性氧氣泡具有很高的能量，能夠捕獲空氣中的各種污染物，并對污染物氧化降解，達(dá)到凈化空氣的目的。本雙流體微氣泡發(fā)生裝置工作中所用水和空氣都是來自自然的，在使含氧的氣體微氣泡化過程中，不會發(fā)生二次危害物質(zhì)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型提供一種雙流體微氣泡發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0015]圖2為一種雙流體微氣泡發(fā)生裝置旋轉(zhuǎn)體芯的結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖2上半部分是主視圖，下半部分是俯視圖。
[0016]圖3為一種雙流體微氣泡噴射發(fā)生裝置旋轉(zhuǎn)外殼示意圖；圖3上半部分是主視圖，下半部分是俯視圖。
[0017]圖4為一種雙流體微氣泡噴射發(fā)生裝置連接件示意圖；圖4上半部分是主視圖，下半部分是俯視圖。
[0018]圖5為一種雙流體微氣泡噴射發(fā)生裝置連接件座示意圖；圖5上半部分是主視圖，下半部分是俯視圖。
[0019]圖6為一種雙流體微氣泡噴射發(fā)生裝置的噴嘴結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖6上半部分是主視圖，下半部分是俯視圖。
[0020]圖7為一種雙流體微氣泡噴射發(fā)生裝置的噴噴頭座結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖7上半部分是主視圖，下半部分是俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖具體說明本實(shí)用新型的實(shí)施例。
[0022]實(shí)施例1:
[0023]如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種雙流體微氣泡噴射發(fā)生裝置，其特征在于由氣泡噴頭座1、連接件2、旋轉(zhuǎn)外殼3、旋轉(zhuǎn)體芯4、連接座5和氣泡噴嘴6等六部分組成。
[0024]所述旋轉(zhuǎn)體芯4是一長IOOmm直徑22mm的不銹鋼材料做成如圖2所示,在其外表面均勻開有兩道寬3mm深3mm的旋轉(zhuǎn)槽23，用于通過氣液兩相混合流體，在其兩端距離端面中心5mm分別布2個深5mm的M3內(nèi)螺紋26和27，用螺釘分別和連接件2和連接座5連接固定；旋轉(zhuǎn)體芯4緊配合安裝在旋轉(zhuǎn)外殼3中形成旋轉(zhuǎn)體。
[0025]所述旋轉(zhuǎn)外殼3是一長IOOmm內(nèi)徑22mm，外徑26mm的不銹鋼材料做成如圖3所
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[0026]所述連接座5是用一高20mm直徑34mm的不銹鋼材料做成如圖4所示,其一端距離端面中心5mm分別布直徑3mm的2個孔14和孔15，用M3螺釘分別穿過孔14和孔15與旋轉(zhuǎn)體芯4的內(nèi)螺紋固定連接，與孔14和孔15正交線上，距離中心9.5mm開有兩個M6的內(nèi)螺紋孔16和17，用于安裝和外部水管和氣管相接的接頭；其另一端開有深7mm直徑26mm的凹槽13，用于安裝旋轉(zhuǎn)體，凹槽13的底部再加深3_直徑22_的凹槽，氣和水進(jìn)入該凹槽后先混合，再進(jìn)入旋轉(zhuǎn)體芯的兩旋轉(zhuǎn)槽。
[0027]所述連接件2是一高20mm直徑34mm的不銹鋼材料做成如圖5所示，其一端開有深10mm，直徑26mm的凹槽18和M27外螺紋，用于安裝氣液旋轉(zhuǎn)體，M27外螺紋用于和泡噴頭座I的M27內(nèi)螺紋相接安裝，另一端距離端面中心5mm分別布直徑3mm的2個孔19和孔20，用螺釘分別穿過孔19和孔20與旋轉(zhuǎn)體芯4上的內(nèi)螺紋26和27固定連接，與孔19和孔20正交線上，距離中型9.5mm開有兩個直徑3.5mm的斜45度的斜孔21和22，使兩道旋轉(zhuǎn)槽23中的旋轉(zhuǎn)混合流體可通過兩斜孔接著旋轉(zhuǎn)進(jìn)入噴頭座I的內(nèi)腔。
[0028]所述氣泡噴嘴6如圖6所示，其一端為六角體用于安裝操作，另一端為M12的外螺紋用于安裝在氣泡噴頭座I上的噴嘴孔11的M12內(nèi)螺紋中，氣泡噴嘴6的內(nèi)部為一深13mm的錐形孔25,進(jìn)口端直徑為8mm,出口端直徑為1.2mm。
[0029]所述氣泡噴頭座I是用不銹鋼材料做成如圖7所示長約46mm直徑約41mm的類柱形構(gòu)件,在其一端頭為邊長12mm的六邊平面，垂直平面中心有一個深I(lǐng)Omm的M12第一層內(nèi)螺紋孔，用于安裝一只氣泡噴嘴；端頭與六邊平面有成50度夾角的六面體，每一面的中部垂直布一個深I(lǐng)Omm的M12內(nèi)螺紋孔，為第二層內(nèi)螺紋孔，用于安裝2?7號6只氣泡噴嘴；端頭平面15mm至34mm是一圓柱體,在該圓柱體距離端頭平面26mm的一周均勻布置第三層6個深I(lǐng)Omm的M12內(nèi)螺紋孔，用于安裝8?13號6只氣泡噴嘴，第三層的每一個內(nèi)螺紋孔與第二層相鄰的兩個內(nèi)螺紋孔成三角形的三個頂點(diǎn)；氣泡噴頭座I另一端開有深I(lǐng)Omm的M27內(nèi)螺紋，該內(nèi)螺紋的深部約為深6_直徑20_氣液混合旋轉(zhuǎn)腔，該混合旋轉(zhuǎn)腔和3層13個內(nèi)螺紋孔均相通，氣液在其中繼續(xù)旋轉(zhuǎn)混合后分別從13支噴嘴噴出。
[0030]裝配時(shí)各部件連接處用密封膠涂抹，以防泄漏。
[0031]使用時(shí)將具有一定壓力的外螺紋M6的水管和氣管分別通過接頭與內(nèi)螺紋孔16和孔17固定連接，水和氣將同時(shí)進(jìn)入連接座5的凹槽13中，混合后同時(shí)進(jìn)入旋轉(zhuǎn)體的兩道旋轉(zhuǎn)槽23和旋轉(zhuǎn)槽24，繼續(xù)作混合并沿旋轉(zhuǎn)槽旋轉(zhuǎn)著通過，經(jīng)連接座2上的旋轉(zhuǎn)孔21和旋轉(zhuǎn)孔22旋轉(zhuǎn)著進(jìn)入氣泡噴頭座I的蝸旋混合腔，接著通過氣泡噴嘴6的錐形孔25入口并從其出口噴出，形成含有氣泡的兩相流體。
[0032]將本實(shí)用新型一種雙流體微氣泡噴射發(fā)生裝置的多支分布安裝在有一定壓力的水路和氣路管網(wǎng)上，可組成區(qū)域型的雙流體微氣泡發(fā)生系統(tǒng)，可同時(shí)對江河湖泊大面積水質(zhì)凈化處理。
[0033]本實(shí)用新型一種雙流體微氣泡噴射發(fā)生裝置，在有一定壓力的水和空氣進(jìn)入旋轉(zhuǎn)體混合旋轉(zhuǎn)后在進(jìn)入蝸旋混合腔中，在經(jīng)蝸旋混合噴射嘴噴出。氣泡伴隨著水溶液在氣液旋轉(zhuǎn)體和蝸旋混合噴射嘴中加速運(yùn)動，由于蝸旋混合噴射嘴的特點(diǎn)是進(jìn)水總量與噴射出水總量相等，而進(jìn)水口徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于出水口徑，所以出水口的氣液溶液流速將大幅度提高:
[0034]V1S1 = V2S2 ；
[0035]V1為進(jìn)水口水溶液流速，S1為進(jìn)水口截面積；
[0036]V2為出水口水溶液流速，S2為出水口截面積；
[0037]S1 = 31 (1//4, Cl1 為進(jìn)水 口直徑；S2 = d22/4, d2 為出水 口直徑；
[0038]則出水口水溶液流速V2計(jì)算如下:
[0039]V2 = V1Cl1Vd22 ；
[0040]若:蝸旋混合噴射嘴進(jìn)水口直徑Cl1 = G1/2”，蝸旋加速系統(tǒng)的出水口直徑d2 =G1/16” ；
[0041]則V2 = GWiq
[0042]一般進(jìn)水口流速V1的選定范圍為4一 10米/秒，因此出水口流速V2的增速范圍為256—640米/秒。氣液混合流中的氣泡在高壓作用下被壓縮，一旦從噴口噴出，將迅速破碎，形成速度很高的超微小氣泡。
[0043]高速活性氧微氣泡噴射進(jìn)入水中后將產(chǎn)生三種變化，第一種為氣泡破裂，活性氧以分子態(tài)溶解于水中成為溶解氧；第二種為氣泡保持原態(tài)在水中橫向、向下、向上運(yùn)動，4—5小時(shí)后才能上升到水面，在這個過程中發(fā)揮氧化降解和凈化水的作用；第三種為氣泡融合成為較大個氣泡，隨著氣泡不斷融合壯大，氣泡將上升出水面。在第一種情況下，活性氧微氣泡進(jìn)入水中后，因氣泡內(nèi)部壓力比較高導(dǎo)致氣泡壁具有較高的張力，發(fā)生碰撞或其他條件導(dǎo)致氣泡破裂，氣泡壁的張力作用將釋放巨大的能量，這種能量可以促使活性氧分子溶解于水，同時(shí)可以破壞污染物與水的共價(jià)鍵連接，也可以破壞污染物內(nèi)部的化學(xué)鍵連接，活性氧同時(shí)發(fā)揮作用，完成氧化降解污染物和水質(zhì)凈化。在第三種情況下，活性氧微氣泡進(jìn)入水中后即氣泡融合成為大氣泡時(shí)，由于氣泡融合導(dǎo)致氣泡壁表面張力下降，融合的氣泡將釋放較大的氣泡結(jié)合能，這種結(jié)合能可以導(dǎo)致氣泡周邊的污染物與水之間的共價(jià)鍵結(jié)合破裂，使氣泡中的活性氧對污染物產(chǎn)生氧化降解作用和活性氧分子在水中的溶解作用。
[0044]該微氣泡發(fā)生器所產(chǎn)生的高能氧氣泡或分子團(tuán)以氣液噴霧的方式噴灑到空氣中，因活性氧氣泡具有很高的能量，能夠捕獲空氣中的各種污染物，并對污染物氧化降解，達(dá)到凈化空氣的目的。
[0045]實(shí)施例2:
[0046]本實(shí)施例2雙流體微氣泡噴射發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)和實(shí)施例1的雙流體微氣泡噴射發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)相同。是將實(shí)施例1中的噴頭座的高度設(shè)置為34_，在其上布置一和二兩層7個噴嘴而實(shí)現(xiàn)的一種雙流體微氣泡噴射發(fā)生裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種雙流體微氣泡噴射發(fā)生裝置，其特征在于，包括氣泡噴頭座(I)、連接件(2)、旋轉(zhuǎn)外殼(3)、旋轉(zhuǎn)體芯(4)、連接座(5)和氣泡噴嘴(6);氣泡噴嘴(6)安裝在氣泡噴頭座(I)上的噴嘴孔(11)中，旋轉(zhuǎn)體芯(4)安裝在旋轉(zhuǎn)外殼(3)中形成旋轉(zhuǎn)體，旋轉(zhuǎn)體一端安裝連接座(5)，旋轉(zhuǎn)體另一端用連接件(2)和氣泡噴頭座(I)連接； 所述氣泡噴頭座(I)是用剛體材料做成的類柱形構(gòu)件，在其一端及體上均勻布置多個內(nèi)螺紋的噴嘴孔(11)，用于安裝氣泡噴嘴(6)，其另一端開有內(nèi)螺紋的孔(12)，也是氣泡噴頭座⑴的內(nèi)混合腔，并與噴嘴孔(11)相通； 所述連接件(2)是用剛性材料做成，其一端開有凹槽(18)，用于安裝氣液旋轉(zhuǎn)體，另一端中部開有第一孔(19)和第二孔(20)，用螺釘分別穿過第一孔(19)和第二孔(20)與旋轉(zhuǎn)體芯(4)上的第一內(nèi)螺紋(26)和第二內(nèi)螺紋(27)連接以用于固定，同時(shí)開有兩個與旋轉(zhuǎn)體芯(4)上兩道旋轉(zhuǎn)槽(23)尺寸相同的第一斜孔(21)和第二斜孔(22)，使兩道旋轉(zhuǎn)槽(23)中的旋轉(zhuǎn)混合流體接著旋轉(zhuǎn)進(jìn)入氣泡噴頭座(I)的內(nèi)腔，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)混合流動，直至流經(jīng)氣泡噴嘴(6)的錐形孔(25)入口后從其出口噴出； 所述旋轉(zhuǎn)外殼(3)是用剛性材料做成，所述旋轉(zhuǎn)體芯(4)緊配合安裝在其中形成旋轉(zhuǎn)體，其兩端為外螺紋，分別和連接件(2)和連接座(5)相鏈接； 所述旋轉(zhuǎn)體芯(4)是用剛性材料做成，在其外表面均勻開有兩道旋轉(zhuǎn)槽(23)，用于通過氣液兩相混合流體，在其兩端分別由第一內(nèi)螺紋(26)和第二內(nèi)螺紋(27)，用螺釘分別和連接件(2)和連接座(5)連接固定； 所述連接座(5)是用剛性材料做成，其一端開有凹槽(13)，用于安裝旋轉(zhuǎn)體，另一端中部開有第三孔(14)和第四孔(15)，用螺釘分別穿過第三孔(14)和第四孔(15)與旋轉(zhuǎn)體芯(4)連接第一內(nèi)螺紋(26)和第二內(nèi)螺紋(27)以用于固定，同時(shí)開有的第三內(nèi)螺紋孔(16)和第四內(nèi)螺紋孔(17)，用于安裝和外部水管和氣管相接的接頭； 所述氣泡噴嘴(6)，其一端為六角體用于安裝操作，另一端為外螺紋用于安裝在氣泡噴頭座⑴上的噴嘴孔(11)中，氣泡噴嘴(6)的內(nèi)部為一錐形孔(25)，大端為進(jìn)口，小端為出□。
【文檔編號】B01D53/76GK203794684SQ201420208456
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】秦俊, 韓雪, 馮明輝, 其他發(fā)明人請求不公開姓名 申請人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)