專利名稱:勻分布振動(dòng)溶氣釋放器的制作方法
本實(shí)用新型屬于壓力溶氣氣浮法凈水工藝中的一個(gè)裝置。該裝置能把壓力溶氣水中的氣體釋放成密集的微細(xì)氣泡群，并使其粘附于水中什質(zhì)顆粒及絮粒，形成整體比重小于水的帶氣絮粒而浮至水面，從而達(dá)到固液分離的目的。
在現(xiàn)有技術(shù)中，溶氣釋放器的形式，從結(jié)構(gòu)上講，以孔口管咀型為多數(shù)，1982年美國專利US－4，338，192中雖然揭示出與本實(shí)用新型類似的溶氣釋放器，但由于該裝置中的第一構(gòu)件上的凹盆與實(shí)心構(gòu)件的配合，不是最佳狀態(tài)，氣泡在從第一構(gòu)件與實(shí)心構(gòu)件之間流出時(shí)，其大部分直徑小于100微米，最佳壓力需100磅／吋2(100磅／吋2≈689.5kpa)，因此，該項(xiàng)裝置釋放出的微氣泡尺寸偏大，釋放壓力較高，釋放能耗較大。
本實(shí)用新型的任務(wù)是提出一個(gè)結(jié)構(gòu)更為合理、釋放性能更好、耗能更少與待處理水接觸更趨充分、均勻，在裝置被污物堵塞后，清洗十分方便的溶氣釋放器。
這種新型的溶氣釋放器，有兩部分組成，一是釋放部件，二是清洗堵物部件，兩部分通過連接構(gòu)成了一個(gè)整體裝置。釋放部件由固定盤(2)，振動(dòng)盤(4)，導(dǎo)柱(5)，定隙環(huán)(11)，連接桿與圓環(huán)聯(lián)成一體的托架(7)組成，清洗堵物部件由活塞(14)，活塞套筒(15)，活塞圓柱銷(18)，活塞套筒圓柱銷(19)，拉簧(20)，空心連接螺柱(21)，壓縮空氣管(22)，換氣三通閥(23)，排氣管(24)組成。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是
1、由于固定盤(2)和振動(dòng)盤(4)之間具有凹孔(10)，狹縫隙(12)，寬縫隙(13)和環(huán)形槽(9)這樣的結(jié)構(gòu)，造成沖擊渦流，波浪式射流、推流和局部真空，因而引起振動(dòng)，振動(dòng)使氣體釋放更趨徹底，在低壓147kpa下，釋氣率≥99％，釋放的氣泡微小，平均直徑在20～30微米，且濃密、均勻而穩(wěn)定，能瞬時(shí)釋放溶氣，在0.1秒左右時(shí)間釋氣過程就可結(jié)束；2、固定盤(2)與振動(dòng)盤(4)之間具有適當(dāng)縫隙(12)、(13)高度，使釋氣水沿圓盤四周流出，流量分布更趨均勻；3、增加了堵物清洗部件，不必拆裝釋放器便可十分簡便地清洗堵物。
附圖進(jìn)一步描述了本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。
固定盤(2)、振動(dòng)盤(4)和托架(7)各有三個(gè)相隔120°的孔(6)，導(dǎo)柱(5)伸入孔(6)內(nèi)，導(dǎo)柱(5)的兩端與固定盤(2)和托架聯(lián)接固定，使固定盤(2)、振動(dòng)盤(4)和托架(7)構(gòu)成一個(gè)溶氣釋放部件，固定盤(2)、振動(dòng)盤(4)和托架(7)在水平方向平行，振動(dòng)盤(4)可沿導(dǎo)柱(5)作軸向移動(dòng)，固定盤(2)與振動(dòng)盤(4)之間的導(dǎo)柱(5)上套有一個(gè)定隙環(huán)(11)，使狹縫隙(12)與寬縫隙(13)在工作時(shí)有一個(gè)最佳縫隙，固定盤(2)的中心有一凸緣與短管(1)聯(lián)接，短管上端有內(nèi)螺紋與溶氣水管連接固定，固定盤(2)有一中心錐形孔(3)，固定盤(2)底面有固定環(huán)(8)與固定盤(2)聯(lián)成一體，振動(dòng)盤(4)中心有一凹孔(10)與固定盤中心錐形孔(3)相對(duì)，振動(dòng)盤中心凹孔(10)的直徑大于固定盤中心錐形孔(3)，振動(dòng)盤(4)上平面有環(huán)形槽(9)與固定盤(2)的固定環(huán)(8)相對(duì)面嵌入槽內(nèi)，環(huán)形槽(9)比固定環(huán)(8)寬，二者的間隙構(gòu)成水流通道。振動(dòng)盤(4)下平面中心，有一凸緣與活塞(14)聯(lián)成一體，活塞(14)在套筒(15)中可往復(fù)移動(dòng)，活塞(14)有環(huán)槽(16)，密封圈(17)嵌入其中，套筒(15)外側(cè)與托架(7)的三個(gè)連接桿相連，為了不使振動(dòng)盤(4)被污物堵住，在活塞(14)和套筒(15)上各安裝了一個(gè)圓柱銷(18)、(19)，并有拉簧(20)相聯(lián)，在排除堵物時(shí)，依靠拉簧的拉力使振動(dòng)盤(4)迅速下移，壓縮空氣管(22)的一端連接換向三通閥(23)，另一端用空心螺柱(21)與套筒(15)連接，構(gòu)成溶氣釋放器整體裝置。
其釋氣過程是壓力溶氣水進(jìn)入短管(1)通過中心錐形孔(3)與凹孔(10)，使溶氣水突然收縮并即行擴(kuò)大，降低部分壓能以增強(qiáng)水流的湍流程度，促進(jìn)空氣分子的運(yùn)動(dòng)，從而加速其逸出“籠子”(壓力溶氣水中平均每個(gè)空氣分子被包圍在成千上萬個(gè)水分子構(gòu)成的范德華引力場(chǎng)內(nèi)，宛似處在“籠子”中)，接著水流在凹孔(10)內(nèi)撞擊，形成渦流，從而產(chǎn)生劇烈的紊動(dòng)而繼續(xù)“消能”(消除氣、水分子之間作用能的簡稱)、傳質(zhì)、釋氣，使大部分逸出“籠子”的空氣分子在分子擴(kuò)散和紊流擴(kuò)散的作用下，逐級(jí)并成超微氣泡(直徑＜1微米的氣泡)及微氣泡(直徑1－100微米的氣泡)。當(dāng)水流急轉(zhuǎn)入狹縫隙(12)時(shí)，流態(tài)驟變，在極窄的狹縫隙進(jìn)口處，水流斷面再次急劇收縮，紊動(dòng)程度更為劇烈，并出現(xiàn)局部真空，其液膜減薄及表面更新速率達(dá)到了頂點(diǎn)?？諝夥肿訋缀跞酷尦觯⒀鬲M縫圓盤徑向迅速擴(kuò)散。當(dāng)水流進(jìn)入環(huán)形槽(9)時(shí)，流態(tài)頻頻突變，形成波浪式的不穩(wěn)定的輻射向推流。波浪式推流與狹縫進(jìn)口處出現(xiàn)的局部真空組合成釋放器的振動(dòng)源。振動(dòng)不僅有助于氣體分子在低壓下(147～196kpa)跳出“籠子”，而且使氣體釋放更趨徹底，加速了超微氣泡和微氣泡的紊動(dòng)擴(kuò)散，以致能夠在極短的時(shí)間內(nèi)均勻通過寬縫隙(13)而緩緩流出。至此，完成了壓力溶氣水形成氣泡的全過程。從而使透明的溶氣水變?yōu)闅飧羲璧娜榘咨尼寶馑?，整個(gè)過程耗時(shí)僅0.1秒左右。
在振動(dòng)釋放部件工作時(shí)，一旦固定盤(2)與振動(dòng)盤(4)之間的縫隙和環(huán)形槽被污物堵塞，只要轉(zhuǎn)動(dòng)換向三通閥(23)90度，切斷壓縮空氣源，使套筒內(nèi)的壓縮空氣從排氣管(24)放出，振動(dòng)盤(4)即借助自重、溶氣水沖力及拉簧(20)拉力的作用而落下，從而增大固定盤(2)與振動(dòng)盤(4)之間的縫隙(12)、(13)，使堵物被壓力溶氣水沖走。待污物沖走后，轉(zhuǎn)動(dòng)換向三通閥(23)，接通壓縮空氣源，使活塞受壓，頂起振動(dòng)盤(4)，重新使釋放器進(jìn)入工作狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.壓力溶氣氣浮法凈水工藝中的一個(gè)裝置-振動(dòng)溶氣釋放器，它包括溶氣釋放部件固定盤(2)和振動(dòng)盤(4)，其特征在于溶氣釋放部件的固定盤(2)、振動(dòng)盤(4)和托架(7)各有三個(gè)相隔120°的孔(6)，導(dǎo)柱(5)的兩端與固定盤(2)和托架(7)聯(lián)接固定。使固定盤(2)、振動(dòng)盤(4)和托架(7)構(gòu)成一個(gè)整體，固定盤(2)、振動(dòng)盤(4)和托架(7)在水平方向平行，振動(dòng)盤(4)可沿導(dǎo)柱(5)作軸向移動(dòng)，固定盤(2)與振動(dòng)盤(4)之間的導(dǎo)柱(5)上套有一個(gè)定隙環(huán)(11)，使狹縫隙(12)與寬縫隙(13)在工作時(shí)有一個(gè)最佳縫隙，固定盤(2)的中心有一凸緣與短管(1)聯(lián)接，固定盤(2)有一中心錐形孔(3)，固定盤(2)底面有固定環(huán)(8)與固定盤(2)聯(lián)成一體，振動(dòng)盤(4)中心有一凹孔(10)與固定盤中心錐形孔(3)相對(duì)，振動(dòng)盤(4)上平面有環(huán)形槽(9)與固定盤(2)的固定環(huán)(8)相對(duì)而嵌入槽內(nèi)，二者的間隙構(gòu)成水流通道。振動(dòng)盤(4)下平面中心有一凸緣與活塞(14)聯(lián)成一體，活塞(14)在套筒(15)中可往復(fù)移動(dòng)，活塞(14)有環(huán)槽(16)，密封圈(17)嵌入其中，套筒(15)外側(cè)與托架(7)的三個(gè)連接桿相連，為了介決振動(dòng)盤(4)被污物堵住，在活塞(14)和套筒(15)上各安裝了一個(gè)圓柱銷(18)、(19)，并有拉簧(20)相聯(lián)，在排除堵物時(shí)，依靠拉簧的拉力使振動(dòng)盤(4)迅速下移，以加大水流通道使污物排出。壓縮空氣管(22)的一端連接換向三通閥(23)，另一端用空心螺柱(21)與套筒(15)連接成一整體，上述溶氣釋放部件與清洗部件構(gòu)成溶氣釋放器整體裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的溶氣釋放器，其特征在于振動(dòng)盤中心凹孔(10)的直徑大于固定盤中心錐形孔(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的溶氣釋放器，其特征在于固定盤(2)底面有二條固定環(huán)(8)與固定盤(2)聯(lián)成一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的溶氣釋放器，其特征在于振動(dòng)盤(4)上平面有二條環(huán)形槽(9)與固定盤(2)的固定環(huán)(8)相對(duì)而嵌入槽內(nèi)，二者的間隙構(gòu)成水流通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的溶氣釋放器，其特征在于活塞(14)上有二圈環(huán)槽(16)密封圈(17)嵌入其中。
專利摘要
本實(shí)用新型屬于壓力溶氣氣浮法凈水工藝中一個(gè)裝置，這種溶氣釋放器由釋放部件和清洗堵物部件組成。由于固定盤和振動(dòng)盤之間有凹孔、縫隙和環(huán)槽這樣的結(jié)構(gòu)，在低能耗下，使氣體釋放更趨徹底，釋氣率≥99％，釋出的氣泡微小，平均直徑20～30微米，且濃密、均勻而穩(wěn)定，使其粘附于水中什質(zhì)顆粒及絮粒，形成整體比重小于水的帶氣絮粒而浮至液面，從而達(dá)到固液分離目的。該裝置增加了堵物清洗部件，不必拆裝釋放器便可十分簡便地清洗堵物。
文檔編號(hào)B03D1/00GK86206538SQ86206538
公開日1987年7月29日 申請(qǐng)日期1986年11月24日
發(fā)明者胡斌, 陳翼孫, 陳杰 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan