CN101549257A - 气浮旋分耦合工艺中的气泡发生器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气浮旋分耦合分离工艺中的气泡发生器，它包括外管、微孔膜管，外管上设有充气接口，微孔膜管插入外管中并与外管密封连接，微孔膜管与外管之间构成一环形空腔结构，充气接口与环形空腔相通。这种结构简单，拆装方便，利用了由外向内充气，使气泡在管内产生并与液体混合，增加了气泡与颗粒的接触时间，气浮效果好，利用微孔膜管内的高速液流对微孔膜管壁进行反冲洗。
Description
技术领域
本发明涉及一种气浮旋分耦合分离工艺中的气泡发生器。
背景技术
目前，在气浮旋分耦合分离工艺中，为了形成轻相常需要在混合液中通入气泡，气泡的尺寸与待分离颗粒尺寸接近则分离效果越好，例如对于分离海水中10-100微米的藻类颗粒则需要通入10-100微米尺寸的气泡分离效果最好，与混合液的混合就越充分，分离效率也就越高。现有技术中，大多是在旋分器的器壁上加多孔材料，使得充入的压缩空气通过该多孔材料进入旋分器，于是在旋分器壁上产生气泡进行气浮旋分分离工艺，由于旋分分离的速度较快，以至于气浮所需要的气泡与混合液充分结合的时间很难得到保证，在旋分器的器壁上产生的气泡也不够均匀微细，因此，气浮效果不好，另外，这种发泡装置不易反冲洗。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题而提供一种结构简单，气浮和反冲洗效果好的气浮旋分耦合分离工艺中的气泡发生器。
为达到上述目的，本发明设计的气浮旋分耦合分离工艺中的气泡发生器，它包括外管和微孔膜管，外管上设有充气接口，微孔膜管插入外管中并与外管密封连接，在微孔膜管与外管之间构成一环形腔室，其与微孔膜管的管腔通过微孔膜管管壁上的微孔连通，充气接口与环形空腔相通。
微孔膜管和外管之间的密封连接结构可以是这样的：包括两个管接头，每个管接头上包括一段管子，其管道与微孔膜管相对且两者管径相当，该管接头的与微孔膜管相邻的一端的管口端面上设有突起的内环，其上设有环形凹槽与微孔膜管的端口相匹配，使得微孔膜管的两端分别插设在两个管接头的所述凹槽中固定，在管接头设置内环的一端沿径向延设有法兰盘，与之相匹配地，在外管的两端设有法兰盘与管接头上的法兰盘对应，在外管和管接头相邻的端面上设有密封元件，通过螺栓固联管接头和外管上的法兰盘。
为了方便本气泡发生器在管路系统中的连接，在管接头的两个外端管子上设有外螺纹或内螺纹。
所述管接头的孔径与微孔膜管的孔径差值为5-10mm。这样可尽量减小水流阻力。
外管与微孔膜管之间的环形腔室间隙可为5-50毫米。
微孔膜管管壁上的微孔的孔径可在0.1-1微米，其管壁厚度可为5-30毫米。
本发明得到的气浮旋分耦合分离工艺中的气泡发生器，结构简单、紧凑，拆装方便，压缩空气通过微孔膜管上的微孔，分割微细气泡效果好，因此，气浮效果好，另外，本气泡发生器反冲洗效果好。
附图说明
图1是本发明的剖面结构示意图；
图2是本发明的一个实施例。
其中，1：外管，1a：法兰盘，2：充气接口，3：微孔膜管，4：环形空腔，5：接头管，51：内螺纹或外螺纹，52：环形槽，6：密封圈，7：液流入口，8：气液混合出口，9：接头管上法兰盘，10：进水管路，11：控制阀，12：出水管路，13：旋分器，14：水泵，15：混合器，16：空压机，17充气管路。
具体实施方式
如图1所示：本发明提供的气浮旋分耦合分离工艺中的气泡发生器，它包括外管1、微孔膜管3，外管1上设有充气接口2，微孔膜管3插入外管1中并与外管1密封连接，微孔膜管3与外管1之间构成一环形空腔4，其与微孔膜管3的管腔通过微孔膜管管壁上的微孔连通，充气接口2与环形空腔4相通。
微孔膜管3和外管1之间的密封连接结构是：包括两个管接头5，其包括一段管子，其管道与微孔膜管3相对且两者管径相当，管接头5的与微孔膜管3相邻的一端的管口端面上设有突起的内环，其上设有环形凹槽52与微孔膜管3的端口相匹配，使得微孔膜管3的两端分别插设在两个管接头5的凹槽52中固定，在管接头5设置内环的一端沿径向延设有法兰盘9，与之相匹配地，在外管1的两端设有法兰盘1a与管接头上的法兰盘9对应，在外管和管接头相邻的端面上设有密封圈6，通过螺栓(图中未示出)固联管接头和外管上的法兰盘。在管接头5的外端口上设有内螺纹或外螺纹51用于与水泵或混合器连接。
外管1与微孔膜管3之间的间隙可为5-50毫米；该间隙是容纳压缩气体的空间，间隙过小会使微孔管内产生气泡的尺寸和分布不均匀。
微孔膜管3上的孔径可在0.1-1微米，其管壁厚度可为5-30毫米。
微孔的孔径小则产生的气泡尺寸也相应会小，气泡尺寸最好与颗粒大小相当，不能太大。管壁的厚度尺寸则是在保证微孔管强度的基础上使壁厚不要超过30微米，因为过厚会增大进气阻力；上述微孔膜管上的微孔孔径与在海水中需要通过气浮法除去的海藻的粒径相匹配。
管接头的孔径小于微孔膜管内径5-10mm，以减小管路阻力，同时保证对微孔膜管的支撑固定作用。
使用时，将本气泡发生器安装在气浮旋风耦合分离装置中，如图2所示，该装置包括水泵14、空压机16、混合器15和旋风器13，将微孔膜管3的一端管口密封地连接混合液的进水管路10，进水管路10又与输送混合液的水泵14的出水口连接。微孔膜管的另一端管口密封地连接出水管路12，出水管路12有连接混合器15的进口，其出口再连接旋风器的切向进口。外管1上的充气接口2充气接口2与压缩空气管路相连接，其上可连接空压机16或连接压缩气源。
本气浮旋风耦合分离装置的一个应用实例是分离海水中细碎的藻类。含藻海水泵送通过进水管路10和液流入口7，流进微孔膜管3内，空压机将压缩空气先通过外管1上的充气接口2送入环形空腔4，再由环形空腔4通过微孔膜管3上的微孔进入微孔膜管3内，被微孔分割的气流在微孔膜管3内被高速流动的液体剪切流作业下形成微细气泡并随液流进入管道结构的混合器15，在流经混合器15的管道中的过程中，气泡与液体得到了充分接触和混合并与液体中的海藻悬浮颗粒结合，然后，液体通过切向入口131旋入旋分器13进入分离阶段，最后，海水中的沙石聚集到旋分器下端，结合有海藻悬浮颗粒的气泡从旋分器上部中心出口132接出的轻相排出口排出，而得到分离后的清水从旋分器上部的排水口133排出。由此就可以将海水处理成清水。
当微孔膜管3发生堵塞时，只要将充气管路17的控制阀11关闭，将一个充气接口2拆开，微孔膜管3内的高压液流会通过微孔膜管3上的微孔31进入环行空腔4，同时会将微孔膜管3上的赌塞物带出，并由拆开的充气接口2排出，从而完成了对气泡发生器的反冲洗工作。
本发明提供的气泡发生器通过提供的相互套合的外管和微孔膜管，利用了由外向内充气方式，使气泡在微孔膜管内产生并与液体混合，增加了气泡与颗粒的接触时间，可大大提高气泡对于微粒的捕捉效率，继而可以显著提高气浮分离的效率。另外，利用微孔膜管3内的高速液流对微孔膜管3壁进行反冲洗十分简单、方便。
Claims (6)
1、一种气浮旋分耦合分离工艺中的气泡发生器，其特征在于：它包括外管和微孔膜管，所述的外管上设有充气接口，所述的微孔膜管插入外管中并与外管密封连接，在所述的微孔膜管与外管之间构成一环形腔室，其与所述微孔膜管的管腔通过微孔膜管管壁上的微孔连通，所述的充气接口与环形空腔相通。
2、根据权利要求1所述的气浮旋分耦合分离工艺中的气泡发生器，其特征在于：所述微孔膜管和所述外管之间的密封连接结构是这样的：包括两个管接头，每个管接头上包括一段管子，其管道与所述微孔膜管相对且两者管径相当，该管接头的与所述微孔膜管相邻的一端的管口端面上设有突起的内环，其上设有环形凹槽与微孔膜管的端口相匹配，使得微孔膜管的两端分别插设在两个所述管接头的所述凹槽中固定，在所述管接头设置的所述内环的一端沿径向延设有法兰盘，与之相匹配地，在所述外管的两端设有法兰盘与所述管接头上的所述法兰盘对应，在所述外管和管接头相邻的端面上设有密封元件，通过螺栓使得所述管接头和外管上的所述法兰盘固联在一起。
3、根据权利要求1或2所述的气浮旋分耦合分离工艺中的气泡发生器，其特征在于：在所述管接头的两个外端管子上设有外螺纹或内螺纹。
4、根据权利要求1或2所述的气浮旋分耦合分离工艺中的气泡发生器，其特征在于：所述的外管与所述的微孔膜管之间的间隙为5-50毫米。
5、根据权利要求1或2所述的气浮旋分耦合分离工艺中的气泡发生器，其特征在于：所述的微孔膜管上的孔径在0.1-1微米，和/或，所述微孔膜管管壁厚度为5-30毫米。
6、根据权利要求3所述的气浮旋分耦合分离工艺中的气泡发生器，其特征在于：所述管接头的孔径小于微孔膜管内径5-10mm。
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