CN102049147A - 脉冲式气提技术方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一种脉冲式气提技术方法及其装置，此装置主要包括：提升管(1)、紊流孔(2)、大气腔(3)、释气孔(4)、小气腔(5)、隔渣网(6)和进气管(7)。该装置和技术方法的优点在于：气源经由进气管进入气室，气室内的介质向外排出，当气室液面下降至紊流孔(2)的位置时，一小部分气体则由紊流孔(2)进入提升管(1)形成向上运动的小气泡；随着气体的继续充入，当液面下降至释气孔(4)时，另一部分主要的气体则经由释气孔(4)进入提升管(1)形成一个向上运动的大气泡。大气泡将提升管(1)内的介质分割两部分，利用气体压力与提升物质的压力差的原理将释气孔(4)以上的介质推出管外。

Description

脉冲式气提技术方法及装置 

技术领域

本发明属于一种脉冲式气提，特别适用于污水处理、石油化工、有毒流体的处理等行业中液体或固液混合物的提升。 

背景技术

气提是通过气体或气力提升某些物体的一种常用方法。大部分时候气提装置是被放在液体中，用于提升液体或固液混合物，也可以提升粉状物料，所需要的气源为带有压力的气体。 

常规气提是利用气体使提升管内外产生密度差，从而产生压力差的原理，提升某些物质的方法。常规气提装置结构简单，没有转动零部件，可靠性好，维修方便，因此，常规气提已广泛应用于污水处理、化工等工业中。 

由于常规气提应用广泛，历史悠久，技术成熟，其装置已臻于完善，但由于其原理的限制，常规气提在吸力、提升力、气体流量、液体流量等方面都有不足之处，致使常规气提技术在某些场所无法正常使用。 

常规气提装置由于其原理、结构的原因，大致有如下若干缺点： 

(1)提升高度小，无法满足高扬程使用要求； 

(2)吸力偏小，无法提升含有较大固体颗粒物的固液混合物，容易造成堵塞； 

(3)淹没率受到限制，为了满足最小淹没深度的要求，增加了液位控制和其它投资； 

(4)无法在充气量较小的工况下正常工作。 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种提升力大，节能高效，便于操作的脉冲式气体提升的方法。 

一种脉冲式气提，主要通过以下装置实现，此装置主要包括：提升管1、紊流孔2、大气腔3、释气孔4、小气腔5、隔渣网6和进气管7。大气腔3和小气腔5反向放置且小气腔5位于大气腔3内，组成气室，隔渣网6连接于大气腔3底端敞口处与提升管1的外壁之间，进气管7与大气腔3的底板相连接，与气室相通，气室和轴向从其中心穿过的提升管1组成整个气体提升装置。其特征在于：气源经由进气管进入气室，气室内的介质向外排出，当气室液面下降至紊流孔2的位置时，一小部分气体则由紊流孔2进入提升管1形成向上运动的小气泡；随着气体的继续充入，当液面下降至释气孔4时，另一部分主要的气体则经由释气孔 4进入提升管1形成一个向上运动的大气泡。 

提升管1的管壁上分别沿轴向开有若干个释气孔4(释气孔4沿提升管1周向均布)和若干个紊流孔2(紊流孔2沿提升管1周向均布)，气源经过紊流孔2产生许多向上运动的小气泡，小气泡与介质3为一体，为紊流孔2以上的介质提供一种动力，保持紊流孔2以上介质中的固体颗粒物不下沉；气源经过释气孔4产生向上运动的大气泡。大气泡将提升管1内的介质分割两部分，利用气体压力与提升物质的压力差的原理将释气孔4以上的介质推出管外。 

本发明脉冲式气体提升装置具有如下优点： 

(1)由于自身特有的结构设计，易通过气量来调整气泡形成速度，改变脉冲频率，调整气提速度； 

(2)脉冲式气提是利用气体压力与提升物质的压力差的原理，提升某些物质的方法，与常规气提原理不同，增大了固液混合物的提升力，满足提升含有较大固体颗粒物的要求，同时提升高度大大增加； 

(3)常规气提装置易出现堵塞现象，而脉冲气提装置因为气泡与液体没有相溶，不会造成液体体积膨胀，且脉冲气提装置的提升力远大于常规气提泵的提升力，因而不会出现堵塞现象； 

(4)当处理量相同时，脉冲气提装置比传统气提装置所需气流量小，所需功率也小，达到节能降耗的目的，当处理量越大时，差别越明显； 

(6)整个脉冲气体提升装置结构简单、节能高效、易于操作、提升力大、性能可靠，克服了常规气提在实际工程当中存在的缺陷。 

附图说明

图1是本发明脉冲式气体提升装置的结构剖视图：其中1提升管，2紊流孔，3大气腔，4释气孔，5小气腔，6隔渣网，7进气管。 

图2是脉冲式气体提升装置实际工程结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明气体提升装置的结构及其工作原理，详细说明如下： 

如附图所示，未充气之前，提升管1、大气腔3和小气腔5内全部是介质，随着气体的充入，大气腔3内的介质从下端开口处排出，小气腔5内的液体从释气孔4排出，当气腔内液面下降至紊流孔2的位置时，一小部分气体则由紊流孔2进入提升管1，形成许多沿提升 管1向上运动的小气泡，为紊流孔2以上的介质提供一种动力，保持紊流孔2以上的固体颗粒物不下沉；另一部分主要的气体则由释气孔4进入提升管1形成一个向上运动的大气泡，其形成过程为：当气腔内的液面下降至释气孔4的位置时，气腔内的压强等于释气孔4处水重力所产生的压强。继续充气，气腔内压强会增大，大于释气孔4处的水力压强，这样气体就会从释气孔4进入提升管1，隔断提升管1内的介质，形成气泡，该气泡的压力大于气泡上方介质的重力，所以随着继续充气，气泡扩大，就推着介质上升，直至排出管外。在介质被排出管外的瞬间，提升管1内的压力为大气压，此时释气孔处的压力差就为介质液位差所产生的压力，此压力推动介质从提升管1底口进入提升管1，至此气体提升装置的提取过程全部完成，而这一过程会在脉冲式气体提升装置中循环往复的连续进行。 

Claims (7)

1.一种脉冲式气提技术，主要通过以下装置实现，此装置主要包括：提升管(1)、紊流孔(2)、大气腔(3)、释气孔(4)、小气腔(5)、隔渣网(6)和进气管(7)；大气腔(3)和小气腔(5)反向放置且小气腔(5)位于大气腔(3)内，组成气室，隔渣网(6)连接于大气腔(3)底端敞口处与提升管(1)的外壁之间，进气管(7)与大气腔(3)的底板相连接，与气室相通，气室和轴向从其中心穿过的提升管(1)组成整个气体提升装置；其特征在于：气源经由进气管进入气室，气室内的介质向外排出，当气室液面下降至紊流孔(2)的位置时，一小部分气体则由紊流孔(2)进入提升管(1)形成向上运动的小气泡；随着气体的继续充入，当液面下降至释气孔(4)时，另一部分主要的气体则经由释气孔(4)进入提升管(1)形成一个向上运动的大气泡；大气泡将提升管(1)内的介质分割两部分，利用气体压力与提升物质的压力差的原理将释气孔(4)以上的介质推出管外。

2.根据权利要求1所述的一种脉冲式气提技术，其特征在于：提升管(1)的管壁上分别沿轴向开有若干个释气孔(4)(释气孔(4)沿提升管(1)周向均布)和若干个紊流孔(2)(紊流孔(2)沿提升管(1)周向均布)，气源经过紊流孔(2)产生许多向上运动的小气泡，小气泡与介质混为一体，为紊流孔(2)以上的介质提供一种动力，保持紊流孔(2)以上介质中的固体颗粒物不下沉。

3.根据权利要求1所述的一种脉冲式气提所需的装置，其特征在于：大气腔(3)由腔筒和底板组成，底板上有开有两个孔，大孔孔径和提升管(1)匹配，小孔孔径为20～40mm。

4.根据权利要求1所述的一种脉冲式气提所需的装置，其特征在于：小气腔(5)由杯状腔筒和底板组成，底板上有一孔，孔径为80～100mm。

5.根据权利要求1所述的一种脉冲式气提所需的装置，其特征在于：隔渣网(6)的网孔孔径取10～30mm。

6.根据权利要求1所述的一种脉冲式气提所需的装置，其特征在于：进气管(7)与大气腔(3)的底板连接，与气室相通，为气腔内提供连续不断的气源。

7.根据权利要求1所述的一种脉冲式气提所需的装置，其特征在于：以上所有零部件的材质均采用不锈钢或耐腐蚀的塑料，增加其结构强度和耐腐蚀性，延长使用寿命。