CN102381752A - 长管状气体分散装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于废水净化技术领域，尤其涉及一种用于向液体中输送气体，并将气体切割成细小气泡分散于液体之中的长管状气体分散装置。本发明的技术方案为：一种长管状气体分散装置，包括支撑机构和安装在支撑机构上的气体分散机构，所述气体分散机构为一组环形滤片组件，所述环形滤片的至少一个端面上有贯通内外环的沟槽。在获得较高的充氧效率和方便地清洗功能的同时，还可以方便地进行现有产品的替换。

Description

长管状气体分散装置

技术领域

本发明属于废水净化技术领域，尤其涉及一种用于向液体中输送气体，并将气体切割成细小气泡分散于液体之中的长管状气体分散装置。

背景技术

在废水净化领域里，如生活废水生物净化系统和工业废水生物净化系统中，常常需要向液体中输送氧气或空气，以便向微生物提供有氧环境。为了达到较高的氧转移效率，需要将气体以更小和更多的细小气泡分散于液体之中。常见的方法有旋转机械切割式和微孔膜分散式，旋转机械切割式由于氧转换效率较低，使用范围有限；而微孔膜分散式的氧转换效率较高，应用范围较广。但由于有氧条件下微生物繁殖很快，膜片上的微孔常常会因为微生物的聚集而被堵塞，使出气量大大减少，因而需要定期进行清洗。实际工程中的池容都相当大，如果采用排出池内液体后，再检修或清洗安装在池子底部的气体分散装置，势必造成极大的浪费和延长工期。因而研制一种与现有的气体分散装置外形相似的管状外形片状组合式气体分散装置，就可以方便地替换现有产品，实现较高的充氧效率、清洗简单和方便替换老式产品。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供了一种用于废水生物净化领域中的一种外形结构与现有管式气体分散装置相似的管状外形片状组合式气体分散装置，在获得较高的充氧效率和方便地清洗功能的同时，还可以方便地进行现有产品的替换。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种长管状气体分散装置，包括支撑机构和安装在支撑机构上的气体分散机构，所述气体分散机构为一组环形滤片组件，所述环形滤片的至少一个端面上有贯通内外环的沟槽。

本发明所述环形滤片组件包括至少一片环形滤片和至少一片环形滑片，在所述环形滤片与环形滑片贴合的端面上有沟槽，环形滤片与环形滑片相间排列。环形滤片的两个端面上刻有细小的沟槽，沟槽方向与半径之间成5—75°的夹角，两面的沟槽方向可以为同一方向，也可以为不同方向，环形滑片采用聚四氟乙烯材料制作以保证两个端面是平滑的，环形滤片端面上的沟槽与环形滑片端面的平面叠合在一起就沿圆周形成了许多细小的微孔。

本发明所述环形滤片组件包括至少一组相贴合的环形滤片。

本发明所述环形滤片的一个端面为光滑面，另一端面上有沟槽，环形滤片有沟槽的端面与别一个环形滤片的光滑面相贴合。

本发明所述环形滤片的两个端面上都有沟槽。

本发明所述支撑机构包括鼠笼架、端盖，鼠笼架的圆周壁上有多根笼条，所述鼠笼架的一端与充气口相连通，另一端与端盖连接，环形滤片组件套装在鼠笼架上。

本发明所述鼠笼架与充气口相连通的一端与连接体固定连接，连接体上有充气口。

本发明还包括打开机构，所述打开机构包括位于鼠笼架内的四棱柱、套装在四棱柱外面的弹簧、带有活塞套的活塞，四棱柱一端与端盖固定连接，另一端与活塞固定连接，所述活塞套上有高压进气口。

本发明所述四棱柱上有限位凸台。

   本发明是用于废水生物净化领域内的一种用于废水净化生物处理系统中的管状外形片状组合式气体分散装置，由鼠笼架、环形滤片、环形滑片、四棱柱、活动端盖、不锈钢弹簧、活塞和带活塞套的连接体组成，鼠笼架是一个笼口带有螺纹的鼠笼状结构，鼠笼架通过螺纹固定在连接体的一侧，鼠笼架的圆周壁上有3—68根笼条，笼条的外侧套装环形滤片组件，鼠笼架的另一端套装了一个活动端盖，端盖可以沿笼条做轴向滑动；活动端盖的中心通过四棱柱安装在鼠笼架的中心轴部位，四棱柱和鼠笼架的笼底之间安装有不锈钢弹簧，弹簧靠弹力将四棱柱推向鼠笼架笼口方向，因而拉动活动端盖压紧环形滤片组件；四棱柱上有一个限位凸台，限位凸台与鼠笼架的笼底之间的距离是5-50mm，四棱柱的另一端安装一个活塞，活塞安装在连接体中部的活塞套内，连接体上有两个进气口，一个较大的是充气进气口，用来输入空气或氧气，一个较小的是高压进气口，用来推动活塞运动向外推动活动端盖，使环形滤片组件之间的挤压力消失，片与片之间的距离拉开，有利于清洗之间的杂物。 

本发明的有益效果是：鼠笼架周边的许多片环形滤片组件在不锈钢弹簧的弹力作用下，被活动端盖挤压在一起，叠加成一个管壁有许多微孔的膜管，空气或氧气通过膜管被切割成无数细小的气泡。当这些微孔因长期工作而寄生微生物被堵塞或被物理颗粒堵塞时，其出气量大大减少甚至完全堵塞，气体由于不畅通或被堵塞而使鼠笼架内的气压聚升，在气压作用下活动端盖被向侧外推出，弹簧被压缩，这时环形滤片之间的轴向挤压力释放，之间的间隙增大，打开了原来被堵塞的出气通道，因此气体高速地从这些打开的通道中溢出，并冲刷了环形滤片的端面；由于环形滤片上的沟槽方向与半径之间有5--75°的夹角，因此在气体高速清洗的过程中还会使环形滤片产生旋转；环形滑片的两面并不带有沟槽且为光滑的平面，在气体高速清洗的过程中并不产生旋转，因此在清洗的过程中滤片旋转，滑片不旋转，环形滤片和环形滑片是交替安装，就会考虑出现片片之间差动的现象，强化了清洗效果。气体畅通后压力随之下降，在弹簧弹力作用下环形滤片和环形滑片又被挤压叠加在一起，回复到原来的状态。由于环形滑片采用了聚四氟乙烯制作，表面平滑且粘连系数非常小，因此具有不粘性，当这种平滑的平面与环形滤片的沟槽组成微孔时，这些微孔也具有了半壁不粘性了，这会改善和提高微孔的畅通性，并便于清洗。当需要人工清洗时，可通过管路向连接体的高压进气口中输送入压缩气体，活塞被向外推动，弹簧被压缩，活动端盖向外侧移动，环形滤片和环形滑片被打开，实现人工清洗。四棱柱上有一个限位凸台，限位凸台与鼠笼架的笼底之间的距离是5-50mm，这个数据一旦固定，限位距离也就确定，可以确保四棱柱在向外侧推动活动滑盖时不至于失去控制，过量的位移将使活动端盖脱离鼠笼架而出现意外。当连接体高压进气口中的压缩气体消失时，在弹簧的弹力作用下，四棱柱拉动活动端盖向内移动，环形滤片组件被挤压，回复到原来的状态。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图，

图2为图1中沿A-A方向的剖视示意图，

图3为本发明实施例1的环形滤片组件的结构示意图，

图4为本发明实施例2构示意图，

图5为本发明实施例3构示意图。

图中：1.充气口、2.活塞套、3. 连接体、4. 高压进气口、 5. 活塞、6.鼠笼架、7.环形滤片、8.环形滑片、9.四棱柱、10.不锈钢弹簧、11.限位凸台、12.活动端盖、13.笼条、14.沟槽、15.微孔。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式

实施例1

在附图1、图2和附图3中，管状外形片状组合式气体分散装置由鼠笼架6、

环形滤片7、环形滑片8、四棱柱9、活动端盖12、不锈钢弹簧10、活塞5和带活塞套的连接体3组成。鼠笼架6是一个笼口带有螺纹的鼠笼状结构，鼠笼架6通过笼口的螺纹固定在连接体3的一侧。鼠笼架6的圆周壁上有6根笼条，笼条13的外侧交替套装环形滤片7和环形滑片8。环形滤片7的正反两面上刻有许多细小的沟槽，沟槽的方向与半径夹角45°，而且两面的沟槽为同一方向。环形滑片8的正反两面都是平面，为保证平面的光滑特性环形滑片8采用聚四氟乙烯材料制作。环形滤片7与环形滑片8交替安装后，环形滤片带有沟槽的一面与环形滑片的一平面叠合，在两个紧贴的端面之间就形成了许多沿圆周分布的微孔15，这就是用来将空气或氧气分散成许多细小气泡的微孔。鼠笼架6的另一端套装了一个活动端盖12，这个端盖可以沿笼条13做一定距离的轴向滑动；活动端盖12的中心通过螺纹与四棱柱9垂直连接起来，四棱柱9安装在鼠笼架6的中心轴线上；四棱柱9和鼠笼架6的笼底之间安装有不锈钢弹簧10，弹簧靠弹力将四棱柱推向鼠笼架笼口方向，因而拉动活动端盖12压紧环形滤片7和环形滑片8。四棱柱9上有一个限位凸台11，限位凸台11与鼠笼架的笼底之间的距离为10mm。四棱柱9的另一端安装一个活塞5，活塞5安装在连接体3中部的活塞套2内；连接体3上有两个进气口，一个较大的是充气口1，用来输入空气或氧气，这个充气口的尺寸可根据现场的安装尺寸加工。领一个较小的进气口是高压进气口4，用来推动活塞运动向外推动活动端盖12，使环形滤片7和环形滑片8之间的挤压力消失，片与片之间的距离拉开，有利于清洗之间的杂物。 

鼠笼架周边的许多片环形滤片和环形滑片在不锈钢弹簧的弹力作用下，被活动端盖挤压在一起，叠加成一个管壁有许多微孔的膜管，气体通过膜管被切

割成无数细小的气泡。环形滤片和环形滑片的数量决定了活动端盖挤压运动的

位置限位。四棱柱上的限位凸台与鼠笼架的笼底之间距离确定后，限位距离也就确定，可以确保四棱柱在向外侧推动活动滑盖时不至于过量而出现意外。当许多微孔因长期工作而寄生微生物被堵塞或被物理颗粒堵塞时，其出气量大大减少甚至完全堵塞，气体由于不畅通或被堵塞而使鼠笼架内的气压聚升，在气压作用下活动端盖被向侧外推出，不锈钢弹簧被压缩，这时环形滤片和环形滑片之间的轴向挤压力释放，之间的间隙增大，被堵塞的出气通道被拆开，因此气体高速地从这些打开的通道中快速溢出，并冲刷了环形滤片带有沟槽的端面，异物被清洗干净。由于环形滤片上的沟槽方向与半径之间有30°的夹角，而且环形滤片两面的沟槽方向为同向，因此在气体高速清洗的过程中还会使环形滤片产生旋转；环形滑片的两面并不带有沟槽且为光滑的平面，在气体高速清洗的过程中并不产生旋转，因此在清洗的过程中环形滤片旋转，环形滑片不旋转，环形滤片和环形滑片是交替安装的，就会出现环形滤片与环形滑片之间差动的现象，强化了清洗效果。气体畅通后压力随之下降，在不锈钢弹簧弹力作用下环形滤片和环形滑片又被挤压叠加在一起，回复到原来的状态。由于环形滑片采用了聚四氟乙烯制作，表面平滑且粘连系数非常小，因此具有不粘性，当这种平滑的平面与环形滤片的沟槽组成微孔时，这些微孔也具有了半壁不粘性了，这会改善和提高微孔的畅通性，可以延长堵塞的周期并便于清洗。当需要人工清洗时，可通过管路向连接体的高压进气口中输送入压缩气体，活塞被向外推动，不锈钢弹簧被压缩，活动端盖被四棱柱向外侧推动，环形滤片和环形滑片被打开，实现人工清洗。四棱柱上的限位凸台可以限定四棱柱过度向外推动活动滑盖。当连接体高压进气口中的压缩气体消失时，在不锈钢弹簧的弹力作用

下，四棱柱拉动活动端盖向内移动，环形滤片和环形滑片被挤压，回复到原来的状态。由于整个机构都安装在了鼠笼架的内部，外部的形状呈一个管形，与现有的管形气体分散装置的外形极为相同，便于在检修过程中直接替换现有产品。    

实施例2  

   根据图4所示，环形滤片7的一个端面上有许多细小的沟槽14，沟槽可以布满整个端面，也可以为端面的一部分，沟槽方向与半径之间有5--75°的夹角，另一个端面为光滑面，这样一个滤片有沟槽14的端面与另一个滤片的光滑面叠合，在两个紧贴的端面之间就形成了许多沿圆周分布的微孔15，这就是用来将空气或氧气分散成许多细小气泡的微孔15。

实施例3

    根据图5所示，环形滤片7的两个端面上有许多细小的沟槽14，沟槽可以布满整个端面，也可以为端面的一部分，沟槽方向与半径之间有5--75°的夹角，两个端面的沟槽方向可以相同，也可以不同，这样两个环形滤片7相叠合，在两个紧贴的端面之间就形成了许多沿圆周分布的微孔15，这就是用来将空气或氧气分散成许多细小气泡的微孔15。

Claims (9)

1.一种长管状气体分散装置，其特征是：包括支撑机构和安装在支撑机构上的气体分散机构，所述气体分散机构为一组环形滤片组件，所述环形滤片的至少一个端面上有贯通内外环的沟槽。

2.根据权利要求1所述的一种长管状气体分散装置，其特征在于：所述环形滤片组件包括至少一片环形滤片和至少一片环形滑片，在所述环形滤片与环形滑片贴合的端面上有沟槽，环形滤片与环形滑片相间排列。

3.根据权利要求1所述的一种长管状气体分散装置，其特征在于：所述环形滤片组件包括至少一组相贴合的环形滤片。

4.根据权利要求3所述的一种长管状气体分散装置，其特征在于：所述环形滤片的一个端面为光滑面，另一端面上有沟槽，环形滤片有沟槽的端面与别一个环形滤片的光滑面相贴合。

5.根据权利要求3所述的一种长管状气体分散装置，其特征在于：所述环形滤片的两个端面上都有沟槽。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的长管状气体分散装置，其特征在于：所述支撑机构包括鼠笼架、端盖，鼠笼架的圆周壁上有多根笼条，所述鼠笼架的一端与充气口相连通，另一端与端盖连接，环形滤片组件套装在鼠笼架上。

7.根据权利要求6所述的长管状气体分散装置，其特征在于：所述鼠笼架与充气口相连通的一端与连接体固定连接，连接体上有充气口。

8.根据权利要求1、2、3、4或5所述的长管状气体分散装置，其特征在于：还包括打开机构，所述打开机构包括位于鼠笼架内的四棱柱、套装在四棱柱外面的弹簧、带有活塞套的活塞，四棱柱一端与端盖固定连接，另一端与活塞固定连接，所述活塞套上有高压进气口。

9.根据权利要求8所述的长管状气体分散装置，其特征在于：所述四棱柱上有限位凸台。

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