CN103086525B - 一种自吸式三混合管双级射流曝气装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自吸式三混合管双级射流曝气装置，该装置由潜水泵、自吸式三混合管双级射流曝气器以及管路系统组成，自吸式三混合管双级射流曝气器包括喷嘴、喉管、吸气管、吸气室、锥形分流器、混合管和吸水管。该装置利用潜水泵在喷嘴处形成高速高压水射流，由于射流边界层与空气之间的粘滞作用，空气被吸入吸气室并与水射流在喉管中初步混合，液气混合物经锥形分流器分流切割，进入辐射状排布的三个混合管中，在液气混合物的紊动扩散和携带作用下，曝气池中的水被吸入混合管中参与传质过程，液气充分混合后排入曝气池并在池内造成强烈紊动及旋流，快速提升水体溶解氧。该装置为先吸气后吸水的双级结构，增氧动力效率高、曝气范围大。
Description
技术领域
本发明涉及一种可应用于养殖及环保领域的曝气装置，具体涉及一种自吸式三混合管双级射流曝气装置。
背景技术
目前，在养殖及环保领域，常常通过增强水体对流交换、增加溶氧量来改善水体质量。实际生产生活中，常采用的有两类增氧设备，一类是机械式增氧曝气设备，如叶轮式增氧机、水车式增氧机及充气式曝气机等；另一类是液气射流曝气设备，如单级或双级液气射流泵等。
叶轮式增氧机或水车式增氧机使用三相交流电源，能耗大，即使消耗大量电能也仅能够对表层水体增氧，池底水仍旧停滞不动，增氧效果差，动力效率不高；充气式曝气机、微孔曝气增氧机等是利用电力将空气充至水底，气泡在浮力作用下逐渐浮出水面，使气泡中的氧溶解于水。充气式增氧和微孔曝气增氧能够实现水底增氧，显著提高水底氧气溶解量，但增氧过程中水体处于静止状态，不能实现水体的对流交换，不能保证溶氧均匀。单级或双级射流曝气装置通过高速液体射流吸入空气进行混合，但由于液体与气体的传质过程主要发生在曝气池内，而气体容易从曝气池逸出，因而其传质效率不高，溶氧动力效率不高。本发明是针对上述装置存在的问题而发明的一种传质效率高、曝气面积大、适用范围广的自吸式三混合管双级射流曝气装置。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出了一种能够快速高效增加水体溶氧，广泛适用于污水处理曝气、水产养殖增氧等领域的自吸式三混合管双级射流曝气装置。
本发明一种自吸式三混合管双级射流曝气装置由潜水泵、管路系统以及自吸式三混合管双级射流曝气器组成。所述的自吸式三混合管双级射流曝气器由喷嘴、喉管、吸气管、吸气室、锥形分流器、混合管以及吸水管组成；潜水泵的出水口与管路系统的一端连接，管路系统的另一端与自吸式三混合管双级射流曝气器的喷嘴连接。
所述吸气室为一个底部带有锥形收缩的圆柱形腔体，吸气室的圆柱体部分侧面设有多个对称设置的吸气管，喷嘴穿过吸气室顶部安装孔设置在吸气室内，喷嘴的末端设置在吸气室的锥形收缩段，并与吸气室同轴设置；吸气室通过喉管与三个混合管连接，喉管末端设有锥形分流器；
所述的三个混合管呈辐射状周向分布，混合管的轴线与喉管的轴线夹角α为30°～45°；混合管采用锥形渐扩型式，锥角为5°～10°；喉管与混合管最小截面的截面积比为2.56～3.24；
所述的混合管上接有与喉管平行的吸水管；
所述的喉管与喷嘴的截面积比为1.44～2.89；喉管的长径比为10～20；锥形分流器的顶部锥角β为45°～60°。
本发明的一种自吸式三混合管双级射流曝气装置中，自吸式三混合管双级射流曝气器在吸气管处实现一级吸气，在连接于混合管上的吸水管处实现二级吸水，双级曝气结构提高吸入空气利用率。
本发明具有的有益效果是：1、采用双侧吸气结构，吸气管对称布置于吸气室的两侧，能够实现双侧均匀吸气；2、利用锥形分流器对喉管中液气两相流进行切割分流，有利于减少水力损失，同时加剧喉管末端液气两相流的混合传质；3、采用三混合管辐射分布型式，能够有效避免吸入气相融合为大气泡逸出水体，提高吸入空气利用效率，同时增大曝气面积；4、混合管上设置吸水管，实现二级吸水，使更多水参与传质过程，提高氧气利用率；吸入水的冲击作用有利于提高混合管中水气两相混合程度。该装置能够快速高效增加水体溶氧，广泛适用于污水处理曝气、水产养殖增氧等领域，具有传质效率高、曝气面积大、适用范围广的特点。
附图说明
图1是本发明的自吸式三混合管双级射流曝气装置示意图。
图2是本发明的自吸式三混合管双级射流曝气器剖面图。
图3是本发明的自吸式三混合管双级射流曝气器结构参数示意图。
图中： 、潜水泵，、管路系统，、自吸式三混合管双级射流曝气器，1、喷嘴，2、喉管，3、吸气管，4、吸气室，5、锥形分流器，6、混合管，7、吸水管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1、2、3所示，本发明一种自吸式三混合管双级射流曝气装置由潜水泵、管路系统以及自吸式三混合管双级射流曝气器组成。所述的自吸式三混合管双级射流曝气器由喷嘴1、喉管2、吸气管3、吸气室4、锥形分流器5、混合管6以及吸水管7组成；潜水泵的出水口与管路系统的一端连接，管路系统的另一端与自吸式三混合管双级射流曝气器的喷嘴1连接。
所述吸气室4为一个底部带有锥形收缩的圆柱形腔体，吸气室的圆柱体部分侧面设有两个对称设置的吸气管3，喷嘴1穿过吸气室4顶部安装孔设置在吸气室4内，喷嘴1的末端设置在吸气室4的锥形收缩段，并与吸气室4同轴设置；吸气室4通过喉管2与三个混合管6连接，喉管2末端设有锥形分流器5；
所述的三个混合管6呈辐射状周向分布，混合管6的轴线与喉管2的轴线夹角α为30°～45°；混合管6采用锥形渐扩型式，锥角为5°～10°；喉管2与混合管6最小截面的截面积比为2.56～3.24；
所述的混合管6上接有与喉管平行的吸水管；
所述的喉管2与喷嘴1的截面积比为1.44～2.89；喉管2的长径比为10～20；锥形分流器5的顶部锥角β为45°～60°。
本发明的自吸式三混合管双级射流曝气装置中，潜水泵经管路系统在喷嘴1处形成高速高压射流，由于射流边界层与空气之间的粘滞作用，高速水射流将外界空气经吸气管3吸入吸气室4并在喉管2中初步混合，液气混合物在喉管2末端经锥形分流器5分流切割为3股液气混合物射流，进入辐射状排布的混合管6中；在进入混合管6中的高速液气混合物射流的紊动扩散和携带作用下，曝气池中的水经吸水管7被吸入混合管6中参与传质及能量交换过程，液气进一步充分混合后排入曝气池中并在曝气池内造成强烈紊动及旋流，快速提升水体溶解氧。该装置动力效率高、曝气范围大。
自吸式三混合管双级射流曝气器在吸气管处实现一级吸气，在连接于混合管上的吸水管处实现二级吸水，双级曝气结构提高吸入空气利用率。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本
发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种自吸式三混合管双级射流曝气装置，由潜水泵、管路系统以及自吸式三混合管双级射流曝气器组成；其特征在于：所述的自吸式三混合管双级射流曝气器由喷嘴、喉管、吸气管、吸气室、锥形分流器、混合管以及吸水管组成；潜水泵的出水口与管路系统的一端连接，管路系统的另一端与自吸式三混合管双级射流曝气器的喷嘴连接。
2.根据权利要求1所述的一种自吸式三混合管双级射流曝气装置，其特征在于：所述吸气室为一个底部带有锥形收缩的圆柱形腔体，吸气室的圆柱体部分侧面设有多个对称设置的吸气管，喷嘴穿过吸气室顶部安装孔设置在吸气室内，喷嘴的末端设置在吸气室的锥形收缩段，并与吸气室同轴设置；吸气室通过喉管与三个混合管连接，喉管末端设有锥形分流器。
3.根据权利要求2所述的一种自吸式三混合管双级射流曝气装置，其特征在于：所述的三个混合管呈辐射状周向分布，混合管的轴线与喉管的轴线夹角α为30°～45°；混合管采用锥形渐扩型式，锥角为5°～10°；喉管与混合管最小截面的截面积比为2.56～3.24。
4.根据权利要求1所述的一种自吸式三混合管双级射流曝气装置，其特征在于：所述的混合管上接有与喉管平行的吸水管。
5.根据权利要求1所述的一种自吸式三混合管双级射流曝气装置，其特征在于：所述的喉管与喷嘴的截面积比为1.44～2.89；喉管的长径比为10～20；锥形分流器的顶部锥角β为45°～60°。
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