CN103102021B - 高氧射流器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高氧射流器，高氧射流器包括喷枪（1）、储水管(2)和进水管（8），所述储水管(2)圆周方向上设有若干个喷枪，所述喷枪（1）包括喷头（3）、吸气室（4）、混合管（5）、曝气管（6）、进气口（7），喷头（3）的入水端与储水管（2）相接，喷头（3）位于吸气室（4）内，混合管（5）的入口端连接至吸气室（4），混合管（5）出口端与曝气管（6）连接，喷头（3）与混合管（5）的入口端正中相对却保持一定距离，进气口（7）与吸气室（4）连通，喷枪（1）形成射流喷射结构。本发明采用了小口径喷头的多喷枪独特的辐射结构，提高了喷水流速，从而提高了空气吸入量和溶氧效率，能够实现大面积水下深层增氧、曝气、水体环流。

Description

高氧射流器

技术领域

本发明涉及水产养殖、环保领域，具体是指一种水下增氧、水处理用的高氧射流器。

背景技术

目前，在水产养殖及水环境处理领域，为了提高水体溶氧量，改善和净化水质，增氧机是必不可少的设备。射流增氧机利用射流曝气机理向水中充氧，具有许多独特的优点，除了适合一般养殖场使用，还可以解决深水、冰下等一般表面增氧难以解决的难题，射流器是射流增氧机的核心机构。水泵产生的水流经过喷嘴形成高速水流，在喷嘴周围形成负压吸入空气，经混合室与水流混合，在喇叭形的曝气管内产生水气混合流，高速喷射而出，夹带许多气泡的水流在较大面积和深度的水域内涡旋搅拌，完成增氧和曝气。当驱动电机的功率给定后，水泵的扬程就确定了，射流增氧机动力效率的高低取决于射流器的结构，要提高增氧机的动力效率必须增加射流器吸入空气的流量。由公式                                                

知,式中 u₀—容积喷射系数，V_B—空气容积流量，V_P—水容积流量，当水的流量V_P一定时，只有提高容积喷射系数u₀ ，才能增加空气的容积流量V_B 。一般地

  式中K为系数，f2/f1是混合管与喷头的内径截面比。因此，容积喷射系数u₀ 是随截面比变化的，截面比愈大，容积喷射系数u₀ 愈大，吸入空气的流量愈多，但截面比也不能过大，过大的截面比会使得射流器工作不稳定，以致水气不能在混合管很好混合，反而降低了溶氧率，截面比的选择是提高射流增氧机动力效率的关键之一，必须进行比对选出最佳截面比。提高水流流速也能增加射流器的空气吸入流量，根据公式：

式中d是喷头内径，W为喷嘴处的流速，因为流速越高，水流带走空气越多，吸气室的压力越低，压力差就越大，吸入的空气就越多。当水流量V_P一定时，想要提高流速W，必须减少喷嘴直径d。因此，在截面比不变的情况下，还可将喷嘴和混合管的直径缩小，达到增加空气吸入量来提高动力效率的目的。

目前使用的各种射流器，都是采用单喷枪结构，喷嘴喷射出来的水流为实心水流，空气和水流混合层较小，气液接触面积较小，气泡较大，动力效率较低。为了提高水体溶氧量，降低使用成本，需要更高效率、更低能耗的射流器。

上述论述内容目的在于向读者介绍可能与下面将被描述和/或主张的本发明的各个方面相关的技术的各个方面，相信该论述内容有助于为读者提供背景信息，以有利于更好地理解本发明的各个方面，因此，应了解是以这个角度来阅读这些论述，而不是承认现有技术。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足而提供一种高氧射流器，采用了小口径喷头的多喷枪独特的辐射结构，提高了喷水流速，从而提高了空气吸入量和动力效率，具有效率高、能耗低、成本低等优点。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种高氧射流器，包括喷枪、储水管和进水管，所述储水管圆周方向上设有若干个喷枪，所述喷枪包括喷头、吸气室、混合管、曝气管、进气口，喷头的入水端与储水管相接，喷头位于吸气室内，混合管的入口端连接至吸气室，混合管出口端与曝气管连接，喷头与混合管的入口端正中相对且保持一定距离，进气口与吸气室连通，喷枪形成射流喷射结构。

其中，所述喷枪的数量为1～6个。

其中，所述混合管内孔截面积与喷头内孔截面积之比为3～5，混合管出口端有若干个内牙。

其中，所述曝气管为锥形的结构，扩散角为5⁰～15⁰，混合管两端分别连接到吸气室和曝气管直径较小一端，形成曝气结构。

其中，所述各个喷枪的进水端与储水管相切连接。

使用时，用水泵形成高压水输送到储水管经喷头喷射形成高速水流，高速水流带走吸气室内空气并现成负压，空气从进气口吸入，产生高速水气流经混合管混合后喷射到水中。

本发明具有以下优点：本发明的高氧射流器采用了小口径喷头的多喷枪独特的辐射结构，提高了喷水流速，能使水与空气在射流器内产生较高的负压和强烈的紊动、搅拌、剪切，促使液膜与气膜高频振荡，使气泡直径大幅度减小，气泡数目增多，增大气泡的比表面积，同时也使气液膜变薄，能极大地降低传质阻力，使氧分子更好地从气相转移到液相。射流在高速前进过程中，在曝气管内高速旋转的作用下，具有较高的角速度，使射流具有较强的穿透力，使微小气泡在水中行程远，增强搅拌、推流与增氧，使水体旋转产生环流，大大提高氧在水中转移效率，同时达到良好的搅拌效果，既能达到水下高氧增氧，又有水体环流和曝气作用，具有高效率、低能耗、成本低等优点，适用范围广，可用于水产养殖、工业废水处理和生活污水处理。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图１是高氧射流器的结构示意图。

图2是混合管的出口端端面正视图。

在图中包括有：1——喷枪、2——储水管、3——喷头、4——吸气室、5——混合管、6——曝气管、7——进气口、8——进水管、9——内牙。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明的核心在于提供一种高氧射流器，采用了小口径喷头的多喷枪独特的辐射结构，提高了喷水流速，从而提高了空气吸入量和动力效率，具有效率高、能耗低、成本低等优点。

如图1和图2所示，本发明所述的高氧射流器，包括喷枪1、储水管2和进水管8，储水管2圆周方向上设有若干个喷枪，喷枪1包括喷头3、吸气室4、混合管5、曝气管6、进气口7，喷头3的入水端与储水管2相接，喷头3位于吸气室4内，混合管5的入口端连接至吸气室4，混合管5出口端与曝气管6连接，喷头3与混合管5的入口端正中相对却保持一定距离，进气口7与吸气室4连通，喷枪1形成射流喷射结构。喷枪1的数量根据设计需要而定，数量为1～6个，3个以上喷枪形成环流曝气结构，产生水体环流，1～2个喷枪形成单向流曝气结构，产生水体直流推进。喷头3直径小于混合管5直径，混合管5内孔截面积与喷头3内孔截面积之比为3～5，混合管5出口端有若干个内牙9，使水气混合流被内牙撕碎成更加微小的气泡，提高溶氧率。曝气管６为锥形的结构，扩散角为5⁰～15⁰，混合管５两端分别连接到吸气室４和曝气管６直径较小一端，形成曝气结构。各个喷枪的进水端与储水管2相切连接。

本发明工作时，由水泵提供水源，高压水输送到高氧射流器的进水管，经喷头喷射形成高速水流，高速水流带走吸气室内空气并现成负压，将空气通过吸气口吸入吸气室，高速水流在混合管内进行气、水充分混合，将射流的动能逐步转变成压能，混合管内的内牙迫使气体继续剪切、粉碎并乳化，气、水混合物进一步混合，氧充分溶解于水中，现成高氧射流，在射流流体压力的作用下，射流携带氧分子和微小气泡，从曝气管扩散喷出，形成对水体和对生化池底部污泥冲击、搅拌后，由池底缓缓上升至水面，微气泡在水中停留时间较长达时间，使空气中的氧充分被溶解和吸收，提高了氧转移效率和充氧能力。高速水气流在较大面积和较深深度的水域内涡旋搅拌，产生强有力的环流，产生的曝气使水中的氨、二氧化碳、甲烷、硫化氢等有害气体氧化分解或逸出水面，有效改善水质。

上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，不能理解为对本发明保护范围的限制。

总之，本发明虽然例举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本发明的范围，否则都应该包括在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种高氧射流器，其特征在于：包括喷枪（1）、储水管(2)和进水管（8），所述储水管(2)圆周方向上设有若干个喷枪，所述喷枪（1）包括喷头（3）、吸气室（4）、混合管（5）、曝气管（6）、进气口（7），喷头（3）的入水端与储水管（2）相接，喷头（3）位于吸气室（4）内，混合管（5）的入口端连接至吸气室（4），混合管（5）出口端与曝气管（6）连接，喷头（3）与混合管（5）的入口端正中相对且保持一定距离，进气口（7）与吸气室（4）连通，喷枪（1）形成射流喷射结构；

所述喷枪（1）的数量为1～6个；

所述混合管（5）内孔截面积与喷头（3）内孔截面积之比为3～5，混合管（5）出口端有若干个内牙（9）；

所述曝气管（６）为锥形的结构，扩散角为5⁰～15⁰，混合管（５）两端分别连接到吸气室（４）和曝气管（６）直径较小一端，形成曝气结构；

所述各个喷枪的进水端与储水管（2）相切连接。

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