CN103170264A

CN103170264A - 一种气液混合装置

Info

Publication number: CN103170264A
Application number: CN2013101273938A
Authority: CN
Inventors: 张西正; 侍才洪; 宋军; 吴兴; 卢江; 郭勇; 李瑞欣; 关静; 武继民; 李志宏; 黄姝杰
Original assignee: Institute of Medical Equipment Chinese Academy of Military Medical Sciences
Current assignee: Institute of Medical Equipment Chinese Academy of Military Medical Sciences
Priority date: 2013-04-12
Filing date: 2013-04-12
Publication date: 2013-06-26

Abstract

本发明属于气液分离技术领域，涉及一种气液混合装置，包括液体存储室，气体存储装置、气液混合装置和气体混合液存储装置，气液混合装置包括相互连通的第一混合室和第二混合室，在第一混合室内固定有文丘里管，在文丘里管喉部上方位置的第一混合室的壁上固定有气体转接头，第一混合室通过气体转接头与气体存储装置相连，在气体转接头内固定有第一气体雾化模块；在第二混合室的前部设置有第二气体雾化模块；气体雾化模块，由多层气体过滤网构成。本发明可以使气体与液体更容易混合，可高效地生成高溶解度、高浓度的气体混合液。

Description

一种气液混合装置

技术领域

本发明涉及一种气液混合装置，主要用于液体与臭氧、空气或其它气体进行混合，制备的气体混合液根据其特性，可用于医疗，餐饮，水产养殖等不同的领域。

背景技术

气体与液体的混合技术大体可分为两种，一种为机械搅拌技术，通过电动机带动叶片旋转，进行物料混合。另一种为气流搅拌技术。采用气流搅拌技术的混合装置包括传统的曝气法，文丘里射流混合法和气液混合泵。传统的曝气法采用气水顺流、逆流或多级串联交迭逆顺流，连续运行或间断批量运行。能耗较低，历史悠久，喷头易堵塞，混合效果不好，需要大型空压机和昂贵的氧化反应塔。文丘里射流混合法则采用气水强制混合，其投资较少，混合效果好，接触时间短，经射流混合器后水中的气体浓度可为曝气法的数倍，是安全高效的混合方法。文丘里法充分利用水的紊流产生较大的负压，将气体吸入，在混合腔内产生涡流、旋转并相互碰撞。气液混合泵的吸入口可以利用负压作用吸入气体，高速旋转的泵叶轮将液体与气体混合搅拌，由于泵内的加压混合，气体与液体充分溶解，溶解效率高。一台气液混合泵即可进行气液吸引、混合、溶解并直接将高度溶解液送至使用点。上述的气液混合方法，仍存在气液混合效果不理想的情况。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足，提供一种可以使气体与液体更容易混合，可高效地生成高溶解度、高浓度的气体混合液的气液混合装置。本发明的技术方案如下：

一种气液混合装置，包括液体存储室（2），气体存储装置（10）、气液混合装置（7）和气体混合液存储装置（13），其中，

液体存储室（2）用于储存原水和循环的气体混合液，其内存储的液体通过泵（4）和单向阀（5）被送入气液混合装置（7）；

气体存储装置（10）里的气体通过电磁开关阀（9）和单向阀（8）被送入气液混合装置；在气液混合装置（7）内混合后的流体经由管路（14）被送回液体存储室（2），其特征在于，

所述的气液混合装置（7）包括相互连通的第一混合室（16）和第二混合室（18），在第一混合室（16）内固定有文丘里管，在文丘里管喉部上方位置的第一混合室（16）的壁上固定有气体转接头（17），第一混合室通过气体转接头（17）与气体存储装置（10）相连，在气体转接头内固定有第一气体雾化模块（26）和用于防止液体从第一混合室（16）进入气体管路的单向阀；在第二混合室的前部设置有第二气体雾化模块（20）；

所述的气体雾化模块,由多层气体过滤网构成，用于分散和细化流经的气体。

作为优选实施方式，所述的气体雾化模块的各层气体过滤网从前部到后部，网眼大小由大到小；密度由稀到密；在第二混合室(18)内还设置有利用电机驱动的旋转轴（29），在旋转轴（29）上固定有螺旋件（22）和旋转叶片（21）;第一混合室（16）和第二混合室（18）之间设置有带有导流孔（28）的隔离板（27）。

本发明利用文丘里射流混合法的基本原理，进行气体与液体的强制混合。在文丘里法的基础上，增加了气体雾化模块，用于分流集中吸入的气体，使气流细化从而与液体初步混合，但是在第一混合室形成的气液混合物中存在很多较大的气泡，气体溶解率不高，而且还很不稳定。通过旋转叶片将初步形成的气液混合物吸入第二混合室，在此混合室内设计了气液雾化模块，通过隔离板上的导流孔和气液雾化模块将气体混合液更进一步细化，溶解于水中的气体经过气液雾化模块时，气泡破裂产生的爆破力将周围的气泡和水流分散，连锁反应形成较好的细化作用。增压螺旋件转动产生紊流增压效果，将细化后的气体和液体进行第二次充分混合。此外本发明采用的旋转叶片的高速旋切作用，气体与液体更容易混合，另外还设计了两个气液混合室，从而使气体与液体有充分的接触时间，可高效地生成高溶解度、高浓度的气体混合液。

附图说明

图1为气体混合液生成装置的概略构成图。

图2为气液混合装置的整体结构。

图3为气液混合装置的正视图。

图4为气液混合装置的爆炸视图。

图5为隔离板示意图。

图1到图4中：1-电磁开关阀 2-液体存储室 3-液体管路 4-水泵 5-单向阀 6-液体管路 7-气液混合装置 8-单向阀 9-电磁开关阀 10-气体存储装置 11-气体溶解浓度检测装置 12-电磁开关阀 13-气体混合液存储装置 14-液体管路 15-电磁开关阀 16-第一混合室 17-气体转接头 18-第二混合室 19-液体转接头 20-气液雾化模块 21-旋转叶片 22-螺旋件 23-弹簧 24-钢球 25-弹性挡圈 26-气体雾化模块，27-隔离板，28-导流孔，29-旋转轴。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

参照图1和图2说明气体混合液生成装置的概略构成。气体混合液生成装置大体由液体存储室2，气体供给装置（包括气体存储装置10，电磁开关阀9，单向阀8），循环构造（液体管路13,电磁开关阀15），气液混合装置7，气体混合液存储装置（电磁开关阀12，气体混合液存储装置13）构成。

在液体存储室2中，可通过电磁开关阀1注入作为被处理液的原水。液体存储室2用于储存原水和循环的气体混合液。液体存储室2的原水在水泵4作用下流经液体管路3、单向阀5和液体管路6，其中液体管路6与气液混合装置7密封联接。气体供给装置为用于生成和供给臭氧的装置，由气体供给装置生成的臭氧通过设于气体供给管中的单向阀8和电磁开关阀9供给到气液混合装置7。水与臭氧在气液混合装置7内部进行充分混合，然后经由后续管路流出，在管路上联接有气体溶解浓度检测装置11，若臭氧溶解浓度达到要求，则开启电磁开关阀12，气体混合液进入气体混合液存储装置13；若臭氧溶解浓度未达到要求，则电磁开关阀12关闭，电磁开关15打开，气体混合液通过循环构造重新进入液体存储室2中，再次与臭氧进行混合，直到臭氧溶解浓度达到要求为止。

下面参照图2、图3和图4详细说明气液混合装置7。气液混合装置7由第一混合室16，气体转接头17，第二混合室18，液体转接头19，气体雾化模块26、气液雾化模块20,旋转叶片21和螺旋件22组成。第一混合室16通过气体转接头17与外部气体管道密封连接，其中气体转接头内放置有气体雾化模块26、弹性挡圈25、钢球24、弹簧23。弹性挡圈25、钢球24和弹簧23组成简易单向阀，防止液体从第一混合室16进入气体管路。

气体通过气体转接头17首先进入气体雾化模块26，将集中气流分散成很多路细小气流。液体在水泵4的作用下进入到第一混合室16，由于文丘里效应，在第一混合室16前端锥形孔形成射流，造成局部真空，从而吸入经气体雾化模块26分散的细化气体（气体雾化模块可以由由多层气体过滤网构成，但并不是用来过滤气体里的杂质，而是利用滤网上的细孔来分散和细化气体，以气体先流过的位置为前部，气体过滤网从前部到后部，网眼大小由大到小；密度由稀到密，液体与细化的气体更易混合，提高气体的溶解度。初次形成的气液混合物中存在相当多的较大气泡，非常不稳定。

参照图3和图5，第一混合室16与第二混合室18密封联接，之间通过隔离板27进行隔离，隔离板27开有导流孔28。旋转轴29穿过第二混合室18，与其密封连接，旋转轴29前端安装有自吸式旋转叶片21，旋转轴29主轴上安装有螺旋件22。其特征是旋转轴29在外力带动下转动，由于自吸式旋转叶片21的作用将第一混合式中初次融合的气液混合物吸入第二混合室18，中间通过隔离板27上的导流孔28进入第二混合室18。导流孔28对混合物进行第一次分解，将混合物分流成多路，并形成多处局部真空以及提前破裂较大的气泡，减小气液混合物流经气液雾化模块20的流体阻力，避免气液雾化模块20发生严重变形或破坏。气液雾化模块20对气体混合液进行第二次分解，将第一次分解的气液混合物更进一步细化，溶解于水中的气体经过气液雾化模块20时，气泡破裂产生的爆破力将周围的气泡和水流分散，气泡破裂连锁反应对气体和液体形成较好的细化作用。在旋转叶片21的作用下形成自吸效应，在螺旋件22的作用下形成螺旋通路，通过自吸式旋转叶片21和螺旋件22形成良好的紊流增压效果，将细化后的气体和液体进行二次充分混合。

隔离板27上的导流孔28，根据分流后气液混合物的流向、局部真空点设计的需要以及对气液雾化模块20的作用力，可设计不同数量和形状的导流孔。

本发明可用于医疗设备，如臭氧冲洗治疗机中，也可应用于家用消毒设备中。本发明能够使臭氧与水高效的混合，使水中的臭氧溶解度能满足杀菌消毒的要求，且使用安全、效率高。

Claims

1.一种气液混合装置，包括液体存储室（2），气体存储装置（10）、气液混合装置（7）和气体混合液存储装置（13），其中，

所述的气液混合装置（7）包括相互连通的第一混合室（16）和第二混合室（18），在第一混合室（16）内固定有文丘里管，在文丘里管喉部上方位置的第一混合室（16）的壁上固定有气体转接头（17），第一混合室通过气体转接头（17）与气体存储装置（10）相连，在气体转接头内固定有第一气体雾化模块（26）和用于防止液体从第一混合室（16）进入气体管路的单向阀；在第二混合室的前部设置有第二气体雾化模块（20）。

2.根据权利要求1所述的气液混合装置，其特征在于，所述的气体雾化模块的各层气体过滤网从前部到后部，网眼大小由大到小；密度由稀到密。

3.根据权利要求1所述的气液混合装置，其特征在于，在第二混合室（18）内还设置有利用电机驱动的旋转轴（29），在旋转轴（29）上固定有螺旋件（22）和旋转叶片（21）。

4.根据权利要求1所述的气液混合装置，其特征在于，第一混合室（16）和第二混合室（18）之间设置有带有导流孔（28）的隔离板（27）。