CN103342420A - 一种高效节能射流曝气器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效节能射流曝气器，包括水流入口管、渐缩管、喉管、渐扩管和气液混合出口管，喉管的直径小于水流入口管和气液混合出口管，喉管与水流入口管之间通过渐缩管连接，与气液混合出口管之间通过渐扩段连接，在喉管外壁上开有吸气口，在渐缩管与喉管的连接处固定设有水流切割体。本发明的有益效果在于，通过在管道内设置一个水流切割体，增加了气液接触面积，在同等的压降下，大大提高了吸气量，同时也增强了剪切效果。吸气口的设计使得气团更容易被高速剪切水流剪切，获得更好地传质的效果，使得气泡切割的更小，溶解效率更高。

Description

一种高效节能射流曝气器
技术领域
本发明涉及污水污泥处理、烟气处理、曝气增氧等多个技术领域，具体涉及一种高效节能射流曝气器。可广泛用于各种含油含悬浮物污水处理、造纸废处理、印染废水处理、污水处理厂曝气、曝气沉砂池、脱硫除尘烟气处理曝气氧化、活性污泥处理、对污水污泥的混合液充养混合，以及海产品和农产品养殖增氧等。
背景技术
在污水处理领域，传统的鼓风机曝气、机械曝气以及射流曝气装置都存在生成气泡直径大，分散度小，气体（氧气等）溶剂速率小，溶解和混合效果不理想，造成气浮或曝气效率不高，且结构较复杂，运动部件多，故障率高等诸多不足。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种高效节能的射流曝气器，使得射流器在用于气浮技术进行污水处理时，气泡直接更小，分散度更好，比表面积更大，能耗有相对较低；同样在曝气溶解氧气应用领域，由于气泡直径更小，分散度更好，氧气与水的接触面积大，更加容易溶解氧气，从而提高氧气的溶解度，提高生化曝气处理效率以及提高水产养殖经济效益，同时也降低能耗，减少运行成本。
为实现该技术目的，本发明的方案是：一种高效节能射流曝气器，包括水流入口管、渐缩管、喉管、渐扩管和气液混合出口管，喉管的直径小于水流入口管和气液混合出口管，喉管与水流入口管之间通过渐缩管连接，与气液混合出口管之间通过渐扩段连接，在喉管外壁上开有吸气口，在渐缩管与喉管的连接处固定设有水流切割体。
优选的，水流切割体与管道内壁之间通过支撑架连接。
优选的，所述水流切割体位于管道截面的中心处。
优选的，水流切割体的截面为圆形。
优选的，水流切割体在沿着水流的方向开设有贯穿的通孔。
优选的，水流切割体的形状为球体、半球体、圆柱体或子弹形。
优选的，喉管的吸气口为开设在喉管外壁上的细小环形槽或若干小孔。
优选的，喉管采用多孔材料制成，吸气口为喉管管壁上的大量微孔间隙。
优选的，喉管外还设有气体腔室，气体腔室上设有与外界大气相通的气体入口管。
优选的，水流入口管、气液混合出口管和气体入口管通过法兰或螺纹与前后的管道相连。
本发明的有益效果在于，第一、与传统射流器相比，在同样的能耗下，气液传质效率更高，吸气能力更强，产生的气泡更细腻，溶解效率更高。通过在管道内设置一个水流切割体，增加了气液接触面积，在同等的压降下，大大提高了吸气量，同时也增强了剪切效果，第二、吸气口为在管壁上开有细小环形槽或开有环形小孔的圆管以及管壁为多空介质材料的圆管等，使得气团更容易被高速剪切水流剪切，获得更好地传质的效果，使得气泡切割的更小，溶解效率更高。第三、水流入口管和气液混合出口管可以根据需要，采用法兰或螺纹连接相邻的管线，实现连接方式的灵活。
附图说明
图1为本发明高效节能射流曝气器的结构示意图。
图2为本发明高效节能射流曝气器另一优选的结构示意图。
图3为本发明高效节能射流曝气器在水流切割体位置的截面示意图。
图4为水流切割体一优选的结构示意图。
图5为水流切割体又一优选的结构示意图。
图6为水流切割体又一优选的结构示意图。
图7为水流切割体又一优选的结构示意图。
图8、图9为水流切割体又一优选的结构示意图。
图10为喉管一优选的结构示意图。
图11为喉管又一优选的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，高效节能射流曝气器1，包括水流入口管2、渐缩管3、喉管5、渐扩管6和气液混合出口管7，喉管的直径小于水流入口管和气液混合出口管，喉管与水流入口管之间通过渐缩管连接，与气液混合出口管之间通过渐扩段连接，在喉管外壁上开有吸气口10，在渐缩管与喉管的连接处,也即喷口的位置,固定设有水流切割体9。
喉管外还设有气体腔室4，气体腔室上设有与外界大气相通的气体入口管8。
水流切割体处于管道截面的中心，与管道内壁之间通过支撑架91连接，如图3所示。
在图2的另一实施例中，气体入口管有两个。
在上述实施例中，水流切割体采用的是球体，其结构如图4所。此外，其结构还可以做成半球体、子弹形或圆柱体，它们在垂直于水流方向上的形状是一样的，都是圆形，只是侧面的形状有所不同，如图5、6、7所示，其中半球体和子弹形，均是其圆头的一面面向水流。
水流切割体在沿着水流的方向还可开设有贯穿的通孔6，如图8、图9所示。图8为水流切割体在水流方向上的结构示意图，图9为水流切割体在侧面的剖视图。对于其他形状，也可以做出类似的设计。
喉管的外壁的吸气口，可以如图10那样，设计为细小的环形槽101，也可以设计为若干小孔。还可以如图11那样，使用多孔材料制成喉管，这样喉管外壁本身就会产生大量微孔间隙102，无需再专门开吸气口。
本发明在工作时，水流由水流入口管进入渐缩管，在渐缩管中水流速度逐步提高，同时压力逐渐降低，到邻近喉管的喷口位置时，水流在喷口和水流切割体的共同作用下，流速进一步提高，并达到最大，同时压力降到最低，形成负压将气体从吸气口吸入，大气团在喉管中被水流高速剪切，经多次高强度切割后，气团被切碎成大量微小气团，产生大量微小气泡，并经渐扩管减速增压之后，气泡进一步扩张并破碎成更小的气泡，使得氧气更容易溶解到水流当中，获得超饱和溶解氧或含有大量微小气泡的气液混合液，实现气液高效传质。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高效节能射流曝气器，包括水流入口管、渐缩管、喉管、渐扩管和气液混合出口管，喉管的直径小于水流入口管和气液混合出口管，喉管与水流入口管之间通过渐缩管连接，与气液混合出口管之间通过渐扩段连接，在喉管外壁上开有吸气口，其特征在于：在渐缩管与喉管的连接处固定设有水流切割体。
2.根据权利要求1所述的高效节能射流曝气器，其特征在于：水流切割体与管道内壁之间通过支撑架连接。
3.根据权利要求1所述的高效节能射流曝气器，其特征在于：所述水流切割体位于管道截面的中心处。
4.根据权利要求1所述的高效节能射流曝气器，其特征在于：水流切割体在沿着水流的方向开设有贯穿的通孔。
5.根据权利要求1所述的高效节能射流曝气器，其特征在于：水流切割体的形状为球体、半球体、圆柱体或子弹形。
6.根据权利要求1所述的高效节能射流曝气器，其特征在于：喉管的吸气口为开设在喉管外壁上的细小环形槽或若干小孔。
7.根据权利要求1所述的高效节能射流曝气器，其特征在于：喉管采用多孔材料制成，吸气口为喉管管壁上的大量微孔间隙。
8.根据权利要求1所述的高效节能射流曝气器，其特征在于：喉管外还设有气体腔室，气体腔室上设有与外界大气相通的气体入口管。
9.根据权利要求9所述的高效节能射流曝气器，其特征在于：水流入口管、气液混合出口管和气体入口管通过法兰或螺纹与前后的管道相连。
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