CN109078514B - 一种只借助供水管网压力的微纳米气泡发生装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种只借助供水管网压力的微纳米气泡发生装置，包括中空腔体；进水管路伸入中空腔体内部，末端与流速增加机构连接，流速增加机构与导气管连接，导气管向上延伸至接近中空腔体内顶面的部位；中空腔体顶部设有进气管，进气管上设置第一阀门；中空腔体底部与出水管连接，出水管上依次设有第四阀门和释放器；释放器是利用水流静压力的变化来实现水中溶解气体以气泡形式向水中释放的装置；中空腔体底部海蛇有排水管，排水管上设置第二阀门。本发明只需要借助供水管网压力即可实现微纳米气泡的发生过程，结构简单；仅利用极少的阻力将气体引入水中，并利用气泡自身运动过程在气泡再进行破碎，提高能量的利用率。

Description

一种只借助供水管网压力的微纳米气泡发生装置
技术领域
本发明涉及一种微纳米气泡发生装置，尤其涉及一种只借助供水管网压力的微纳米气泡发生装置。
背景技术
微米气泡的浮选能力和深层清洁能力越来越引起人们的重视，但在某些领域，尤其是民用领域的发展仍然比较缓慢，其主要的原因就在于传统的微米气泡发生装置需要空压机、水泵、大型溶气罐等装置或气液混合泵、稳定罐等装置，体积庞大、噪音高、价格昂贵。
直接安装在市政管网上，利用市政管网压力来产生数量可观的微纳米气泡将极大促进微气泡技术在民用领域的应用，申请号为CN104528859A的中国专利文献，公开了一种无动力微气泡水装置，提供了上述产品的解决方案：利用自来水的自身压力和与喷口相适配的凹槽，使进入凹槽内的水流获得较高的紊乱度，使气、液相界面一侧液膜厚度变小，传质系数增大，气、液相界面总面积也增大，从而提高溶气效率的办法虽然不失为一种解决方案，但整个系统对于进水流量要求高，一旦射向凹槽的水流量有一定程度的下降，如管网水压较低时，水流与凹槽的碰撞激烈度将大大下降；同时，整个装置中气体的破碎完全依赖水流对凹槽冲击过程，能量利用率低。
发明内容
本发明的目的是，提供一种只借助供水管网压力的微纳米气泡发生装置，只需要借助供水管网压力即可实现微纳米气泡的发生过程，结构简单，同时仅利用极少的阻力将气体引入水中，并利用气泡自身运动过程在气泡再进行破碎，提高能量的利用率，非常适合家庭或企事业单位使用，也可以配合管道增压设备一同使用。
本发明采取以下技术方案：
一种只借助供水管网压力的微纳米气泡发生装置，包括中空腔体；进水管路伸入中空腔体内部，末端与流速增加机构连接，流速增加机构与导气管1连接，导气管1向上延伸至接近中空腔体内顶面的部位；中空腔体顶部设有进气管，进气管上设置第一阀门V1；中空腔体底部与出水管连接，出水管上依次设有第四阀门V4和释放器5；释放器5是利用水流静压力的变化来实现水中溶解气体以气泡形式向水中释放的装置；中空腔体底部海蛇有排水管，排水管上设置第二阀门V2。
进一步的，进水管路上设有第三阀门V3。
进一步的，所述流速增加机构是文丘里管3或截流孔。
进一步的，所述第一、第二、第三、第四阀门均为电磁阀，各所述电磁阀均由控制系统集中控制。
更进一步的，进水时，待所述中空腔体内部的压力与进水管路水压平衡后再开启所述第四阀门V4。
进一步的，中空腔体内设有导流结构，以提高水流在中空腔体的停留均匀性，防止进水和出水形成短流。
更进一步的，中空腔体内设置填料、折板结构。
进一步的，进水管路上设有增压设备。
进一步的，进水管路内径为8mm，流量在8-10L/min，流速增加机构截流部位内径为7mm；第四阀门V4打开时，中空腔体内液面距离流速增加机构竖直距离小于20cm。
本发明的有益效果在于：
1)只需要借助供水管网压力即可实现微纳米气泡的发生过程，结构简单；
2)仅利用极少的阻力将气体引入水中，并利用气泡自身运动过程在气泡再进行破碎，提高能量的利用率，非常适合家庭或企事业单位使用，也可以配合管道增压设备一同使用；
3)整个系统对于进水流量要求较低，能量利用率较高。
附图说明
图1是本发明只借助供水管网压力的微纳米气泡发生装置的结构示意图。
图中，1.导气管，2.填料，3.文丘里管，4.出水管，5.释放器，V1.第一阀门，V2.第二阀门，V3.第三阀门，V3.第四阀门。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
参见图1，一种只借助供水管网压力的微纳米气泡发生装置，包括中空腔体；进水管路伸入中空腔体内部，末端与流速增加机构连接，流速增加机构与导气管1连接，导气管1向上延伸至接近中空腔体内顶面的部位；导气管1一端与产生负压的流路流速增加结构相连，一端与中空腔体内侧顶部空间相连接，以实现中空腔体内部全部气体的利用。
中空腔体顶部设有进气管，进气管上设置第一阀门V1；中空腔体底部与出水管连接，出水管上依次设有第四阀门V4和释放器5；释放器5是利用水流静压力的变化来实现水中溶解气体以气泡形式向水中释放的装置；中空腔体底部海蛇有排水管，排水管上设置第二阀门V2。中空腔体顶部设有带有阀门进气管路，下部设有带有阀门的排水管路，其功能是将中空腔体内部水排空，形成充满气体的空腔。其中，流路流速增加结构的目的是在流体局部形成静压力的下降，从而利用其将气体引入，该流速增加结构可以是简单的截留孔或文丘里结构等。
在此实施例中，参见图1，进水管路上设有第三阀门V3。
在此实施例中，参见图1，所述流速增加机构是文丘里管3。
在此实施例中，参见图1，所述第一、第二、第三、第四阀门均为电磁阀，各所述电磁阀均由控制系统集中控制。
在此实施例中，参见图1，进水时，待所述中空腔体内部的压力与进水管路水压平衡后再开启所述第四阀门V4，从而使得到达释放器的水压力与进水管路管网水压更为接近，同时防止中空腔体内部气体排入进水管路。
在此实施例中，参见图1，中空腔体内设有导流结构，以提高水流在中空腔体的停留均匀性，防止进水和出水形成短流。
在此实施例中，参见图1，中空腔体内设置填料、折板结构，用以提高气体在液体中的停留时间和气液接触面积。
在此实施例中，进水管路上设有增压设备。附图中未展示。
由于在开启出水管路上的第四阀门V4前，中空腔体和进水管路压力达到平衡，因此在出水管路第四阀门V4开启，进水管路向中空腔体进水时，根据伯努利方程，在截留处因流速突然增加产生的相对中空腔体内部静压力为截留部流速与进水管流速的平方差正相关，按照正常家庭内径8mm进水管计算，正常家庭水流量在10L/min，即使下降到8L/min，再考虑后段释放器的阻力，流量变化为6L/min，只需要1mm的截面直径变化，即截流部直径7mm，就可以产生30cm的负压，由于中空腔体内液面距离截留孔竖直距离小于20cm，因此完全不影响系统吸气的效果，而在上述流量下，从8mm到7mm的流路内径变化，其面积变化仅为25％，压力损失不超过10％。
以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护的范围之内。

Claims (3)

1.一种只借助供水管网压力的微纳米气泡发生装置，其特征在于：
包括中空腔体；
进水管路伸入中空腔体内部，末端与流速增加机构连接，流速增加机构与导气管（1）连接，导气管（1）向上延伸至接近中空腔体内顶面的部位；
中空腔体顶部设有进气管，进气管上设置第一阀门（V1）；
中空腔体底部与出水管连接，出水管上依次设有第四阀门（V4）和释放器（5）；释放器（5）是利用水流静压力的变化来实现水中溶解气体以气泡形式向水中释放的装置；
中空腔体底部还设有排水管，排水管上设置第二阀门（V2）；
中空腔体内设有导流结构，以提高水流在中空腔体的停留均匀性，防止进水和出水形成短流；
中空腔体内设置填料、折板结构；
进水管路上设有第三阀门（V3）；
所述流速增加机构是文丘里管（3）或截流孔；
所述第一、第二、第三、第四阀门均为电磁阀，各所述电磁阀均由控制系统集中控制；
进水时，待所述中空腔体内部的压力与进水管路水压平衡后再开启所述第四阀门（V4）。
2.如权利要求1所述的只借助供水管网压力的微纳米气泡发生装置，其特征在于： 进水管路上设有增压设备。
3.如权利要求1所述的只借助供水管网压力的微纳米气泡发生装置，其特征在于：
进水管路内径为8mm，流量在8-10L/min，流速增加机构截流部位内径为7mm；
第四阀门（V4）打开时，中空腔体内液面距离流速增加机构竖直距离小于20cm。
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