CN109731489A - 一种旋转式自吸式碟形纳米气泡发生方法及发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转式自吸式碟形纳米气泡发生方法及发生装置，包括电机，电机上传动连接有中轴，有益效果是：本发明可360°全方位发生、喷射微纳米气泡，可避免曝气死角的产生、提高水体曝气的均匀性，充氧性，改善气泡尺寸小，同时提高曝气设备服务面积，单位水域面积的装置数量可极大减少，本发明是无泵驱动、可自吸水体，结构简单由于无需水泵及复杂管路系统，使得该设备具有体积小，效率高、价格低廉等优点，可提高能量利用率，避免流体和气水混合物经过水泵、复杂管路系统而形成的大量能耗损失，解决传统的曝气机因发热易出现故障的问题，使用寿命长，生产效率高，效果好，成本低，维护方便，维护费用低。

Description

一种旋转式自吸式碟形纳米气泡发生方法及发生装置

技术领域

本发明属于水污染处理设备技术领域，特别涉及一种旋转式自吸式碟形纳米气泡发生方法及发生装置。

背景技术：

近年来，随着社会经济快速发展，导致日益增长的经济发展水平与水环境、水生态之间的矛盾加剧；其中水环境污染问题尤为突出，具体表现为河湖水体更新速率慢，接纳生活污水、工业废水水量多，使河湖严重日益污染；我国东部地区人口剧增，加速河湖水体中有机物和营养物质的积累量，加重了湖泊富营养化的程度。然而，当今环保技术产业发展规模更是水平较低，环保新技术研究和应用实现周期长，技术创新能力弱，已有的相关曝气装置产生的气泡较大，溶氧率低、能耗高等诸多缺点，鱼龙混杂、对于黑臭水体的治理效果也参差不齐。

除了本发明外，国内对于微纳米气泡的发生方法还包括有加压溶气释气法、文丘里射流法等方法。加压溶气释气法是通过改变气体压力，使气体在溶气灌中溶解度发生变化，进而恢复压力使气体以微纳米气泡形式析出。该方法产生的微能高、应用范围小等缺点。文丘里射流法是通过各种剪切力作用，将气体粉碎，形成微纳米气泡。文丘里射流式微纳米气泡发生装置因具有“结构紧凑、不易堵塞、通量大”等优点；但传统的单管文丘里式射流装置由于射流方向单一不能形成360°全方位射流，产生的微纳米气泡在河湖水体应用时扩散不均匀、不充分，且射流耗较高，所以本发明新型提出涉及一种旋转式自吸式碟形纳米气泡发生方法及发生装置。

发明内容：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种旋转式自吸式碟形纳米气泡发生方法及发生装置，解决了现有的切割机结构复杂、操作难、上手慢等缺点。

为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：

一种旋转式自吸式碟形纳米气泡发生方法及发生装置，包括电机，所述电机上传动连接有中轴，所述中轴一侧固定连接有柱状壳，所述电机通过中轴与柱状壳传动连接，所述柱状壳内设置有若干凸起的叶片，所述柱状壳外部套设有自吸式碟形纳米气泡发生装置。

作为优选，所述自吸式碟形纳米气泡发生装置包括碟形收缩盘、喉腔、碟形扩散盘、上圆盘和下圆盘。

作为优选，所述碟形收缩盘的小头端与喉腔连接，所述喉腔与碟形扩散盘的小头端连接，所述碟形收缩盘外部套设有上圆盘，所述碟形扩散盘外部套设有下圆盘，所述且自吸式碟形纳米气泡发生装置的上圆盘上开设有通气孔。

作为优选，所述碟形扩散盘、喉腔及碟形扩散盘围绕中轴旋转碟形空间结构。

作为优选，所述上圆盘、碟形收缩盘、喉腔及碟形扩散盘和下圆盘连接形成流体通道。

作为优选，所述碟形扩散盘、喉腔及碟形扩散盘围绕中轴旋转碟形空间结构与上圆盘、碟形收缩盘、喉腔及碟形扩散盘和下圆盘连接形成流体通道之间通过吸气孔相通。

作为优选，所述电机与上圆盘之间通过螺栓连接，所述螺栓上设置有垫片。

作为优选，所述上圆盘、碟形收缩盘、喉腔及碟形扩散盘和下圆盘之间通过相同的螺栓和垫片连接。

优选的，其气泡发生方法为：

1)、首先将电机打开，电机驱动柱状壳的叶片高速旋转，液体受到离心力作用被甩出柱状壳，叶片中心形成负压，自吸液体注满柱状壳内。

2)、液体在离心力作用下高速旋转，高速旋转的液体逐渐扩充到旋转式自吸式碟形纳米气泡发生装置的碟形收缩盘处，由于蝶形收缩盘截面逐渐减小，压缩空气的压强增大，流速也随之变大，导致液体在自吸式蝶形纳米气泡发生装置的喉腔处形成一个“真空”区，“真空”区具有一定的吸附作用，驱动液体自吸到喉腔处。

3)、与此同时气体由吸气口吸入空气或纯氧到喉腔处，气体、液体在喉腔处混合形成高压高速混合均一的流体，在自吸式蝶形纳米气泡发生装置4的碟形扩散盘中流体释放出细小的气穴泡，当气穴泡溃缩时其所含的气体会缩小成超微细的气泡，同时气穴泡因溃缩所释放出的高能量会从水流中激发出更多的超微细的气泡，从而形成纳米级的气泡。

本发明的有益效果：

本发明可360°全方位发生、喷射微纳米气泡，可避免曝气死角的产生、提高水体曝气的均匀性，充氧性，改善气泡尺寸小，同时提高曝气设备服务面积，单位水域面积的装置数量可极大减少，本发明是无泵驱动、可自吸水体，结构简单由于无需水泵及复杂管路系统，使得该设备具有体积小，效率高、价格低廉等优点，可提高能量利用率，避免流体和气水混合物经过水泵、复杂管路系统而形成的大量能耗损失，解决传统的曝气机因发热易出现故障的问题，使用寿命长，生产效率高，效果好，成本低，维护方便，维护费用低，因此本发明是一种360°、全方位、形成均一、稳定射流的微纳米气泡发生装置。微纳米气泡发生装置能够生产直径在50μm和数十纳米（nm）之间的微小气泡，可快速地溶解于水体中，溶氧效率大大提高；减少内部污染源；深层曝气，可定期或不定期采取人为湖底深层曝气而补充氧，使水与底泥界面之间不出现厌氧层，经常保持有氧状态，有利于抑制底泥中的磷及重金属的释放；也可广泛应用于污染治理、水体修复、水产养殖、农业灌溉等领域。

附图说明：

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明的拆分结构示意图；

图2为本发明的截面图；

图3为本发明自吸式碟形纳米气泡发生装置的结构示意图；

图4为本发明柱状壳的结构示意图。

图中：1、电机；2、中轴；3、上圆盘；4、自吸式碟形纳米气泡发生装置；5、碟形扩散盘；6、下圆盘；7、柱状壳；8、喉腔；9、螺栓；10、垫片；11、碟形收缩盘；12、叶片；13、吸气孔。

具体实施方式：

如图1-4所示，本具体实施方式采用以下技术方案：一种旋转式自吸式碟形纳米气泡发生方法及发生装置，包括电机1，所述电机1上传动连接有中轴2，所述中轴2一侧固定连接有柱状壳7，所述电机1通过中轴2与柱状壳7传动连接，所述柱状壳7内设置有若干凸起的叶片12，所述柱状壳7外部套设有自吸式碟形纳米气泡发生装置4。

其中，所述自吸式碟形纳米气泡发生装置4包括碟形收缩盘11、喉腔8、碟形扩散盘5、上圆盘3和下圆盘6。

其中，所述碟形收缩盘11的小头端与喉腔8连接，所述喉腔8与碟形扩散盘5的小头端连接，所述碟形收缩盘11外部套设有上圆盘3，所述碟形扩散盘5外部套设有下圆盘6，所述且自吸式碟形纳米气泡发生装置4的上圆盘3上开设有通气孔。

其中，所述碟形扩散盘5、喉腔8及碟形扩散盘5围绕中轴2旋转碟形空间结构。

其中，所述上圆盘3、碟形收缩盘11、喉腔8及碟形扩散盘5和下圆盘6连接形成流体通道。

其中，所述碟形扩散盘5、喉腔8及碟形扩散盘5围绕中轴2旋转碟形空间结构与上圆盘3、碟形收缩盘11、喉腔8及碟形扩散盘5和下圆盘6连接形成流体通道之间通过吸气孔13相通。

其中，所述电机1与上圆盘3之间通过螺栓9连接，所述螺栓9上设置有垫片10。

其中，所述上圆盘3、碟形收缩盘11、喉腔8及碟形扩散盘5和下圆盘6之间通过相同的螺栓9和垫片10连接。

其中，其气泡发生方法为：

1)、首先将电机1打开，电机1驱动柱状壳7的叶片12高速旋转，液体受到离心力作用被甩出柱状壳7，叶片12中心形成负压，自吸液体注满柱状壳7内。

2)、液体在离心力作用下高速旋转，高速旋转的液体逐渐扩充到旋转式自吸式碟形纳米气泡发生装置4的碟形收缩盘11处，由于蝶形收缩盘11截面逐渐减小，压缩空气的压强增大，流速也随之变大，导致液体在自吸式蝶形纳米气泡发生装置4的喉腔8处形成一个“真空”区，“真空”区具有一定的吸附作用，驱动液体自吸到喉腔8处。

3)、与此同时气体由吸气口13吸入空气或纯氧到喉腔8处，气体、液体在喉腔8处混合形成高压高速混合均一的流体，在自吸式蝶形纳米气泡发生装置4的碟形扩散盘5中流体释放出细小的气穴泡，当气穴泡溃缩时其所含的气体会缩小成超微细的气泡，同时气穴泡因溃缩所释放出的高能量会从水流中激发出更多的超微细的气泡，从而形成纳米级的气泡。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种旋转式自吸式碟形纳米气泡发生方法及发生装置，包括电机（1），其特征在于，所述电机（1）上传动连接有中轴（2），所述中轴（2）一侧固定连接有柱状壳（7），所述电机（1）通过中轴（2）与柱状壳（7）传动连接，所述柱状壳（7）内设置有若干凸起的叶片（12），所述柱状壳（7）外部套设有自吸式碟形纳米气泡发生装置（4）。

2.根据权利要求1所述的一种旋转式自吸式碟形纳米气泡发生方法及发生装置，其特征在于：所述自吸式碟形纳米气泡发生装置（4）包括碟形收缩盘（11）、喉腔（8）、碟形扩散盘（5）、上圆盘（3）和下圆盘（6）。

3.根据权利要求2所述的一种旋转式自吸式碟形纳米气泡发生方法及发生装置，其特征在于：所述碟形收缩盘（11）的小头端与喉腔（8）连接，所述喉腔（8）与碟形扩散盘（5）的小头端连接，所述碟形收缩盘（11）外部套设有上圆盘（3），所述碟形扩散盘（5）外部套设有下圆盘（6），所述且自吸式碟形纳米气泡发生装置（4）的上圆盘（3）上开设有通气孔。

4.根据权利要求3所述的一种旋转式自吸式碟形纳米气泡发生方法及发生装置，其特征在于：所述碟形扩散盘（5）、喉腔（8）及碟形扩散盘（5）围绕中轴（2）旋转碟形空间结构。

5.根据权利要求2所述的一种旋转式自吸式碟形纳米气泡发生方法及发生装置，其特征在于：所述上圆盘（3）、碟形收缩盘（11）、喉腔（8）及碟形扩散盘（5）和下圆盘（6）连接形成流体通道。

6.根据权利要求3所述的一种旋转式自吸式碟形纳米气泡发生方法及发生装置，其特征在于：所述碟形扩散盘（5）、喉腔（8）及碟形扩散盘（5）围绕中轴（2）旋转碟形空间结构与上圆盘（3）、碟形收缩盘（11）、喉腔（8）及碟形扩散盘（5）和下圆盘（6）连接形成流体通道之间通过吸气孔（13）相通。

7.根据权利要求1所述的一种旋转式自吸式碟形纳米气泡发生方法及发生装置，其特征在于：所述电机（1）与上圆盘（3）之间通过螺栓（9）连接，所述螺栓（9）上设置有垫片（10）。

8.根据权利要求3所述的一种旋转式自吸式碟形纳米气泡发生方法及发生装置，其特征在于：所述上圆盘（3）、碟形收缩盘（11）、喉腔（8）及碟形扩散盘（5）和下圆盘（6）之间通过相同的螺栓（9）和垫片（10）连接。

9.根据权利要求1所述的一种旋转式自吸式碟形纳米气泡发生方法及发生装置，其特征在于：其气泡发生方法为：

1)、首先将电机1打开，电机1驱动柱状壳7的叶片12高速旋转，液体受到离心力作用被甩出柱状壳7，叶片12中心形成负压，自吸液体注满柱状壳7内；

2)、液体在离心力作用下高速旋转，高速旋转的液体逐渐扩充到旋转式自吸式碟形纳米气泡发生装置4的碟形收缩盘11处，由于蝶形收缩盘11截面逐渐减小，压缩空气的压强增大，流速也随之变大，导致液体在自吸式蝶形纳米气泡发生装置4的喉腔8处形成一个“真空”区，“真空”区具有一定的吸附作用，驱动液体自吸到喉腔8处；

3)、与此同时气体由吸气口13吸入空气或纯氧到喉腔8处，气体、液体在喉腔8处混合形成高压高速混合均一的流体，在自吸式蝶形纳米气泡发生装置4的碟形扩散盘5中流体释放出细小的气穴泡，当气穴泡溃缩时其所含的气体会缩小成超微细的气泡，同时气穴泡因溃缩所释放出的高能量会从水流中激发出更多的超微细的气泡，从而形成纳米级的气泡。