CN109821434B - 一种低速状态下微气泡产生装置 - Google Patents
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Abstract
一种低速状态下微气泡产生装置，包括定子、上转子和下转子；定子内形成密闭腔体，定子上设置有进水管和出水管；上转子的上部为转轴，下部为筒体；下转子的下部为转轴，上部为筒体；上转子的转轴和下转子的转轴分别安装在定子的上下两端且分别与传动装置连接；上转子的下部筒体和下转子的上部筒体均处于定子的密闭腔体中，两个筒体中一个为外筒体，一个为内筒体，外筒体为开口筒体，内筒体为密闭筒体，外筒体间隙地套装在内筒体外部；上转子的筒体外周和下转子的上部筒体外周上均设有盲孔。水流进入到定子的密闭空化腔中，下转子和上转子以相反的转向转动，通过对水剪切作用产生微气泡，能够高效地产生高密度微气泡，且能耗低。
Description
技术领域
本发明涉及一种在低速状态下产生微气泡的装置。
背景技术
微气泡是指直径在50μm以下的微小气泡，微气泡因具表面积大、水体中存在时间长、气液传质率高、界面点位高、能自发产生自由基等优点，现在已经逐步在各个领域进行应用，例如果蔬的清洗、水产养殖、农作物灌溉、健康饮料，医疗等。
如中国专利文献CN109316990公开的一种旋绕式超微气泡发生装置，包括：第一气液入口，用于向负压腔内输入气体或液体；负压腔，用于形成混合汽水；内流腔，由负压腔侧壁和内流腔管壁构成，其中，在圆形旋流部分对应的负压腔侧壁上设置有多个切线进水孔；气液出口，位于所述负压腔底壁中央，用于喷射混合汽水，从而产生大量微气泡。
目前采用旋转设备产生的微气泡的装置采用旋转绕流，产生的微气泡的密度以及效率相对低下。
发明内容
本发明针对现有微气泡发生装置存在的不足，提供一种在低速状态下能够高效地产生高密度微气泡的低速状态下微气泡产生装置。
本发明的低速状态下微气泡产生装置，采用以下技术方案：
该装置，包括定子、上转子和下转子；定子内形成密闭腔体，定子上设置有进水管和出水管；上转子的上部为转轴，下部为筒体；下转子的下部为转轴，上部为筒体；上转子的转轴和下转子的转轴分别安装在定子的上下两端且分别与传动装置连接；上转子的下部筒体和下转子的上部筒体均处于定子的密闭腔体中，两个筒体中一个为外筒体，一个为内筒体，外筒体为开口筒体，内筒体为密闭筒体，外筒体间隙地套装在内筒体外部；上转子的筒体外周和下转子的上部筒体外周上均设有盲孔。
所述定子上还设置有气液进管，该管道中流入腔体内的混合物是空气和水的混合物，通过阀门控制流量，通入到腔体后经过转子的剪切作用，增加产生微气泡的密度及其效率。
所述进水管与出水管在定子上对角设置，以防止短流现象。
所述传动装置包括联轴器和电机，联轴器和电机连接，转轴与联轴器连接。电机通过联轴器带动下转子和上转子转动。
所述上转子和下转子以低于2000r/min的转速旋转。
所述上转子和下转子的转向相反。
所述外筒体外周(上端面及外圆面)与定子密闭腔的间隙为4mm～8mm。
所述内筒体与外筒体之间各处间隙均为4mm～8mm。
所述盲孔的直径为30mm，深度为30mm。
所述上转子的最大直径为200mm，所述下转子的最大直径为120mm。
水流进入到定子的密闭空化腔中，同时也可进入气液混合物，下转子和上转子以相反的转向转动，通过对水剪切作用产生微气泡，在气液混合物的作用下，产生的微气泡更为明显，提高了产生微气泡的效率，增加了产生微气泡的数量，实现了在低转速下高效率低低能耗地产生微气泡的目的。
本发明通过双转子旋转剪切作用产生水力空化，在低转速下实现了高效产生微气泡的效果，能够高效地产生高密度微气泡，且能耗低。
附图说明
图1是本发明低速状态下微气泡产生装置的总体结构示意图。
图2是本发明中定子的进水管示意图。
图中：1.电机，2.固定板，3.联轴器，4.轴承端盖，5.下支撑盖，6.机械密封，7.定子，8.下转子，9.上转子，10.气液进管，11.进水管，12.定子端盖，13.上支撑盖，14.机械密封，15.轴承端盖，16.联轴器，17.固定板，18.电机，19.角接触球轴承，20.出水管，21.角接触球轴承，22.进水开口，23.顶板。
具体实施方式
本发明的低速状态下微气泡产生装置，其结构如图1所示，包括定子7、上转子9和下转子8。定子7上通过螺钉连接有定子端盖12，定子7与其端盖12之间设置有密封垫圈，定子7及其端盖12组成密闭的腔体。定子7的上部一侧均设置有进水管11和气液进管10，另一侧设置有出水管20。进水管11和气液进口10与出水管20在定子7上对角设置，以防止短流现象。进水管11为切向如图2所示，进水管11的进水开口22方式为每45°(圆心角)开一列，共三列，每列三个进水开口22，进水开口22的垂直截面为圆形，直径为15mm。气液进管10与进水管11共同使用，气液进管是单独的一个辅助管道，不同于进水管，该管道中流入腔体内的混合物是空气和水的混合物，通过水泵以及阀门来控制由气液进口10进入密闭腔体中气液的速度，通入到腔体后经过转子的剪切作用，增加产生微气泡的密度及其效率。
定子7的两侧通过螺钉分别连接有上支撑盖13和下支撑盖5，支撑盖里分别安装有角接触球轴承19和角接触球轴承21。
上转子9的上部为转轴，下部为底端开口的筒体。下转子8的下部为转轴，上部为密闭筒体，其顶端通过顶板23封堵住。
上转子9的转轴和下转子8的转轴分别通过角接触球轴承19和角接触球轴承21安装在定子7的上下两侧，两个轴承分别通过转子的轴肩以及轴承端盖4和轴承端盖15实现轴向定位。上转子9上的转轴在上支撑盖13内设有机械密封14，下转子8上的转轴在下支撑盖5内设有机械密封6，可以将水隔离开，实现密封。上转子9的转轴通过联轴器16与电机18连接。下转子8的转轴通过联轴器3与电机1连接。电机1和电机18分别通过联轴器带动下转子8和上转子9以低于2000r/min的转速旋转，但是转向相反，两个电机分别固定在固定板2和17上。
上转子9的下部筒体和下转子8的上部筒体均处于定子7的密闭腔体中，上转子9的下部筒体套装在下转子8的上部筒体外部。上转子9的筒体外周(上端面及外圆面)与定子7密闭腔的间隙为4mm～8mm。上转子9的下部筒体与下转子8的上部筒体之间各处间隙均为4mm～8mm。上转子9的筒体外周分布有盲孔24,下转子8的筒体外周上也设有盲孔，盲孔24的直径为30mm，深度为30mm。盲孔的排列方式为周向，数量12～24均布。上转子9下部筒体的最大直径为200mm，下转子8上部筒体的的最大直径为120mm，要保证旋转的两个上转子的外侧面与下转子的内端面以及上转子外端面与定子密闭空腔内壁的间隙为4mm～8mm。这些参数是高效产生空化微气泡的重要条件。
水流通过水泵获得动能由进水管11进入到定子7的密闭空化腔中，同时气液混合物由气液进管10进入定子7的密闭空化腔中，下转子8和上转子9以相反的转向转动，对水的剪切作用作用产生微气泡，在气液混合物的作用下，产生的微气泡更为明显，提高了产生微气泡的效率，增加了产生微气泡的数量，实现了在低转速下高效率低低能耗地产生微气泡的目的。带有大量微气泡的液体由出水管20排出，用于果蔬的清洗、水产养殖、农作物灌溉等领域。
Claims (2)
1.一种低速状态下微气泡产生装置，其特征是：包括定子、上转子和下转子；定子内形成密闭腔体，定子上设置有进水管和出水管；上转子的上部为转轴，下部为筒体；下转子的下部为转轴，上部为筒体；上转子的转轴和下转子的转轴分别安装在定子的上下两端且分别与传动装置连接；上转子的下部筒体和下转子的上部筒体均处于定子的密闭腔体中，两个筒体中一个为外筒体，一个为内筒体，外筒体为开口筒体，内筒体为密闭筒体，外筒体间隙地套装在内筒体外部；上转子的筒体外周和下转子的上部筒体外周上均设有盲孔；所述上转子和下转子的转向相反；所述上转子和下转子以低于2000 r/min的转速旋转；所述上转子的筒体外周与定子密闭腔的间隙为4~8 mm；所述上转子的下部筒体与下转子的上部筒体之间各处间隙均为4~8 mm；所述盲孔的直径为30 mm，深度为30 mm；所述上转子的最大直径为200 mm，所述下转子的最大直径为120 mm。
2.根据权利要求1所述低速状态下微气泡产生装置，其特征是：所述定子上还设置有气液进管，该气液进管中流入空气和水的混合物。
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