CN109939989A - 一种基于空化射流技术的螺旋式空化清洗器及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了空化清洗器技术领域的一种基于空化射流技术的螺旋式空化清洗器，所述稳流通道远离开口的一侧侧壁中心处开设有空化通道，所述空化通道远离稳流通道的一侧侧壁中心处开设有谐振通道，所述谐振通道远离空化通道的一侧侧壁上开设有高压流道，所述壳体的右侧壁上开设有空化喷嘴，所述空化喷嘴内远离开口的一侧侧壁上开设有扩散腔，所述扩散腔和高压流道之间连通有收缩流道，所述收缩流道内固定嵌套设置有空化射流器，所述空化通道的内腔固定嵌套设置有文丘里管，所述谐振通道的内腔固定嵌套设置有导流器，能够促使液体内压释放，从而产生较多的空化泡，便于实现空化射流清洗作用。

Description

一种基于空化射流技术的螺旋式空化清洗器及使用方法

技术领域

本发明涉及空化清洗器技术领域，具体为一种基于空化射流技术的螺旋式空化清洗器及使用方法。

背景技术

空化清洗技术是一项绿色环保的技术，经多年实践证明，该技术是一项成熟的清洗技术在国民经济中产生了显著的经济效益，尤其近年来，空化清洗技术在更加广泛的领域得到扩展和延伸，空化清洗属于采用物理方法进行水处理，因此不会对结构产生损害，可放心使用，但是现有的空化清洗器中的收缩装置一般采用文丘里管，这就会在文丘里式结构的局部位置产生负压区域、并诱导空化，同样地，空化气泡破裂时释放能量，并且，当收缩装置采用文丘里管结构时，由于单一文丘里式的结构限制，其空化效果往往很有限，清洗效果也不佳，为此，我们提出一种基于空化射流技术的螺旋式空化清洗器及使用方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于空化射流技术的螺旋式空化清洗器及使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于空化射流技术的螺旋式空化清洗器，包括壳体，所述壳体的左侧壁开设有稳流通道，所述稳流通道远离开口的一侧侧壁中心处开设有空化通道，所述空化通道远离稳流通道的一侧侧壁中心处开设有谐振通道，所述谐振通道远离空化通道的一侧侧壁上开设有高压流道，所述壳体的右侧壁上开设有空化喷嘴，所述空化喷嘴内远离开口的一侧侧壁上开设有扩散腔，所述扩散腔和高压流道之间连通有收缩流道，所述收缩流道内固定嵌套设置有空化射流器，所述稳流通道内顶部和底部通过安装架固定连接有轴流叶轮机，所述空化通道的内腔固定嵌套设置有文丘里管，所述谐振通道的内腔固定嵌套设置有导流器，所述壳体的外壁上开设有导流凹槽。

优选的，所述文丘里管包括固定在空化通道内腔中的外壳，所述外壳的内腔开设有和空化通道相同流向的管喉段，所述外壳的左侧和右侧分别开设有和管喉段连通的渐缩段和渐扩段，且所述渐缩段和渐扩段的孔径均大于管喉段的直径。

优选的，所述导流器包括嵌套在谐振通道内腔中的导流块，所述导流块的左侧壁上开设有锥形槽，所述导流块的右侧设置有凸台，所述凸台内腔横向开设有贯通的导流通道，所述导流通道和锥形槽连通，所述导流块的内腔开设有贯通的折形通道。

优选的，所述空化射流器包括嵌套设置在收缩流道内腔的导流柱体，所述导流柱体的外壁上开设有螺旋加速流道，且所述螺旋加速流道的内壁底部为弧形。

优选的，所述轴流叶轮机包括固定在安装架上的保持架，所述保持架上固定设置有固定支架，所述固定支架的中心处通过转动轴活动连接有安装盘，所述安装盘的外壁上固定设置有三组叶片，三组所述叶片的外壁上均开设有导流孔，所述保持架和固定支架之间设置有轴流通道。

优选的，所述稳流通道的直径大于空化通道的直径，所述空化通道的直径大于谐振通道的直径，所述谐振通道的直径大于高压流道的直径。

优选的，一种基于空化射流技术的螺旋式空化清洗器的使用方法：

S1：将壳体的左端和外接水管连接，在对一些管道内壁上进行清理时，一部分流体可以从壳体上的导流凹槽和管道内壁的狭缝中流过，形成对壳体外壁的空化清洗，对物体表面进行空化清洗时，液体可以通过外接水管进入到稳流通道中实现空化前的水压温流，且液体的流动能够带动轴流叶轮机转动，可以增加液体的进入量，然后水流进入空化通道中，由于稳流通道的直径大于空化通道的直径，于是在水流进入空化通道中时会由于压力突然增大，促使水流更加密集，然后水流经过文丘里管后会出现压力释放的作用，进而形成空化泡，空化泡随着液体流入到谐振通道中；

S2：进入谐振通道的液体中存在一定的空化泡，且具有一定的空化效果，并且在液体进入谐振通道后，由于谐振通道的直径小于空化通道的直径，因此液体的内压快速增加，促使流速加快，经过导流器的导流作用后，液体内部的压力释放，进而形成新的空化泡，由于截面形状的突变，水流产生初始压力激动，进而产生流体谐振，形成驻波并形成新的空化泡，增加了空化泡的数量；

S3：空化泡随着液体进入高压流道中，并且行进的空化泡在收缩流道中经强力压缩，通过收缩流道提高空化效果，随水流激射而出，空化射流器上的螺旋加速流道使液体介质产生旋转角速度形成漩涡，并使得漩涡的涡心压力降低至饱和蒸气压甚至负压，诱导产生大量稳定的旋涡空化泡，继而通过扩散腔的扩散作用，强化空化产生的效果，并且通过空化喷嘴喷出，实现空化射流清洗作用，由于空化泡瞬时溃灭时产生较大的瞬时压强和微射流，当溃灭发生在污垢附近时，能够利用所产生的压力和微射流高效清洗污垢。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.该发明结构设计合理，促使进入谐振通道的液体中存在一定的空化泡，且具有一定的空化效果，并且在液体进入谐振通道后，由于谐振通道的直径小于空化通道的直径，因此液体的内压快速增加，促使流速加快，经过导流器的导流作用后，液体内部的压力释放，进而形成新的空化泡，由于截面形状的突变，水流产生初始压力激动，进而产生流体谐振，形成驻波并形成新的空化泡，增加了空化泡的数量；

2.该发明可以促使行进的空化泡在收缩流道中经强力压缩，通过收缩流道提高空化效果，随水流激射而出，空化射流器上的螺旋加速流道使液体介质产生旋转角速度形成漩涡，并使得漩涡的涡心压力降低至饱和蒸气压甚至负压，诱导产生大量稳定的旋涡空化泡，继而通过扩散腔的扩散作用，强化空化产生的效果，并且通过空化喷嘴喷出，实现空化射流清洗作用。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明文丘里管结构示意图；

图3为本发明导流器结构俯视图；

图4为本发明导流器剖视结构示意图；

图5为本发明空化射流器结构示意图；

图6为本发明轴流叶轮机结构示意图。

图中：1壳体、2稳流通道、3安装架、4轴流叶轮机、41保持架、42固定支架、43安装盘、44叶片、45导流孔、46轴流通道、5空化通道、6文丘里管、61外壳、62渐缩段、63管喉段、64渐扩段、7谐振通道、8导流器、81导流块、82锥形槽、83凸台、84导流通道、85折形通道、9高压流道、10收缩流道、11空化射流器、111导流柱体、112螺旋加速流道、12扩散腔、13空化喷嘴、14导流凹槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种基于空化射流技术的螺旋式空化清洗器，包括壳体1，壳体1的左侧壁开设有稳流通道2，稳流通道2远离开口的一侧侧壁中心处开设有空化通道5，空化通道5远离稳流通道2的一侧侧壁中心处开设有谐振通道7，谐振通道7远离空化通道5的一侧侧壁上开设有高压流道9，壳体1的右侧壁上开设有空化喷嘴13，空化喷嘴13内远离开口的一侧侧壁上开设有扩散腔12，扩散腔12和高压流道9之间连通有收缩流道10，收缩流道10内固定嵌套设置有空化射流器11，稳流通道2内顶部和底部通过安装架3固定连接有轴流叶轮机4，空化通道5的内腔固定嵌套设置有文丘里管6，谐振通道7的内腔固定嵌套设置有导流器8，壳体1的外壁上开设有导流凹槽14。

其中，文丘里管6包括固定在空化通道5内腔中的外壳61，外壳61的内腔开设有和空化通道5相同流向的管喉段63，外壳61的左侧和右侧分别开设有和管喉段63连通的渐缩段62和渐扩段64，且渐缩段62和渐扩段64的孔径均大于管喉段63的直径，通过这种设置可以促使水流在从渐缩段62进入到管喉段63并从渐扩段64射出时，能够实现压力释放，从而形成空化泡，增加空化效果；

导流器8包括嵌套在谐振通道7内腔中的导流块81，导流块81的左侧壁上开设有锥形槽82，导流块81的右侧设置有凸台83，凸台83内腔横向开设有贯通的导流通道84，导流通道84和锥形槽82连通，导流块81的内腔开设有贯通的折形通道85，通过这种设置可以促使谐振通道7中的水流从锥形槽82中流入到折形通道85和导流通道84中，由于截面形状的突变，水流产生初始压力激动，进而产生流体谐振，形成驻波并形成新的空化泡，增加了空化泡的数量；

空化射流器11包括嵌套设置在收缩流道10内腔的导流柱体111，导流柱体111的外壁上开设有螺旋加速流道112，且螺旋加速流道112的内壁底部为弧形，通过这种设置可以螺旋加速流道112使液体介质产生旋转角速度形成漩涡，并使得漩涡的涡心压力降低至饱和蒸气压甚至负压，诱导产生大量稳定的旋涡空化泡；

轴流叶轮机4包括固定在安装架3上的保持架41，保持架41上固定设置有固定支架42，固定支架42的中心处通过转动轴活动连接有安装盘43，安装盘43的外壁上固定设置有三组叶片44，三组叶片44的外壁上均开设有导流孔45，保持架41和固定支架42之间设置有轴流通道46，通过这种设置可以利用液体的流动带动叶片44绕着安装盘43转动，便于增加液体的流量，同时通过导流孔45可以产生空化泡，便于增强空化效果；

稳流通道2的直径大于空化通道5的直径，空化通道5的直径大于谐振通道7的直径，谐振通道7的直径大于高压流道9的直径，通过这种设置可以促使液体在流动的过程中，由于截面形状的突变，液体产生压力激动，从而可以促使液体内部的压力增加，便于后期的压力释放后形成较多的空化泡。

一种基于空化射流技术的螺旋式空化清洗器的使用方法：

S1：将壳体1的左端和外接水管连接，在对一些管道内壁上进行清理时，一部分流体可以从壳体1上的导流凹槽14和管道内壁的狭缝中流过，形成对壳体1外壁的空化清洗，对物体表面进行空化清洗时，液体可以通过外接水管进入到稳流通道2中实现空化前的水压温流，且液体的流动能够带动轴流叶轮机4转动，可以增加液体的进入量，然后水流进入空化通道5中，由于稳流通道2的直径大于空化通道5的直径，于是在水流进入空化通道5中时会由于压力突然增大，促使水流更加密集，然后水流经过文丘里管6后会出现压力释放的作用，进而形成空化泡，空化泡随着液体流入到谐振通道7中；

S2：进入谐振通道7的液体中存在一定的空化泡，且具有一定的空化效果，并且在液体进入谐振通道7后，由于谐振通道7的直径小于空化通道5的直径，因此液体的内压快速增加，促使流速加快，经过导流器8的导流作用后，液体内部的压力释放，进而形成新的空化泡，由于截面形状的突变，水流产生初始压力激动，进而产生流体谐振，形成驻波并形成新的空化泡，增加了空化泡的数量；

S3：空化泡随着液体进入高压流道9中，并且行进的空化泡在收缩流道10中经强力压缩，通过收缩流道10提高空化效果，随水流激射而出，空化射流器11上的螺旋加速流道112使液体介质产生旋转角速度形成漩涡，并使得漩涡的涡心压力降低至饱和蒸气压甚至负压，诱导产生大量稳定的旋涡空化泡，继而通过扩散腔12的扩散作用，强化空化产生的效果，并且通过空化喷嘴13喷出，实现空化射流清洗作用，由于空化泡瞬时溃灭时产生较大的瞬时压强和微射流，当溃灭发生在污垢附近时，能够利用所产生的压力和微射流高效清洗污垢。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种基于空化射流技术的螺旋式空化清洗器，包括壳体（1），其特征在于：所述壳体（1）的左侧壁开设有稳流通道（2），所述稳流通道（2）远离开口的一侧侧壁中心处开设有空化通道（5），所述空化通道（5）远离稳流通道（2）的一侧侧壁中心处开设有谐振通道（7），所述谐振通道（7）远离空化通道（5）的一侧侧壁上开设有高压流道（9），所述壳体（1）的右侧壁上开设有空化喷嘴（13），所述空化喷嘴（13）内远离开口的一侧侧壁上开设有扩散腔（12），所述扩散腔（12）和高压流道（9）之间连通有收缩流道（10），所述收缩流道（10）内固定嵌套设置有空化射流器（11），所述稳流通道（2）内顶部和底部通过安装架（3）固定连接有轴流叶轮机（4），所述空化通道（5）的内腔固定嵌套设置有文丘里管（6），所述谐振通道（7）的内腔固定嵌套设置有导流器（8），所述壳体（1）的外壁上开设有导流凹槽（14）。

2.根据权利要求1所述的一种基于空化射流技术的螺旋式空化清洗器，其特征在于：所述文丘里管（6）包括固定在空化通道（5）内腔中的外壳（61），所述外壳（61）的内腔开设有和空化通道（5）相同流向的管喉段（63），所述外壳（61）的左侧和右侧分别开设有和管喉段（63）连通的渐缩段（62）和渐扩段（64），且所述渐缩段（62）和渐扩段（64）的孔径均大于管喉段（63）的直径。

3.根据权利要求1所述的一种基于空化射流技术的螺旋式空化清洗器，其特征在于：所述导流器（8）包括嵌套在谐振通道（7）内腔中的导流块（81），所述导流块（81）的左侧壁上开设有锥形槽（82），所述导流块（81）的右侧设置有凸台（83），所述凸台（83）内腔横向开设有贯通的导流通道（84），所述导流通道（84）和锥形槽（82）连通，所述导流块（81）的内腔开设有贯通的折形通道（85）。

4.根据权利要求1所述的一种基于空化射流技术的螺旋式空化清洗器，其特征在于：所述空化射流器（11）包括嵌套设置在收缩流道（10）内腔的导流柱体（111），所述导流柱体（111）的外壁上开设有螺旋加速流道（112），且所述螺旋加速流道（112）的内壁底部为弧形。

5.根据权利要求1所述的一种基于空化射流技术的螺旋式空化清洗器，其特征在于：所述轴流叶轮机（4）包括固定在安装架（3）上的保持架（41），所述保持架（41）上固定设置有固定支架（42），所述固定支架（42）的中心处通过转动轴活动连接有安装盘（43），所述安装盘（43）的外壁上固定设置有三组叶片（44），三组所述叶片（44）的外壁上均开设有导流孔（45），所述保持架（41）和固定支架（42）之间设置有轴流通道（46）。

6.根据权利要求1所述的一种基于空化射流技术的螺旋式空化清洗器，其特征在于：所述稳流通道（2）的直径大于空化通道（5）的直径，所述空化通道（5）的直径大于谐振通道（7）的直径，所述谐振通道（7）的直径大于高压流道（9）的直径。

7.一种基于空化射流技术的螺旋式空化清洗器的使用方法，其特征在于：

S1：将壳体（1）的左端和外接水管连接，在对一些管道内壁上进行清理时，一部分流体可以从壳体（1）上的导流凹槽（14）和管道内壁的狭缝中流过，形成对壳体（1）外壁的空化清洗，对物体表面进行空化清洗时，液体可以通过外接水管进入到稳流通道（2）中实现空化前的水压温流，且液体的流动能够带动轴流叶轮机（4）转动，可以增加液体的进入量，然后水流进入空化通道（5）中，由于稳流通道（2）的直径大于空化通道（5）的直径，于是在水流进入空化通道（5）中时会由于压力突然增大，促使水流更加密集，然后水流经过文丘里管（6）后会出现压力释放的作用，进而形成空化泡，空化泡随着液体流入到谐振通道（7）中；

S2：进入谐振通道（7）的液体中存在一定的空化泡，且具有一定的空化效果，并且在液体进入谐振通道（7）后，由于谐振通道（7）的直径小于空化通道（5）的直径，因此液体的内压快速增加，促使流速加快，经过导流器（8）的导流作用后，液体内部的压力释放，进而形成新的空化泡，由于截面形状的突变，水流产生初始压力激动，进而产生流体谐振，形成驻波并形成新的空化泡，增加了空化泡的数量；

S3：空化泡随着液体进入高压流道（9）中，并且行进的空化泡在收缩流道（10）中经强力压缩，通过收缩流道（10）提高空化效果，随水流激射而出，空化射流器（11）上的螺旋加速流道（112）使液体介质产生旋转角速度形成漩涡，并使得漩涡的涡心压力降低至饱和蒸气压甚至负压，诱导产生大量稳定的旋涡空化泡，继而通过扩散腔（12）的扩散作用，强化空化产生的效果，并且通过空化喷嘴（13）喷出，实现空化射流清洗作用，由于空化泡瞬时溃灭时产生较大的瞬时压强和微射流，当溃灭发生在污垢附近时，能够利用所产生的压力和微射流高效清洗污垢。