CN110127795A - 一种气浮水处理高效溶气释放器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气浮水处理高效溶气释放器，由释放口、释放区及进口区组成，其特征在于，所述释放口由释放管道构成，所述释放区由活接螺母、三孔膜片、第一缓冲膜片、小孔膜片、第二缓冲膜片、大孔膜片、固定接头组成，所述活接螺母与所述固定接头通过螺纹连接，所述三孔膜片、第一缓冲膜片、小孔膜片、第二缓冲膜片和大孔膜片依次安装在活接螺母及固定接头内部,各膜片外径与活接螺母的内径相同；所述进口区由密封圈和外丝接头组成。本发明的目的在于提供一种气浮水处理高效溶气释放器，以克服现有技术中存在的释放器部件较多、加工精度高、构造复杂、使用时易堵塞、安装于水下时检修程序复杂、生产成本和更换成本较高等的不足。
Description
技术领域
本发明属于水处理技术领域，涉及到一种气浮水处理高效溶气释放器。
背景技术
压力溶气气浮水处理工艺是一种高效的净水处理技术，已在我国和许多工业发达国家中广泛应用。这种净水处理技术是将压力溶气水中释放出的大量微细气泡引入待处理水中，利用粘附在固体杂质上气泡的浮力，达到固液高效快速分离，并提高浮渣浓缩程度的目的。
溶气释放器是压力溶气气浮水处理工艺中的关键装置，压力溶气水只有通过该装置降压消能后，才能释放出大量的微细气泡。释放器性能的好坏，涉及到气泡释放量的多少、气泡的微细度及气泡尺寸的分配律等，它直接影响气浮水处理的效果及电能的消耗。
典型的产品有TV型和TJ型释放器等。现有的释放器主要由孔口、单孔室、圆盘、舌簧、八角管嘴等结构组成，动部件较多、加工精度高、构造复杂、使用时易堵塞、安装于水下时检修程序复杂、生产成本和更换成本较高，常常需要对整个释放器进行整体更换。
在中国专利CN202924786 U中，公开了一种宽流道溶气释放器，包括圆形或方形外壳，其特征是在外壳的顶端和内腔均匀分布固定多个相互平行的阻力板，阻力板上设有弧形或直线型、折线形、波浪形的出口，各阻力板左右交错设置，外壳下端设有锥形入口。然而，该专利中多个阻力板平行固定于外壳内部，无法取出，容易堵塞而不易清洗，如果阻力板有损坏则无法更换，只能更换整个释放器，造成资源浪费。
在中国专利CN203144131 U中，公开了一种叠片式溶气释放器，包括孔口接头、孔室盖板，以及夹在两者之间的至少一片孔室叠片；所述孔口接头为上端开口的空心圆柱，其底部设有一个以上的进水孔，进水孔沿底部圆周均匀环状排布；所述孔室叠片为环状，其上设有透水孔，透水孔与进水孔连通，透水孔孔径大于进水孔孔径；定位螺栓依次穿过孔室盖板、孔室叠片与孔口接头，将三者固定。然而，该专利中的技术方案将孔室叠片直接裸露在外，容易损坏。
因此，如何提供一种构造简单、生产成本低且易于检修、清理的新型溶气释放器，是本技术领域亟待解决的难点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气浮水处理高效溶气释放器，以克服现有技术中存在的释放器部件较多、加工精度高、构造复杂、使用时易堵塞、安装于水下时检修程序复杂、生产成本和更换成本较高等的不足，并能达到释放出的气体气泡细密、均匀、上浮稳定，能有效防止气泡破裂而高效的净水效果。
本发明公开了一种气浮水处理高效溶气释放器，由释放口、释放区及进口区组成，其特征在于，所述释放口由释放管道构成，所述释放区由活接螺母、三孔膜片、第一缓冲膜片、小孔膜片、第二缓冲膜片、大孔膜片、固定接头组成，所述活接螺母与所述固定接头通过螺纹连接，所述三孔膜片、第一缓冲膜片、小孔膜片、第二缓冲膜片和大孔膜片依次安装在活接螺母及固定接头内部，所述三孔膜片、第一缓冲膜片、小孔膜片、第二缓冲膜片和大孔膜片的外径与活接螺母的内径相同；所述进口区由密封圈和外丝接头组成。
进一步，所述大孔膜片、第二缓冲膜片及小孔膜片形成第一缓冲室，所述小孔膜片、第一缓冲摸片及三孔膜片形成第二缓冲室，进行二级分布溶气水。
进一步，所述大孔膜片设有同心通孔一，所述小孔膜片设有同心通孔二，所述通孔一与通孔二的孔径比例为3:1～4:1。
进一步，所述第一缓冲膜片与第二缓冲膜片规格相同，均设有同心通孔三，所述通孔三与小孔膜片之通孔二的孔径比例为4:1～5:1。
进一步，所述三孔膜片设有3个孔径相同的通孔四，所述通孔四与小孔膜片之通孔二的孔径比例为1:1.5～1:2.5。
进一步，所述通孔四均匀分布于三孔膜片的同心圆圆周上。
进一步，所述通孔四的圆心与三孔膜片的圆心之距离为L，L与通孔四的孔径比例为2:1。
进一步，所述三孔膜片、第一缓冲膜片、小孔膜片、第二缓冲膜片、大孔膜片的厚度相等，厚度为0.5～1.5mm。
进一步，所述三孔膜片、小孔膜片、大孔膜片为钢质膜片，所述第一缓冲膜片、第二缓冲膜片的材质为橡胶，优选为三元乙丙橡胶(EPDM)。
进一步，所述释放管道、活接螺母、外丝接头材质可采用硬聚氯乙烯(UPVC)、碳钢、不锈钢、聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯(HDPE)、铜，优选为硬聚氯乙烯(UPVC)。
本发明的所达到的有益效果如下：
1.三孔膜片、第一、第二缓冲膜片、小孔膜片和大孔膜片安装于活接螺母及固定接头内部，组装简单、方便拆洗，且各膜片的外径与活接螺母的内径相同，使得释放区各构件组装后的中心误差极小，安装简单且精准、方便检修；
2.进口区采用外丝接头，释放管采用内丝接头，安装与拆卸方便，易于清洗和更换零件；
3.溶气水经过两级缓冲室，经历挤压-扩大-再挤压-再扩大-最后再挤压，形成涡流、返混、推流和局部真空，使得压力溶气水迅速减压消能并气体逸出，并在较为稳定的流态下形成微小浓密的气泡，从而达到高效释出气泡的作用，满足气浮用溶气水的要求。
4.三孔膜片、小孔膜片、大孔膜片为钢制膜片，不易损环，如有损耗，仅需更换释放器的UPVC外壳，不需要整体更换，维护费用低廉。释放器外部的外壳采用硬聚氯乙烯(UPVC)的部件，在安装释放管中时，可保护释放管螺纹不被损坏。
附图说明
图1是现有技术中一种宽流道溶气释放器的结构示意图。
图2是现有技术中一种叠片式溶气释放器的结构示意图。
图3是本发明一种气浮水处理高效溶气释放器的整体结构示意图。
图4是本发明一种气浮水处理高效溶气释放器的轴测装配示意图。
图5是本发明一种气浮水处理高效溶气释放器的剖面结构示意图。
图6是图5中A处的放大图。
图7是本发明一种气浮水处理高效溶气释放器之大孔膜片的平面示意图。
图8是本发明一种气浮水处理高效溶气释放器之小孔膜片的平面示意图。
图9是本发明一种气浮水处理高效溶气释放器之第一、第二缓冲膜片的平面示意图。
图10是本发明一种气浮水处理高效溶气释放器之三孔膜片的平面示意图。
具体实施例
图1为现有技术中一种宽流道溶气释放器的结构示意图，包括圆形或方形外壳(1)，其特征是在外壳(1)的顶端和内腔均匀分布固定多个相互平行的阻力板(2)，阻力板(2)上设有弧形或直线型、折线形、波浪形的出口，各阻力板左右交错设置，外壳(1)下端设有锥形入口(4)。然而，该专利中多个阻力板(2)平行固定于外壳(1)内部，无法取出，容易堵塞而不易清洗，如果阻力板(2)有损坏则无法更换，只能更换整个释放器，造成资源浪费。
图2为现有技术中一种叠片式溶气释放器的结构示意图，包括孔口接头(1)、孔室盖板(3)，以及夹在两者之间的三片孔室叠片(2)；所述孔口接头(1)为上端开口的空心圆柱，其底部设有一个以上的进水孔，进水孔沿底部圆周均匀环状排布；所述孔室叠片(2)为环状，其上设有透水孔，透水孔与进水孔连通，透水孔孔径大于进水孔孔径；定位螺栓依次穿过孔室盖板、孔室叠片(2)与孔口接头(1)，将三者固定。相邻的孔室叠片(2)之间、孔室叠片(2)与孔室盖板(3)之间还设有缝隙垫片(4)，定位螺栓(5)与孔室盖板(3)之间还设有弹簧垫圈(6)。然而，该发明将孔室叠片直接裸露在外，容易损坏。
图3是本发明一种气浮水处理高效溶气释放器的整体结构示意图。本发明中采用三孔膜片、第一缓冲膜片、小孔膜片、第二缓冲摸片和大孔膜片安装在活接螺母和固定接头内部，螺纹拧紧即可，安装简单且精准、方便检修。
下面结合附图及实施例对发明进一步详细描述，其中给出的实施例仅是部分数据，而不是对发明本身的限制。
结合附图4所示的一种气浮水处理高效溶气释放器的轴测装配示意图可知，所述气浮水处理高效溶气释放器，由释放口(a)、释放区(b)及进口区(c)组成，其特征在于，所述释放口(1)由释放管道(1)构成，所述释放区(b)由活接螺母(2)、三孔膜片(3)、第一缓冲膜片(4)、小孔膜片(5)、第二缓冲膜片(6)、大孔膜片(7)、固定接头(8)组成，所述进口区(c)由密封圈(9)和外丝接头(10)组成。所述活接螺母(2)与所述固定接头(8)通过螺纹连接，所述三孔膜片(3)、第一缓冲膜片(4)、小孔膜片(5)、第二缓冲膜片(6)和大孔膜片(7)依次安装在活接螺母(2)及固定接头(8)内部，螺纹拧紧即可，安装简单。所述三孔膜片(3)、第一缓冲膜片(4)、小孔膜片(5)、第二缓冲膜片(6)和大孔膜片(7)的外径与活接螺母的内径相同，使得释放区(b)各构件组装后的中心误差极小，安装精准、方便检修。
其核心为在释放区(b)设计了三种带孔的钢制膜片，钢制膜片分别采用1个大孔的大孔膜片(7)，1个小孔的小孔膜片(5)，3个小孔的三孔膜片(3)的设计，由附图5、6可知，所述活接螺母(2)和固定接头(8)通过螺纹拧紧后，置于其内部的三孔膜片(3)、第一缓冲膜片(4)、小孔膜片(5)、第二缓冲膜片(6)和大孔膜片(7)依次层叠排列紧压固定。所述大孔膜片(7)、第二缓冲膜片(6)及小孔膜片(5)形成第一缓冲室(b1)，所述小孔膜片(5)、第一缓冲摸片(4)及三孔膜片(3)形成第二缓冲室(b2)，形成二级分布溶气水。溶气水经过1个大孔的大孔膜片(7)后，再进第一缓冲室(b1)进行分布与缓冲，再进入1个小孔的小孔膜片(5)，然后进第二缓冲室(b2)进行二次分布与缓冲，最后通过3个小孔的三孔膜片(3)，最终形成20～100um的气泡，从而达到高效释出气泡的作用，满足气浮用溶气水的要求。
附图7、8、9、10展示了所述三孔膜片(3)、第一缓冲膜片(4)、小孔膜片(5)、第二缓冲膜片(6)和大孔膜片(7)的平面结构。大孔膜片(7)设有同心通孔一(11)，所述小孔膜片(5)设有同心通孔二(12)，所述通孔一(11)与通孔二(12)的孔径比例约为3:1～4:1。
所述第一缓冲膜片(4)与第二缓冲膜片(6)规格相同，采用同一规格可互相通用，检修更方便。所述第一缓冲膜片(4)与第二缓冲膜片(6)均设有同心通孔三(13)，所述通孔三(13)与小孔膜片(5)之通孔二(12)的孔径比例约为4:1～5:1。
所述三孔膜片(3)设有3个孔径相同的通孔四(14)，所述通孔四(14)与小孔膜片(5)之通孔二(12)的孔径比例约为1:1.5～1:2.5，优选为1:2。所述通孔四(14)均匀分布于三孔膜片(3)的同心圆圆周上。
在不同实施例中，可根据需要及上述比例设定各膜片通孔的实际尺寸，举例如下表格：
上述列表中给出的实施例取值点仅仅是部分数据，而不是对发明本身的限制。
所述通孔四(14)的圆心与三孔膜片(3)的圆心之距离为L，L与通孔四(14)的孔径比例为约2:1～3:1，优选为2:1。三孔膜片(3)上的三个通孔相互之间的距离不应过近，如果三个通孔过于集中，会降低溶气水的通过效率；如果三个通孔距离过远则过于分散，会对水流有缓冲作用，不能得到微小浓密的气泡。当L与通孔四(14)的孔径比例为约2:1～3:1时，溶气水经过缓冲区时能够形成涡流、反混和局部真空，使得溶气水形成更微小浓密的气泡。
所述三孔膜片(3)、第一缓冲膜片(4)、小孔膜片(5)、第二缓冲膜片(6)、大孔膜片(7)的厚度相等，厚度约为0.5～1.5mm，优选为1mm。
所述三孔膜片(3)、小孔膜片(5)、大孔膜片(7)为钢质膜片，所述第一缓冲膜片(4)、第二缓冲膜片(6)的材质优选为三元乙丙橡胶(EPDM)。所述第一缓冲膜片(4)与第二缓冲膜片分别形成两个缓冲区，使溶气水经过缓冲区时能够形成涡流、反混和局部真空，使得溶气水形成更微小浓密的气泡；同时，第一第二缓冲膜片还将钢质膜片间隔开来，起到缓冲作用，减小水流的冲击，减轻钢质膜片的磨损。三元乙丙橡胶具有优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力，能够使释放管的使用寿命增长。第一、第二缓冲膜片还可采用橡胶、硅胶、聚氨酯等材质。
所述释放管道(1)、活接螺母(2)、外丝接头(10)优选采用硬聚氯乙烯(UPVC)。工程中释放器需安装在释放管中，如采用钢制外壳，磕碰易损坏释放管螺纹，且难以维修；而采用硬聚氯乙烯(UPVC)外壳，则更容易保护释放管螺纹不被损坏，只需要更换释放器的硬聚氯乙烯(UPVC)外壳，不需要整体更换。释放器的外壳还可以采用碳钢、不锈钢、聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯(HDPE)、铜等。
工作原理及工作过程：溶气水先通过外丝接头(10)，再通过大孔膜片(7)，然后通过第一缓冲膜片(6)，然后再通过小孔膜片(5)，再通过第二缓冲膜片(4)，最后通过三孔膜片(3)并最终通过释放管道(1)出去。溶气水经过该通道时经历挤压-扩大-再挤压-再扩大-最后再挤压，形成涡流、返混、推流和局部真空，使得压力溶气水迅速减压消能并气体逸出，并在较为稳定的流态下形成微小浓密的气泡，从而达到高效释出气泡的作用，满足气浮用溶气水的要求。
本领域的技术人员都可以认为在本发明专利所阐述的技术方案、优点和特性的各种组合以及变型、简单的改造，这种技术方案的变化都构成了在本发明专利中所公开的技术方案。
Claims (10)
1.一种气浮水处理高效溶气释放器，由释放口(a)、释放区(b)及进口区(c)组成，其特征在于，所述释放口(1)由释放管道(1)构成，所述释放区(b)由活接螺母(2)、三孔膜片(3)、第一缓冲膜片(4)、小孔膜片(5)、第二缓冲膜片(6)、大孔膜片(7)、固定接头(8)组成，所述活接螺母(2)与所述固定接头(8)通过螺纹连接，所述三孔膜片(3)、第一缓冲膜片(4)、小孔膜片(5)、第二缓冲膜片(6)和大孔膜片(7)依次安装在活接螺母(2)及固定接头(8)内部，所述三孔膜片(3)、第一缓冲膜片(4)、小孔膜片(5)、第二缓冲膜片(6)和大孔膜片(7)的外径与活接螺母的内径相同；所述进口区(c)由密封圈(9)和外丝接头(10)组成。
2.根据权利要求1所述的一种气浮水处理高效溶气释放器，其特征在于，所述大孔膜片(7)、第二缓冲膜片(6)及小孔膜片(5)形成第一缓冲室(b1)，所述小孔膜片(5)、第一缓冲摸片(4)及三孔膜片(3)形成第二缓冲室(b2)，进行二级分布溶气水。
3.根据权利要求2所述的一种气浮水处理高效溶气释放器，其特征在于，所述大孔膜片(7)设有同心通孔一(11)，所述小孔膜片(5)设有同心通孔二(12)，所述通孔一(11)与通孔二(12)的孔径比例约为3:1～4:1。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种气浮水处理高效溶气释放器，其特征在于，所述第一缓冲膜片(4)与第二缓冲膜片(6)规格相同，均设有同心通孔三(13)，所述通孔三(13)与小孔膜片(5)之通孔二(12)的孔径比例约为4:1～5:1。
5.根据权利要求4任一所述的一种气浮水处理高效溶气释放器，其特征在于，所述三孔膜片(3)设有3个孔径相同的通孔四(14)，所述通孔四(14)与小孔膜片(5)之通孔二(12)的孔径比例约为1:1.5～1:2.5。
6.根据权利要求5任一所述的一种气浮水处理高效溶气释放器，其特征在于，所述通孔四(14)均匀分布于三孔膜片(3)的同心圆圆周上。
7.根据权利要求6任一所述的一种气浮水处理高效溶气释放器，其特征在于，所述通孔四(14)的圆心与三孔膜片(3)的圆心之距离为L，L与通孔四(14)的孔径比例为2:1。
8.根据权利要求1-3任一所述的一种气浮水处理高效溶气释放器，其特征在于，所述三孔膜片(3)、第一缓冲膜片(4)、小孔膜片(5)、第二缓冲膜片(6)、大孔膜片(7)的厚度相等，厚度为0.5～1.5cm。
9.根据权利要求8所述的一种气浮水处理高效溶气释放器，其特征在于，所述三孔膜片(3)、小孔膜片(5)、大孔膜片(7)为钢质膜片，所述第一缓冲膜片(4)、第二缓冲膜片(6)的材质为橡胶，优选为三元乙丙橡胶(EPDM)。
10.根据权利要求9所述的一种气浮水处理高效溶气释放器，其特征在于，所述释放管道(1)、活接螺母(2)、外丝接头(10)的材质采用硬聚氯乙烯(UPVC)、碳钢、不锈钢、聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯(HDPE)、铜。
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2019
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