CN112535964A - 微纳米气泡发生装置 - Google Patents

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CN112535964A CN201910894327.0A CN201910894327A CN112535964A CN 112535964 A CN112535964 A CN 112535964A CN 201910894327 A CN201910894327 A CN 201910894327A CN 112535964 A CN112535964 A CN 112535964A
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赵祥迪
孙万付
郑毅
张日鹏
陈国鑫
杨帅
王正
袁纪武
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Abstract

本发明涉及液体处理领域，公开了一种微纳米气泡发生装置，其中，所述微纳米气泡发生装置包括管体(10)和进气装置(20)，所述管体(10)上设置有连通所述管体(10)的管腔和外部的通孔(11)，所述管体(10)的一端用于接收液体，另一端设置有气液喷射孔(12)，所述进气装置(20)包括对应于所述通孔(11)设置的进气管(21)，所述进气装置(20)设置为能够使得所述进气管(21)内的气体经由所述通孔(11)进入所述管腔，以冲击所述液体，从而破碎成气泡。经由通孔进入管腔的气体能够与液体冲击，被液体破碎成气泡，从而能够方便地初步形成气泡并使气泡与液体充分混合，有利于最终微纳米气泡的形成。

Description

微纳米气泡发生装置
技术领域
本发明涉及液体处理领域，具体地涉及微纳米气泡发生装置。
背景技术
微纳米气泡相较于普通气泡，拥有存在时间长、气液传质率高、界面点位高、能自发产生自由基等特点。由于这些特点，微纳米气泡技术被广泛应用于污水处理和河道治理中。现有的微纳米气泡发生装置通常结构较为复杂且所产生是气泡数量少、质量不高。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的结构复杂且气泡数量少、质量不高的问题，提供一种微纳米气泡发生装置，该微纳米气泡发生装置结构简单且能够产生满足要求的微纳米气泡。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种微纳米气泡发生装置，其中，所述微纳米气泡发生装置包括管体和进气装置，所述管体上设置有连通所述管体的管腔和外部的通孔，所述管体的一端用于接收液体，另一端设置有气液喷射孔，所述进气装置包括对应于所述通孔设置的进气管，所述进气装置设置为能够使得所述进气管内的气体经由所述通孔进入所述管腔，以冲击所述液体，从而破碎成气泡。
可选的，所述进气装置包括设置在所述管腔内的负压产生单元，所述负压产生单元设置在所述管体的对应所述通孔的上游的部分并使得该部分形成负压。
可选的，所述负压产生单元为具有贯通孔的隔板。
可选的，所述进气装置包括用于使气体以预定速度和压力进入所述进气管的动力单元。
可选的，所述管体设置有围绕所述管体的多个所述通孔，所述管体的设置有所述通孔的部分上设置有环形的夹套，所述进气管连接于所述夹套。
可选的，所述进气装置包括围绕所述夹套周向设置的多个所述进气管。
可选的，所述管体的靠近所述气液喷射孔的部分的内径朝向所述气液喷射孔渐缩。
可选的，所述管腔的位于所述通孔的下游的部分内设置有旋流叶片。
可选的，所述旋流叶片可拆卸地安装于所述管腔内。
可选的，所述旋流叶片从所述通孔的下方延伸至靠近所述气液喷射孔。
通过上述技术方案，经由通孔进入管腔的气体能够与液体冲击，被流体破碎成气泡，从而能够方便地初步形成气泡并使气泡与液体充分混合，有利于最终微纳米气泡的形成。
附图说明
图1是说明本发明的一种实施方式的微纳米气泡发生装置的示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是图1中管体的横截面图；
图4是图1中管体的渐缩部分的剖视图；
图5是说明本发明的另一种实施方式的微纳米气泡发生装置的示意图；
图6是说明本发明的还一种实施方式的微纳米气泡发生装置的示意图。
附图标记说明
10-管体，11-通孔，12-气液喷射孔，13-渐缩段，20-进气装置，21-进气管，22-隔板，22a-贯通孔，30-夹套，40-旋流叶片。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
本发明提供一种微纳米气泡发生装置，其中，所述微纳米气泡发生装置包括管体10和进气装置20，所述管体10上设置有连通所述管体10的管腔和外部的通孔11，所述管体10的一端用于接收液体，另一端设置有气液喷射孔12，所述进气装置20包括对应于所述通孔11设置的进气管21，所述进气装置20设置为能够使得所述进气管21内的气体经由所述通孔11进入所述管腔，以冲击所述液体，从而破碎成气泡。
根据本发明的发明人研究，现有的微纳米气泡发生装置的气泡通常经过初步产生气泡以及逐步减小气泡尺寸的过程，而初步产生的气泡很大程度影响了最终气泡的数量、质量。
本发明中，经由通孔11进入管腔的气体能够与液体冲击，被液体破碎成气泡，从而能够方便地初步形成气泡并使气泡与液体充分混合，有利于最终微纳米气泡的形成。
其中，管体10的一端接收的液体的流速不做特殊限制，优选流速可以为4m/s以上，进入管腔的气体与液体的冲击将使气体被剪切成微小气泡，并与液体充分混合。由此获得的携带有大量微小气泡的液体有利于最终获得更多数量的微纳米气泡。
本发明中，进气装置20可以采用各种适当形式，只要能够使得进气管21内的气体经由通孔11进入管腔即可。
根据本发明的一种实施方式，所述进气装置20包括设置在所述管腔内的负压产生单元，所述负压产生单元设置在所述管体10的对应所述通孔11的上游的部分并使得该部分形成负压。由此，在液体经过负压产生单元后，使得管腔内以负压产生单元为分界，负压产生单元下游的部分的气压迅速降低而形成负压，进气管21内的气体将通过该负压经由通孔11吸入管腔而与液体冲击。
其中，负压产生单元可以为各种适当形式，只要能够降低压力即可。为兼顾效率与成本并简化结构，如图1所示，所述负压产生单元为具有贯通孔22a的隔板22。由此，一方面可以产生负压，另一方面可以对液体加速以提高冲击效果。其中，为达到更佳的效果，通孔22a的通流面积设置为管体10在该处的通流面积的1/4-1/3，以使液体通过通孔22a后速度增大9-16倍。
根据本发明的另一实施方式，所述进气装置20可以包括用于使气体以预定速度和/或压力进入所述进气管21的动力单元。在这种在实施方式中，如图5所示，管体10中不设置加速件，气体通过加速单元加速和/或加压，以预定的速度和/或压力进入管腔并与液体冲击，同样可以初步破碎并与液体充分混合。
此外，为便于气体与液体充分混合，所述管体10设置有围绕所述管体10的多个所述通孔11，所述管体10的设置有所述通孔11的部分上设置有环形的夹套30，所述进气管21连接于所述夹套30。如图1所示，夹套30围绕管体10设置，并与管体10之间限定空腔，进气管21插入夹套30固定，从而通过空腔与通孔11和管体10的管腔连通。进气管21内的气体首先进入夹套30和管体10之间的空腔，然后从空腔经由多个通孔11分散进入管腔，以便更均匀地与管腔内的液体冲击、混合。
其中，通孔11的数量和尺寸应以便于气体从进气管21进入管腔的角度考量，例如，在管体10的内径为80-100mm的情况下，通孔11孔径为0.8-1.2mm，气液喷射孔12附近排出的微纳米气泡尺寸能够达到40nm-50um左右。
另外，可选的，如图1和图2所示，所述进气装置20可以包括围绕所述夹套30周向设置的多个所述进气管21，以便气体能够从夹套30的周向均匀地进入空腔，使得气体更为分散地均匀通过各个通孔11进入管腔。
此外，可选的，如图1所示，所述管体10的靠近所述气液喷射孔12的部分的内径朝向所述气液喷射孔12渐缩，参加图中的渐缩段13。通过使管体10的内径在靠近气液喷射孔12的过程中渐缩，可以使气液混合流体在从气液喷射孔12排出之前收到挤压，从而使气液混合流体中的气泡被剪切形成更小的气泡。
另外，可选的，如图1、图4和图5所示，所述管腔的位于所述通孔11的下游的部分内设置有旋流叶片40。通过设置旋流叶片40，可以引导气液混合流体在流动过程中以旋流方式行进。具体的，旋流叶片40可以设置在管体10的内壁上，气液混合流体在旋流叶片40的作用下沿管体10的内壁回旋，使得气液混合流体的气体和液体剧烈混合。由于气液比重差对液体有离心作用，对气体有向心作用，使得靠近该中心轴线的区域形成负压区域，气液混合流体中的较大气泡基本处于回旋的中心轴线处。使用时，气液喷射孔12位于外部液体的液面下方，外部液体对气液喷射孔12有压力，管腔内气液混合流体以液体沿管体10内壁回旋且较大气泡集中在中心轴线附近的方式朝向气液喷射孔12移动，配合外部液体在气液喷射孔12的压力，气液混合流体在气液喷射孔12附近达到最大压力和回旋速度(气液混合流体内的气泡和流体彼此剧烈冲击)并以此状态挤推外部液体，最终气液混合流体从气液喷射孔12喷出，气泡受到剪切作用，形成尺寸更小的微纳米气泡。
可以理解的，旋流叶片40用于使气液混合流体中的气体和液体呈气体在中心液体在外围的方式重新分布，并在重新分布的过程中通过剧烈混合而使气泡进一步破碎。为增强上述效果，所述旋流叶片40从所述通孔11的下方延伸至靠近所述气液喷射孔12。在管体10设置有渐缩段13的情况下，配合旋流叶片40，本发明的装置的气泡产生效果将更佳。
但旋流叶片40不是必须的，本发明也可以在无需旋流叶片40的情况下使用。为便于在不同的情况下使用，所述旋流叶片40可以可拆卸地安装于所述管腔内，以便在不使用时去除。
例如，如图6所示的实施方式中，气液喷射孔12也无需设置的外部液体的液面下方，整个装置水平放置。进气管21内的气体被吸入管腔与液体冲击，在初步形成气泡并与液体混合后即可朝向气液喷射孔12移动，气泡和液体在气液喷射孔12处剧烈挤压，从而从气液喷射孔12喷出更小的气泡。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。本发明包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种微纳米气泡发生装置，其特征在于，所述微纳米气泡发生装置包括管体(10)和进气装置(20)，所述管体(10)上设置有连通所述管体(10)的管腔和外部的通孔(11)，所述管体(10)的一端用于接收液体，另一端设置有气液喷射孔(12)，所述进气装置(20)包括对应于所述通孔(11)设置的进气管(21)，所述进气装置(20)设置为能够使得所述进气管(21)内的气体经由所述通孔(11)进入所述管腔，以冲击所述液体，从而破碎成气泡。
2.根据权利要求1所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于，所述进气装置(20)包括设置在所述管腔内的负压产生单元，所述负压产生单元设置在所述管体(10)的对应所述通孔(11)的上游的部分并使得该部分形成负压。
3.根据权利要求2所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于，所述负压产生单元为具有贯通孔(22a)的隔板(22)。
4.根据权利要求1所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于，所述进气装置(20)包括用于使气体以预定速度和压力进入所述进气管(21)的动力单元。
5.根据权利要求1所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于，所述管体(10)设置有围绕所述管体(10)的多个所述通孔(11)，所述管体(10)的设置有所述通孔(11)的部分上设置有环形的夹套(30)，所述进气管(21)连接于所述夹套(30)。
6.根据权利要求5所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于，所述进气装置(20)包括围绕所述夹套(30)周向设置的多个所述进气管(21)。
7.根据权利要求1所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于，所述管体(10)的靠近所述气液喷射孔(12)的部分的内径朝向所述气液喷射孔(12)渐缩。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于，所述管腔的位于所述通孔(11)的下游的部分内设置有旋流叶片(40)。
9.根据权利要求8所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于，所述旋流叶片(40)可拆卸地安装于所述管腔内。
10.根据权利要求8所述的微纳米气泡发生装置，其特征在于，所述旋流叶片(40)从所述通孔(11)的下方延伸至靠近所述气液喷射孔(12)。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000325767A (ja) * 1999-03-15 2000-11-28 Shin Nippon Techno Kk 気液混合流の発生装置及び気液混合用ユニット管
CN202129034U (zh) * 2011-04-29 2012-02-01 中国石油化工股份有限公司 一种气液混合器
KR20160136564A (ko) * 2015-05-20 2016-11-30 주식회사 뉴워터텍 양식장용 미세기포 필터링장치
CN109966939A (zh) * 2019-03-27 2019-07-05 浙江大学 一种文丘里型微气泡发生器及气液发生器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000325767A (ja) * 1999-03-15 2000-11-28 Shin Nippon Techno Kk 気液混合流の発生装置及び気液混合用ユニット管
CN202129034U (zh) * 2011-04-29 2012-02-01 中国石油化工股份有限公司 一种气液混合器
KR20160136564A (ko) * 2015-05-20 2016-11-30 주식회사 뉴워터텍 양식장용 미세기포 필터링장치
CN109966939A (zh) * 2019-03-27 2019-07-05 浙江大学 一种文丘里型微气泡发生器及气液发生器

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