CN113479969A - 一种扰流式自激振荡空化器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扰流式自激振荡空化器，包括：壳体(3)、扰流内衬(4)、扰流块(5)以及出水喷嘴(6)，所述壳体具有中空腔体，且所述壳体的第一端具有与所述壳体的中空腔体连通的进水口；所述扰流内衬为筒状结构，且位于所述中空腔体内；所述扰流块布置在所述扰流内衬的内壁上；所述出水喷嘴固定在所述壳体的第二端，且所述出水喷嘴与所述中空腔体连通。该扰流式自激振荡空化器有效的强化自激振荡腔的空化效应，提高·OH的产量，提高总体能量利用率。

Description

一种扰流式自激振荡空化器

技术领域

本发明涉及水力空化废水处理技术领域，尤其涉及一种扰流式自激振荡空化器。

背景技术

随着人口的持续增长与城市化进程的推进，未妥善处理废水的肆意排放严重威胁生态环境和人类健康。这些废水不仅具有腐蚀性，而且难以生物降解。如果这些废水未经处理或处理不达标直接排入自然水体，进而通过水循环系统进入人体中,将很容易引起人体致癌、致畸,甚至基因突变，严重威胁人类的健康生活。因此，废水处理技术已经成为我国环保方面十分重要的课题之一。

传统的废水的处理方法有一定的局限性，达不到更高的要求，已经不能满足新的环保要求，因此水力空化技术作为一种新的水处理技术受到越来越多的关注。空化过程中，空泡溃灭时将伴随极其复杂的多种物理、化学效应，如瞬时高温、高压和速度极高的瞬时微射流的产生，可使水分子在空化气泡内发生化学键断裂，在水溶液中产生局部高浓度具有高化学活性的氧化剂·OH，可与废水中的有机污染物进行系列自由基链反应，从而破坏其结构，使其逐步降解为无害的低分子量的有机物，最后降解为CO₂、H₂O和其他矿物盐等无害物质，达到处理废水的目的。

发明内容

本发明针对上述现有空化器空化发生区域体积较小的技术问题，提出一种能够增加空化器空化区域体积、提高空化器空化性能的方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

1.一种扰流式自激振荡空化器，其特征在于，包括：壳体(3)、扰流内衬(4)、扰流块(5)以及出口喷嘴(6)，

所述壳体具有中空腔体，且所述壳体的第一端具有与所述壳体的中空腔体连通的进水口；

所述扰流内衬为筒状结构，且位于所述中空腔体内；

所述扰流块布置在所述扰流内衬的内壁上；

所述出水喷嘴固定在所述壳体的第二端，且所述出水喷嘴与所述中空腔体连通。

2.根据权利要求1所述的扰流式自激振荡空化器，其特征在于，所述扰流块的数量为8个，多个所述扰流块沿所述扰流内衬的内壁周向均匀分布。

3.根据权利要求2所述的扰流式自激振荡空化器，其特征在于，相邻两个扰流物的扰流面倾斜布置，倾斜角度为45°。

4.根据权利要求2所述的扰流式自激振荡空化器，其特征在于，所述扰流块的形状为半圆柱形、半球形或三角柱形。

5.根据权利要求4所述的扰流式自激振荡空化器，其特征在于，所述扰流块与所述扰流内衬为一体结构。

6.根据权利要求1所述的扰流式自激振荡空化器，其特征在于，所述扰流式自激振荡空化器还包括进水嘴及密封部件，所述进水嘴与所述壳体的第一端固定连接，且所述进水嘴与所述壳体之间设有密封部件，所述进水嘴与所述壳体的进水口连通。

7.根据权利要求6所述的扰流式自激振荡空化器，其特征在于，出水喷嘴的出水口直径与进水嘴的进水口直径的比值范围为1.6至2.5。

8.根据权利要求7所述的扰流式自激振荡空化器，其特征在于，所述中空腔体为圆柱形腔体，所述圆柱形腔体的直径与所述出水喷嘴的出水口直径的比值范围为5至6，且所述圆柱形腔体的直径与所述壳体的轴向最小距离的比值范围为1.5至2。

9.根据权利要求8所述的扰流式自激振荡空化器，其特征在于，所述出水喷嘴的靠近与所述中空腔体的端面为锥形面，所述锥形面的锥角为120°。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、扰流式扰流式自激振荡空化器通过布置扰流物可提高空化腔中的空化体积，使流场空化强度不断增强，保证空化利用率，提高空化强度。

2、流体撞击扰流物后可使形成的空化气泡增加，大量空化泡溃灭可增强空化效果。

3、流体撞击扰流物后可与腔体壁面以及出口喷嘴壁形成连续撞击，形成多次空化，提高·OH的产量，增强空化效果，提高总体能量利用率。

4、扰流物形成的连续撞击可使流体进行微观混合，加速废水中有机物的降解。

附图说明

图1为一种扰流式扰流式自激振荡空化器半剖视图。

图2为半圆柱形扰流内衬结构示意图。

图3为三角柱形扰流内衬结构示意图。

图4为半球形扰流内衬结构示意图。

图中：1、进水口，2、密封垫，3、腔体，4、扰流内衬，5、扰流物，6、出口喷嘴，7、螺钉

具体实施方式

目前，水力空化器大多由于其内部所形成的空化区域体积较小，所以空化作用范围有限，空化效率不高，空化器总体利用率低。本方法可通过在空化器中增加不同形状扰流物的方法，以提高空化器的空化性能，从而提高水力空化器对废水的降解性能。

本发明的目的是通过在空化器中增加不同形状扰流物的方法，以提高空化器的空化性能，从而提高水力空化器对废水的降解性能。

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1至图4所示，一种扰流式扰流式自激振荡空化器，用于水处理领域，主要用于处理难降解机械行业含油废水。包括进水口(1)、密封垫(2)、腔体(3)、扰流内衬(4)、扰流物(5)、出口喷嘴(6)和螺钉(7)。

进水口(1)通过螺纹与腔体(3)连接；扰流内衬(4)从腔体(3)右侧装入腔体(3)中；扰流内衬(4)中设置有半圆形扰流物(5)。进水口(1)与腔体(3)中间布置有密封垫(2)，保证进水口(1)与腔体(3)之间的密封。

如图1所示，空化器在工作时，由动力源输出的液体以一定的压力和速度从进水口(1)进入空化器腔体(3)中，从进水口(1)进入的高速射流束与空化腔(3)内扰流物(5)发生碰撞，原本静止的液体会发生紊流掺混，这个过程会产生十分剧烈的动量交换。在流体的流动方向上会形成湍流剪切层，而且该剪切层的厚度会越来越大，这股射流具有极高的速度，形成的紊流剪切层十分不稳定，因此位于剪切层附近的液体会被夹带，因而会有涡旋产生。另外，剪切层是关于轴线呈对称状的，所以产生的涡旋将以涡环的形式对称分布和运动。当这些涡环向下游流动，并与下游空化腔的内壁锥面相互作用产生汽核进而产生漩涡空化，该空化汽囊沿轴线两侧作对称的周向循环,其间不断发生空化汽囊的“发生一增长一溃灭一再生”的循环过程，形成连续空化。后经出口喷嘴流出空化器，形成一次循环。由扰流物(5)与空化器腔体(3)形成的多次连续空化可提高空化器空化效率，提高空化器的空化降解率。

Claims (9)

1.一种扰流式自激振荡空化器，其特征在于，包括：壳体(3)、扰流内衬(4)、扰流块(5)以及出口喷嘴(6)，

所述壳体具有中空腔体，且所述壳体的第一端具有与所述壳体的中空腔体连通的进水口；

所述扰流内衬为筒状结构，且位于所述中空腔体内；

所述扰流块布置在所述扰流内衬的内壁上；

所述出水喷嘴固定在所述壳体的第二端，且所述出水喷嘴与所述中空腔体连通。

2.根据权利要求1所述的扰流式自激振荡空化器，其特征在于，所述扰流块的数量为8个，多个所述扰流块沿所述扰流内衬的内壁周向均匀分布。

3.根据权利要求2所述的扰流式自激振荡空化器，其特征在于，相邻两个扰流物的扰流面倾斜布置，倾斜角度为45°。

4.根据权利要求2所述的扰流式自激振荡空化器，其特征在于，所述扰流块的形状为半圆柱形、半球形或三角柱形。

5.根据权利要求4所述的扰流式自激振荡空化器，其特征在于，所述扰流块与所述扰流内衬为一体结构。

6.根据权利要求1所述的扰流式自激振荡空化器，其特征在于，所述扰流式自激振荡空化器还包括进水嘴及密封部件，所述进水嘴与所述壳体的第一端固定连接，且所述进水嘴与所述壳体之间设有密封部件，所述进水嘴与所述壳体的进水口连通。

7.根据权利要求6所述的扰流式自激振荡空化器，其特征在于，出水喷嘴的出水口直径与进水嘴的进水口直径的比值范围为1.6至2.5。

8.根据权利要求7所述的扰流式自激振荡空化器，其特征在于，所述中空腔体为圆柱形腔体，所述圆柱形腔体的直径与所述出水喷嘴的出水口直径的比值范围为5至6，且所述圆柱形腔体的直径与所述壳体的轴向最小距离的比值范围为1.5至2。

9.根据权利要求8所述的扰流式自激振荡空化器，其特征在于，所述出水喷嘴的靠近与所述中空腔体的端面为锥形面，所述锥形面的锥角为120°。

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