CN113926601B - 微纳米气泡空化喷嘴 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微纳米气泡空化喷嘴，包括：管体，一端用于接收气液混合的流体，另一端为气液喷射嘴；一级空化板，靠近所述管体的进液端设置，所述一级空化板的板体上设有孔径前小后大的通孔，流体从所述通孔孔径小的一端进入，从孔径大的一端流出产生空化；二级空化组件，其设于所述管体的管腔内，位于所述一级空化板的出口一侧，所述二级空化组件与所述一级空化板之间存在间隔形成空化空间；所述二级空化组件包括至少一对导流对，每对所述导流对包括两个反向安装的导流板，所述导流板之间存在间隔空间，沿着所述导流板的圆周方向上开设有斜开的通孔。本发明的微纳米气泡空化喷嘴，使得微纳米气泡的喷嘴流程增大，减少水泵的压力损失。

Description

微纳米气泡空化喷嘴
技术领域
本发明涉及微纳米气泡发生装置技术领域，特别涉及一种微纳米气泡空化喷嘴。
背景技术
通常把存在于水里的直径在十到几十微米的气泡叫做微米气泡，把大小在数百纳米以下的气泡叫做纳米气泡，可以把存在于双方中间的气泡混合状态称为微纳米气泡。这种小到十微米以下的微纳米气泡的物理、化学性质都将发生根本性变化，具有悬浮物吸附能力强、停留时间长、稳定性好、表面积大，传质效率高等优点。因此，微纳米气泡被广泛应用于水处理技术领域，例如含油废水处理、鱼类养殖等工业领域以及家用水净化等家用领域。
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。现有基于空化产生微纳米气泡的装置所配置的喷嘴流量小，水泵的压力损失大，在环境污水治理和大面积水域补养效率低。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微纳米气泡空化喷嘴，从而克服气泡量小、喷嘴结构复杂的缺点。
为实现上述目的，本发明提供了一种微纳米气泡空化喷嘴，包括：管体，其设有能供流体流通的管腔，所述管体的一端用于接收气液混合的流体，另一端为气液喷射嘴；一级空化板，其设于所述管体的官腔内，靠近所述管体的进液端设置，所述一级空化板的板体上设有孔径前小后大的通孔，流体从所述通孔孔径小的一端进入，从孔径大的一端流出产生空化；以及二级空化组件，其设于所述管体的管腔内，位于所述一级空化板的出口一侧，所述二级空化组件与所述一级空化板之间存在间隔形成空化空间；所述二级空化组件包括至少一对导流对，每对所述导流对包括两个反向安装的导流板，所述导流板之间存在间隔空间，沿着所述导流板的圆周方向上开设有斜开的通孔；其中，经所述一级空化板空化的流体沿一所述导流板的斜孔进入，形成流体旋涡，流体旋涡经过另一所述导流板上的斜孔，改变流体旋涡的旋转方向产生二级空化。
优选地，上述技术方案中，所述一级空化板的通孔为多个。
优选地，上述技术方案中，所述一级空化板上的多个通孔呈环状排列，形成多个环型排列的喷射孔。
优选地，上述技术方案中，所述一级空化板上的通孔为斜开的通孔。
优选地，上述技术方案中，所述一级空化板上斜开的通孔，孔在出料端上斜开方向为沿着直径方向向板体外边缘延伸。
优选地，上述技术方案中，所述一级空化板的通孔包括至少一个主通孔和多个次通孔，所述主通孔孔径大于所述次通孔的孔径，并位于所述一级空化板板体的中部，多个所述次通孔环绕设于所述主通孔周围，形成多个环形排列的喷射孔。
优选地，上述技术方案中，所述导流板上斜开的孔为多个，孔的斜开方向为沿着板体的圆周方向，朝同一方向倾斜环绕所述导流板的板体中心设置，形成多个环形排列的喷射孔。
优选地，上述技术方案中，所述导流板中部设有孔径前小后大的主通孔。
优选地，上述技术方案中，所述导流对中，靠近所述一级空化板设置的一导流板中主通孔孔径小的一端为进液端，孔径大的一端为出料端，另一导流板中主通孔孔径大的一端为进液端，孔径大的一端为出料端。
优选地，上述技术方案中，所述导流板上斜开的孔为孔径一致通孔或/和斜开的扩增孔。
优选地，上述技术方案中，所述二级空化组件包括2对导流板。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明的微纳米气泡空化喷嘴，在喷嘴的空腔内设有一级空化板和二级空化组件，气液混合的流体经过空化板上前小后大的通孔，改变水流通过的横截面积，通孔横截面的增大引起压力增大，在水压下产生一级空化。空化的流体经过二级空化组件，二级空化组件采用至少一对导流板配置，导流板上开有斜开的孔，空化的流体沿前一块导流板倾斜方向旋转喷流，在水压下引起快速旋转，形成流体旋涡。成对的导流板的结构相同，在装配时方向安装，另一块导流板上斜孔的旋转方向与流体旋涡的旋转方向不同，引导流体在水流方向上从另一个旋转方向进入另一块导流板，从而导致流体旋涡产生二级空化。
(2)本发明的微纳米气泡空化喷嘴，通过一级空化板空化产生气泡，经过二级空化组件，打散一级空化后形成的流体旋涡，产生二级空化。通过该结构设计使得微纳米气泡的喷嘴流程增大，减少水泵的压力损失。
附图说明
图1是根据本发明的微纳米气泡空化喷嘴的结构示意图；
图2是根据本发明的微纳米气泡空化喷嘴剖面的结构示意图；
图3是根据本发明的微纳米气泡空化喷嘴中一级空化板的结构示意图；
图4是根据本发明的微纳米气泡空化喷嘴中导流板的结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1至图4所示，根据本发明具体实施方式的一种微纳米气泡空化喷嘴，包括管体1、一级空化板2和二级空化组件3，管体1设有供流体流通的管腔11，管体1的左端用于接收气液混合的流体，右端为气液的喷射嘴，即为出口端。一级空化板2和二级空化组件3设于管体1的管腔11内。气液混合流体经过一级空化板2后产生一级空化，流体经过二级空化组件3后产生二级空化。
具体结构如下：管体1设有能供流体流通的管腔11，管体1的左端为进液端，用于接收气液混合的流体，右端为气液喷射嘴，即为出口端。管体1的空腔11内固定设有一级空化板2，一级空化板2靠近管体1的进液端设置，一级空化板2的板体上设有孔径前小后大的通孔21，孔径小的一端为进液端22，孔径大的一端为出液端23，气液混合流体从通孔21孔径小的一端进入，从孔径大的一端流出产生空化。气液混合流体通过前小后大的通孔，改变水流的通过的横截面，由于横截面的增大引起压力的减小，在水压下产生一级空化。一级空化板2的出口端一侧设有二级空化组件3，二级空化组件3固定设于管体1的空腔11内，二级空化组件3和一级空化板2之间存在间隔，该间隔的空间为空化空间12。二级空化组件3包括至少一对导流对，每对导流对包括两个反向安装的导流板，即第一导流板31和第二导流板32，第一导流板31和第二导流板32的结构相同。以第一导流板31的结构为例进行说明，沿着第一导流板31的圆周方向上设有斜开的通孔311或/和斜开的扩增孔。本实施例的导流板上是斜开的通孔。在装配时，第一导流板31和第二导流板32之间存在间隔空间13，第一导流板31和第二导流板32为方向安装，即第二导流板32的进料端上斜开的通孔的斜开方向与第一导流板31出料端的相同，例如第一导流板31出料端上斜开的通孔斜开方向呈逆时针排列，则第二导流板32进料端上斜开的通孔的斜开方向也呈逆时针排列。
经一次空化后的流体在空化空间12内扩散，沿第一导流板31上的斜孔311的倾斜方向旋转喷流，在水压下引起快速旋转，在第一导流板31和第二导流板32之间的间隔空间13中旋转，形成流体旋涡。第二导流板32进料端上斜孔的倾斜方向与第一导流板31的出料端相同，即引导流体的流向与第一导流板31正好相反。经过一对导流板引导流体在水流方向上出现不同的旋转方向，从而导致水流旋涡产生二级空化，形成尺寸更小的微纳米气泡。本发明的微纳米气泡空化喷嘴，通过一级空化板空化产生气泡，经过二级空化组件，打散一级空化后形成的流体旋涡，产生二级空化。通过该结构设计使得微纳米气泡的喷嘴流程增大，减少水泵的压力损失。还可以根据需要设置多对导流对，例如设置2对导流板等。
优选地，一级空化板2的通孔21为多个。上述技术方案中，一级空化板2上的多个通孔呈环状排列，形成多个环型排列的喷射孔。本实施例通孔21排列成两个环形喷射孔24和25。多个通孔在一级空化板2上均匀分布排列，使得一次空化形成的气泡均匀分散，且流量大。
优选地，一级空化板2上的通孔为斜开的通孔。一级空化板2上斜开的通孔21，孔在出料端上斜开方向为沿着直径方向向板体外边缘延伸。斜开的通孔，在有限的板体空间内，延长了通孔21的长度，使流体在经过孔径小的压缩段压力增大，流动至增大段压力减小，形成的压力差也增大，使流体形成更多的气泡。
优选地，一级空化板2的通孔21包括至少一个主通孔211和多个次通孔212，主通孔211孔径大于次通孔212的孔径，主通孔211位于一级空化板板体的中部，多个次通孔212环绕设于主通孔周围，形成多个环形排列的喷射孔。中部设有主通孔211，环绕主通孔211设有多个次通孔212，使得流体通过一级空化板2后呈发散型扩散。
优选地，第一导流板31和第二导流板32的结构相同，以第一导流板31为例进行说明。第一导流板31上斜开的孔311为多个，孔的斜开方向为沿着板体的圆周方向，朝同一方向倾斜环绕第一导流板31的板体中心设置，形成多个环形排列的喷射孔。导流板31上斜开的通孔311为孔径一致的通孔或/和斜开的扩增孔。本实施例中通孔311排列形成环形喷射孔312和313。导流板中部设有孔径前小后大的主通孔314，主通孔314为正圆设置，圆心与板体的轴心重合。
优选地，在导流对中，靠近一级空化板3设置的第一导流板31中主通孔314孔径小的一端为进液端315，孔径大的一端为出料端316，第二导流板32中主通孔孔径大的一端为进液端321，孔径小的一端为出料端322。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (9)

1.一种微纳米气泡空化喷嘴，其特征在于，包括：
管体，其设有能供流体流通的管腔，所述管体的一端用于接收气液混合的流体，另一端为气液喷射嘴；
一级空化板，其设于所述管体的管腔 内，靠近所述管体的进液端设置，所述一级空化板的板体上设有孔径前小后大的通孔，流体从所述通孔孔径小的一端进入，从孔径大的一端流出产生空化；以及
二级空化组件，其设于所述管体的管腔内，位于所述一级空化板的出口一侧，所述二级空化组件与所述一级空化板之间存在间隔并形成空化空间；所述二级空化组件包括至少一对导流对，每对所述导流对包括两个反向安装的导流板，所述导流板之间存在间隔空间，沿着所述导流板的圆周方向上开设有斜开的通孔；
其中，经所述一级空化板空化的流体沿一所述导流板的斜孔进入，形成流体旋涡，流体旋涡经过另一所述导流板上的斜孔，改变流体旋涡的旋转方向产生二级空化；
所述导流板上斜开的孔为多个，孔的斜开方向为沿着板体的圆周方向，朝同一方向倾斜环绕所述导流板的板体中心设置，形成多个环形排列的喷射孔。
2.根据权利要求1所述的微纳米气泡空化喷嘴，其特征在于，所述一级空化板的通孔为多个。
3.根据权利要求2所述的微纳米气泡空化喷嘴，其特征在于，所述一级空化板上的多个通孔呈环状排列，形成多个环型排列的喷射孔。
4.根据权利要求1所述的微纳米气泡空化喷嘴，其特征在于，所述一级空化板上的通孔为斜开的通孔。
5.根据权利要求4所述的微纳米气泡空化喷嘴，其特征在于，所述一级空化板上斜开的通孔，孔在出料端上斜开方向为沿着直径方向向板体外边缘延伸。
6.根据权利要求1所述的微纳米气泡空化喷嘴，其特征在于，所述一级空化板的通孔包括至少一个主通孔和多个次通孔，所述主通孔孔径大于所述次通孔的孔径，并位于所述一级空化板板体的中部，多个所述次通孔环绕设于所述主通孔周围，形成多个环形排列的喷射孔。
7.根据权利要求1所述的微纳米气泡空化喷嘴，其特征在于，所述导流板中部设有孔径前小后大的主通孔。
8.根据权利要求1所述的微纳米气泡空化喷嘴，其特征在于，所述导流对中，靠近所述一级空化板设置的一导流板中主通孔孔径小的一端为进液端，孔径大的一端为出料端，另一导流板中主通孔孔径大的一端为进液端，孔径小的一端为出料端。
9.根据权利要求1所述的微纳米气泡空化喷嘴，其特征在于，所述导流板上斜开的孔为孔径一致通孔或/和斜开的扩增孔。
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