CN114642978B - 吸入式旋流微泡发生器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸入式旋流微泡发生器，包括：壳体和喷射组件，壳体内部具有圆柱形的螺旋混合腔，螺旋混合腔沿轴向具有第一端部和第二端部，第一端部设置有出料口，第二端部为封闭设置，螺旋混合腔的侧壁设置有进料口；喷射组件包括内管和外管，沿螺旋混合腔的斜切线方向穿入壳体，内管包括带液体进口的压缩段和带液体出口的喷射段，外管包括衔接内管的容置段以及对接进料口的放大段，容置段具有与壳体外部环境连通的气体吸入口，沿流体运动方向，压缩段的孔径逐渐减小，放大段的孔径逐渐增大。本发明中吸入式旋流微泡发生器的结构简单，能够高效产生微泡，以及提高气液混合效率，降低作业能耗。

Description

吸入式旋流微泡发生器

技术领域

本发明涉及微泡发生器技术领域，特别是涉及一种吸入式旋流微泡发生器。

背景技术

气浮法广泛应用于污水处理中，其主要通过使气体呈微气泡状混入含油及各种杂质的污水中，气泡在上浮过程中与水中微小固体颗粒及微油滴粘附在一起，并上浮至水面，从而达到浮选的目的。

微泡发生器是气浮法的关键装置之一，常规气泡发生器大多是在液体环境下将通入压缩气体经微孔曝气产生气泡，但存在微孔易堵塞产生、气液混合效果低，作业时需压缩机持续输出高压气体，运行成本高等问题。

发明内容

针对现有技术问题，本发明提供了一种吸入式旋流微泡发生器，能够高效产微泡，以及提高气液混合效率，降低作业能耗。

本发明中，吸入式旋流微泡发生器包括：

壳体，所述壳体内部具有圆柱形的螺旋混合腔，所述螺旋混合腔沿轴向具有第一端部和第二端部，所述第一端部设置有出料口，第二端部为封闭设置，所述螺旋混合腔的侧壁设置有进料口；

喷射组件，所述喷射组件包括内管和外管，沿所述螺旋混合腔的斜切线方向穿入所述壳体，所述内管包括带液体进口的压缩段和带液体出口的喷射段，所述外管包括衔接所述内管的容置段以及对接所述进料口的放大段，所述容置段具有与所述壳体外部环境连通的气体吸入口，沿流体运动方向，所述压缩段的孔径逐渐减小，所述放大段的孔径逐渐增大。

以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。

可选的，所述外管还包括设置在所述容置段和所述放大段之间的喉管段，所述喉管段临近所述喷射段。

可选的，所述喷射组件设有多组沿螺旋混合腔轴向排布的喷射组件，同组的喷射组件沿所述螺旋混合腔的周向等间隔排布。

可选的，所述壳体包括圆筒以及两端的封板，所述出料口设置于其中一封板，所述圆筒的内腔为所述螺旋混合腔。

可选的，所述圆筒上设置有安装所述喷射组件的插孔，所述喷射组件与插孔配合的位置设有密封圈。

可选的，所述外管的端部与所述圆筒的外壁齐平。

可选的，所述圆筒还设有与外部环境连通的气体通道，所述气体通道与所述气体吸入口连通。

可选的，所述内管与所述外管螺纹连接，内管的端面设有两个相对设置的槽口。

相比于现有技术，本发明具有以下技术效果：

通入喷射组件的污水产生液体射流，在内管以及螺旋混合腔内形成真空负压，外部环境的气体自动被吸入，形成含有大量微泡的气液混合物，这些气液混合物进入螺旋混合腔后进一步混合，能够促使微泡与污染物充分接触，有效提升了污水的处理效果；

本发明提供的吸入式旋流微泡发生器结构简单，不易堵塞，且作业能耗低。

附图说明

图1为一实施例中吸入式旋流微泡发生器的结构示意图；

图2为图1的剖面示意图；

图3为图1的另一剖面示意图；

图4为一实施例中喷射组件的结构示意图；

图5图4的剖面示意图。

图中附图标记说明如下：

100、壳体；110、螺旋混合腔；111、第一端部；112、出料口；113、第二端部；114、侧壁；115、进料口；116、斜切线方向；120、圆筒；130、封板；140、插孔；150、密封圈；160、气体通道；

200、喷射组件；210、内管；211、压缩段；212、喷射段；213、槽口；220、外管；221、容置段；2211、气体吸入口；222、喉管段；223、放大段。

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。

需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参见图1～3，一实施例提供的吸入式旋流微泡发生器，包括壳体100和喷射组件200，其中，壳体100内部具有螺旋混合腔110，螺旋混合腔110为圆柱形，能够促使旋流的产生，其沿轴向具有第一端部111和第二端部113，第一端部111设置有出料口112，第二端部113为封闭设置，螺旋混合腔110的侧壁114设置有进料口115；喷射组件200沿螺旋混合腔110的斜切线方向116穿入壳体100，其包括内管210和外管220，内管210包括带进液体进口的压缩段211和带液体出口的喷射段212，外管220包括衔接内管210的容置段221以及对接进料口115的放大段223，容置段221具有与壳体100外部环境连通的气体吸入口2211，沿流体运动方向，压缩段211的孔径逐渐减小，放大段223的孔径逐渐增大。

上述喷射组件200整体为文丘里喷嘴结构，输入的液体经内管210压缩形成高速的流体，经喷射段212喷射后形成真空环境，促使外部环境的气体自动被吸入，这些气体又被高速的流体剪切，形成含有大量微泡的气液混合物，气液混合物在放大段223继续混合并被释放；螺旋混合腔110接收来自放大段223的气液混合物，由于喷射组件200沿螺旋混合腔110的斜切线方向116穿入壳体100，因此，气液混合物会沿着侧壁114形成旋流，达到进一步混合的目的，提高传质效率。

在另一实施例中，外管220还包括设置在容置段221和放大段223的喉管段222，喉管段222临近喷射段212，用于接收来自喷射段212的气液混合物；参加图，喉管段222的截面为长方形，由于喉管段222的扩散撞击面为全截面分布，且扩散面维持动态稳定不断更新，气体与液体在整个喉管截面内都能充分接触，同时由于液体与气体的相对速度较高，液滴在高速气流的冲击下迅速雾化，显著提高了气液混合效率。

由上述可知，喷射组件200实现了气液的初步混合，为了进一步提升吸入式旋流微泡发生器的混合效果，喷射组件200设有多组沿螺旋混合腔110轴向排布的喷射组件200，同组的喷射组件200沿螺旋混合腔110的周向等间隔排布，参见图1。

在一实施例中，壳体100包括圆筒120以及两端的封板130，出料口112设置于其中一封板130，所述圆筒120的内腔为螺旋混合腔110。

进一步的，圆筒120上设置有插孔140，可将喷射组件200穿入该插孔140内，同时喷射组件200与插孔140配合的位置设有密封圈150，防止气体或液体泄漏，实现有效固定喷射组件200的目的。

为了确保喷射组件200能够稳定吸入外部环境的气体，外管220的容置段221需与外部环境无障碍连通，虽然喷射组件200可以凸出于壳体100设置，但这样存在安全隐患，而在一实施例中，外管220的端部与圆筒120的外壁齐平，保证喷射组件200基本处于壳体100内，安全性更好。

同时，圆筒120还设置与外部环境连通的气体通道160，该气体通道160与气体吸入口2211连通。例如参见图2，气体通道160沿螺旋混合腔110的轴向布置，气体吸入口2211位于气体通道160内，且气体通道160设置的组数与喷射组件200的组数相同。

关于喷射组件200的组装，内管210和外管220可采用螺纹连接，内管210的端部设有两个相对设置的槽口213(图4、图5)，两槽口213为内管210的旋转提供受力点，使其相对外管220发生位移，进入外管220内部，该结构简单，易于组装操作。

本发明的吸入式旋流微泡发生器通过喷射组件200产生含有大量微泡的气液混合物，这些气液混合物在螺旋混合腔110内形成旋流，促使气液混合物的进一步混合，应用于处理污水中，能够提高传质效率，保证微泡能与污染物充分接触，从而提升对污水的处理效果；该吸入式旋流微泡发生器的结构简单，不易堵塞，且作业能耗低。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。不同实施例中的技术特征体现在同一附图中时，可视为该附图也同时披露了所涉及的各个实施例的组合例。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.吸入式旋流微泡发生器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内部具有圆柱形的螺旋混合腔，所述螺旋混合腔沿轴向具有第一端部和第二端部，所述第一端部设置有出料口，第二端部为封闭设置，所述螺旋混合腔的侧壁设置有进料口；

喷射组件，所述喷射组件包括内管和外管，沿所述螺旋混合腔的斜切线方向穿入所述壳体，所述内管包括带液体进口的压缩段和带液体出口的喷射段，所述外管包括衔接所述内管的容置段以及对接所述进料口的放大段，所述容置段具有与所述壳体外部环境连通的气体吸入口，沿流体运动方向，所述压缩段的孔径逐渐减小，所述放大段的孔径逐渐增大；

所述喷射组件设有多组且各组沿螺旋混合腔轴向排布，同组的喷射组件沿所述螺旋混合腔的周向等间隔排布；

所述壳体包括圆筒以及两端的封板，所述出料口设置于其中一封板，所述圆筒的内腔为所述螺旋混合腔；

所述外管的端部与所述圆筒的外壁齐平；

所述圆筒还设有与外部环境连通的气体通道，所述气体通道与所述气体吸入口连通。

2.根据权利要求1所述的吸入式旋流微泡发生器，其特征在于，所述外管还包括设置在所述容置段和所述放大段之间的喉管段，所述喉管段临近所述喷射段。

3.根据权利要求1所述的吸入式旋流微泡发生器，其特征在于，所述圆筒上设置有安装所述喷射组件的插孔，所述喷射组件与插孔配合的位置设有密封圈。

4.根据权利要求1所述的吸入式旋流微泡发生器，其特征在于，所述内管与所述外管螺纹连接，内管的端面设有两个相对设置的槽口。

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