CN115490317A - 离心雾化弥散的高浓度富氢水加工设备及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及富氢水加工领域，尤其涉及离心雾化弥散的高浓度富氢水加工设备及其加工方法。本文描述的一种离心雾化弥散的高浓度富氢水加工设备，包括有加氢舱和储液筒等；加氢舱连接储液筒。本文描述的一种离心雾化弥散的高浓度富氢水加工设备，将喷出的水雾与储气管输出的旋转氢气流充分混合灌入储液筒内，再向储液筒内输入高压氮气，避免因外界空气的涌入，导致富氢水中的氢气出现逃逸现象，提高富氢水的加工效率。实现了解决在富氢水的生产工作中，将混合好的氢气和水导出至收集器里的过程器件，外界空气的涌入将导致水中的大量氢气将逃逸，导致水中氢含量降低，以及大量的搅拌器件需要占用较多的保养时间，影响富氢水的生产效率的技术问题。

Description

离心雾化弥散的高浓度富氢水加工设备及其加工方法
技术领域
本发明涉及富氢水加工领域，尤其涉及离心雾化弥散的高浓度富氢水加工设备及其加工方法。
背景技术
富氢水是指将制造的氢气溶解到水里，把做好的氢水灌注到铝合金罐或者铝箔袋里，其中氢气浓度在1.0ppm以上的，拥有显著的治疗效果，同时氢能减轻辐射引起的小肠、肝脏、生殖器细胞的损伤，并且对脏器具有明显保护作用，现有的富氢水加工设备，如专利CN114772697B所述的一种可吸氢的高浓度富氢水制备装置，直接将氢气喷射并搅拌溶解在水中，使水内富含有大量氢元素。
如上述专利所述的一种可吸氢的高浓度富氢水制备装置的加氢方法，存在下列缺陷：
由于氢气在水中溶解效果比较低，即使将大量的氢气混合在水中，在通过导管将混合舱内混合好的氢气和水导出至收集器里的过程中，来自外界的空气大量涌入导管和混合舱内，在此期间，水中的大量氢气将逃逸出至空气中，从而导致倒入收集器里的水中，氢含量远低于预期值，另外在搅拌水的过程中，为了能让水与氢气充分混合，需要使用大量的搅拌器件在混合舱内对水进行搅拌工作，长时间使用后，搅拌器件上易粘附大量杂质，因此常需要定期对混合舱内的批量搅拌器件进行杂质清理工作和保养工作，影响富氢水的生产效率。
发明内容
为了克服将混合好的氢气和水导出至收集器里的过程中，外界空气的涌入将导致水中的大量氢气将逃逸，导致水中氢含量降低，以及大量的搅拌器件需要占用较多的保养时间，影响富氢水的生产效率的缺点，本发明提供离心雾化弥散的高浓度富氢水加工设备及其加工方法。
本文描述的一种离心雾化弥散的高浓度富氢水加工设备，包括有安装架、加氢舱、储液筒、离心雾化机构、储气管、隔板组件、泄压组件、驱动机构和升降机构；安装架上固接有加氢舱；加氢舱的顶部固接有舱盖；
加氢舱的内部固接有储液筒；舱盖与储液筒的中部之间固接有加压管；储液筒的底部滑动连接有活动底塞；环绕储液筒的上侧开设有若干个进液槽；储液筒的前侧接通有出液管；出液管的前端贯穿加氢舱；舱盖的左侧和右侧各安装有一个离心雾化机构；舱盖上固接有储气管；储气管的上端接通有进气管；储气管分别通过两个输气管各连接一个离心雾化机构，离心雾化机构将水离心雾化后喷洒出，在旋转气流下水雾与输气管输出的氢气充分混合；储液筒的内侧连接有遮挡进液槽的隔板组件；隔板组件上连接有若干个通过进液槽外泄氮气压力的泄压组件；舱盖的顶部连接有旋转隔板组件切换进出液的驱动机构；安装架的后侧连接有控制活动底塞切换排液和抽液升降机构。
更为优选的是，离心雾化机构包括有高速离心雾化器、混合管和喷气管；
舱盖的上侧固接有高速离心雾化器；高速离心雾化器的上侧接通有进水管；高速离心雾化器的下端接通有喷雾管；高速离心雾化器的下侧固接有混合管；混合管的上端固接有集气管；集气管的外表面接通有导气管；输气管接通导气管；环绕集气管的内侧接通有若干个喷气管。
更为优选的是，喷气管均设置为朝向旋转角度的倾斜结构。
更为优选的是，两个混合管的内部各固接有若干个螺旋向下的引流凸条结构。
更为优选的是，隔板组件包括有转环、齿环和环形挡板；
储液筒的内侧转动连接有转环；转环的上侧固接有齿环；齿环连接驱动机构；转环的上侧固接有环形挡板；环绕环形挡板开设有若干个通气槽结构；每个泄压组件均连接环形挡板。
更为优选的是，泄压组件包括有固定筒、滑塞和弹簧件；
环形挡板上固接有固定筒；固定筒的内部滑动连接有滑塞；滑塞与固定筒之间固接有弹簧件。
更为优选的是，每个固定筒的内上侧和内下侧各开设有一个泄压槽结构。
更为优选的是，驱动机构包括有驱动电机、转动轴和直齿轮；
舱盖的顶部固接有驱动电机；舱盖与储液筒之间转动连接有转动轴；驱动电机的输出轴固接转动轴；转动轴的下端固接有直齿轮；直齿轮与齿环相啮合。
更为优选的是，升降机构包括有电动推杆、滑块和拉杆；
安装架的后侧固接有电动推杆；安装架的下侧滑动连接有滑块；电动推杆的伸缩端固接滑块；滑块的前侧固接有拉杆；拉杆固接活动底塞。
本文描述的一种离心雾化弥散的高浓度富氢水加工方法，包括以下加工步骤：
S1：离心雾化混合：通过高速离心雾化设备将水离心雾化呈雾状水珠，同时向雾状水珠吹送旋转氢气流，使雾状水珠与旋转氢气流汇聚成富氢水聚积在混合舱室内；
S2：收集隔离：将混合舱室中生产得到的富氢水收集并隔离至储存舱室内；
S3：氮气加压：向储存舱室内的富氢水充入高压氮气，避免富氢水中的氢气逸出水面；
S4：导出：将收集器接通储存舱室，储存舱室内的高压氮先涌入收集器内，将收集器内的外界空气排走，再利用向上升起的推板，推动储存舱室内的富氢水导出至收集器中，避免外界空气进入储存舱室内。
有益效果：本文描述的一种离心雾化弥散的高浓度富氢水加工设备，在加氢舱内设有储液筒，首先离心雾化机构将水在离心雾化处理后喷出，喷出的水雾与储气管输出的旋转氢气流充分混合，混合得到的富氢水进入加氢舱内并灌入，之后驱动机构带动隔板组件将加氢舱与储液筒相隔离，同时加压管向储液筒内输入高压氮气，部分氮气通过泄压组件泄出至加氢舱中，之后升降机构带动活动底塞将富氢水和氮气同时通入收集器中，避免因外界空气的涌入，导致富氢水中的氢气出现逃逸现象，由于整个富氢水的混合工作中，无需使用搅拌器件，因此对本离心雾化弥散的高浓度富氢水加工设备的保养工作简单方便，有效提高富氢水的加工效率；
从而解决了在富氢水的生产工作中，将混合好的氢气和水导出至收集器里的过程器件，外界空气的涌入将导致水中的大量氢气将逃逸，导致水中氢含量降低，以及大量的搅拌器件需要占用较多的保养时间，影响富氢水的生产效率的技术问题。
附图说明
图1为根据实施例描述本申请的第一种立体结构示意图；
图2为根据实施例描述本申请的第二种立体结构示意图；
图3为根据实施例描述本申请的加氢舱剖面图；
图4为根据实施例描述本申请的加氢舱和储液筒剖面图；
图5为根据实施例描述本申请的驱动机构与隔板组件立体结构示意图；
图6为根据实施例描述本申请的离心雾化机构与储气管立体结构示意图；
图7为根据实施例描述本申请的离心雾化机构局部剖面图；
图8为根据实施例描述本申请的引流凸条立体结构示意图；
图9为根据实施例描述本申请的导气管立体结构示意图；
图10为根据实施例描述本申请的储液筒与隔板组件立体结构示意图；
图11为根据实施例描述本申请的泄压组件第一种剖面图；
图12为根据实施例描述本申请的泄压组件第二种剖面图。
附图标记中：1-安装架，2-加氢舱，21-舱盖，22-加压管，3-储液筒，31-活动底塞，32-进液槽，33-出液管，41-高速离心雾化器，411-进水管，412-喷雾管，42-混合管，421-集气管，422-导气管，423-喷气管，43-引流凸条，5-储气管，51-进气管，52-输气管，61-转环，62-齿环，63-环形挡板，631-通气槽，71-固定筒，711-泄压槽，72-滑塞，73-弹簧件，81-驱动电机，82-转动轴，83-直齿轮，91-电动推杆，92-滑块，93-拉杆。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施例进行详细描述。
本文描述的一种离心雾化弥散的高浓度富氢水加工方法，包括以下加工步骤：
S1：离心雾化混合：通过高速离心雾化设备将水离心雾化呈雾状水珠，同时向雾状水珠吹送旋转氢气流，使雾状水珠与旋转氢气流汇聚成富氢水聚积在混合舱室内；
S2：收集隔离：将混合舱室中生产得到的富氢水收集并隔离至储存舱室内；
S3：氮气加压：向储存舱室内的富氢水充入高压氮气，避免富氢水中的氢气逸出水面；
S4：导出：将收集器接通储存舱室，储存舱室内的高压氮先涌入收集器内，将收集器内的外界空气排走，再利用向上升起的推板，推动储存舱室内的富氢水导出至收集器中，避免外界空气进入储存舱室内。
实施例
本文描述的一种离心雾化弥散的高浓度富氢水加工设备，如图1-图12所示，包括有安装架1、加氢舱2、储液筒3、离心雾化机构、储气管5、隔板组件、泄压组件、驱动机构和升降机构；安装架1上螺栓连接有加氢舱2；加氢舱2的顶部固接有舱盖21；加氢舱2的内部固接有储液筒3；舱盖21与储液筒3的中部之间固接有加压管22；储液筒3的底部滑动连接有活动底塞31；环绕储液筒3的上侧开设有若干个进液槽32；储液筒3的前侧接通有出液管33；出液管33内安装有电动阀门；出液管33的前端贯穿加氢舱2；舱盖21的左侧和右侧各安装有一个离心雾化机构；舱盖21上螺栓连接有储气管5；储气管5的上端接通有进气管51；储气管5的左侧和右侧各接通有一个输气管52；两个输气管52均连接离心雾化机构；储液筒3的内侧连接有隔板组件；隔板组件上连接有若干个泄压组件；舱盖21的顶部连接有驱动机构；驱动机构连接储液筒3；驱动机构连接隔板组件；安装架1的后侧连接有升降机构；升降机构连接活动底塞31。
如图6-图9所示，离心雾化机构包括有高速离心雾化器41、混合管42和喷气管423；舱盖21的上侧螺栓连接有高速离心雾化器41；高速离心雾化器41的上侧接通有进水管411；高速离心雾化器41的下端接通有喷雾管412；高速离心雾化器41的下侧螺栓连接有混合管42；混合管42的上端固接有集气管421；集气管421的外表面接通有导气管422；输气管52接通导气管422；环绕集气管421的内侧接通有若干个喷气管423；喷气管423均设置为朝向旋转角度的倾斜结构；两个混合管42的内部各焊接有若干个螺旋向下的引流凸条43结构。
如图5和图10所示，隔板组件包括有转环61、齿环62和环形挡板63；储液筒3的内侧转动连接有转环61；转环61的上侧固接有齿环62；齿环62连接驱动机构；转环61的上侧固接有环形挡板63；环绕环形挡板63设有若干个通气槽631结构；每个泄压组件均连接环形挡板63。
如图10-图12所示，泄压组件包括有固定筒71、滑塞72和弹簧件73；环形挡板63上固接有固定筒71；固定筒71的内部滑动连接有滑塞72；滑塞72与固定筒71之间固接有弹簧件73；每个固定筒71的内上侧和内下侧各开设有一个泄压槽711结构。
如图5所示，驱动机构包括有驱动电机81、转动轴82和直齿轮83；舱盖21的顶部螺栓连接有驱动电机81；舱盖21与储液筒3之间转动连接有转动轴82；驱动电机81的输出轴固接转动轴82；转动轴82的下端固接有直齿轮83；直齿轮83与齿环62相啮合。
如图2所示，升降机构包括有电动推杆91、滑块92和拉杆93；安装架1的后侧螺栓连接有电动推杆91；安装架1的下侧滑动连接有滑块92；电动推杆91的伸缩端固接滑块92；滑块92的前侧螺栓连接有拉杆93；拉杆93固接活动底塞31。
本离心雾化弥散的高浓度富氢水加工设备的富氢水加工步骤：
首先将进水管411外接输水设备，进气管51外接氢气输送设备，加压管22外接安装有高压泵机的氮气输送设备。
之后外接的输水设备通过进水管411将水输送至高速离心雾化器41内，高速离心雾化器41将水旋转离心喷雾成极细微的雾状液珠，雾状液珠从喷雾管412喷出弥散至混合管42内部，同时外接的氢气输送设备通过进气管51向储气管5内输送氢气，氢气通过输气管52和导气管422进入集气管421内，集气管421内的氢气从喷气管423喷出，由于喷气管423均设置为朝向旋转角度的倾斜结构，从喷气管423喷出的氢气将沿混合管42的内壁朝统一方向形成旋转的氢气流，实现喷出的雾状液珠与旋转的氢气流在混合管42内充分混合。
随着混合后的雾状液珠与旋转氢气流在混合管42内汇聚，充分混合的雾状液珠与旋转氢气流在混合管42内聚积成富氢水，富氢水沿混合管42内壁向下流动期间，富氢水借助重力势能转换得到的动能向下快速流动，富氢水在经过螺旋结构的引流凸条43时，随引流凸条43的引流以螺旋向下状态向下流出混合管42，起到自旋搅拌作用，实现进一步提高富氢水中水与氢气的混合效果，从混合管42流出的富氢水聚集在加氢舱2内，随着加氢舱2内富氢水的液位上升，富氢水将沿进液槽32和通气槽631灌入储液筒3内部。
在上述的富氢水加工生产过程中，从混合管42喷出的多余的氢气，将汇聚在加氢舱2的顶部，使加氢舱2内充满氢气，减慢加氢舱2内富氢水中的氢气大量从逸出至水面以上的速度，保证富氢水中的氢气浓度保持在指定范围内。
本离心雾化弥散的高浓度富氢水加工设备的富氢水导出步骤：
随着储液筒3内部灌入有大量的富氢水，需要将储液筒3内部的富氢水导出至收集器中。
在此之前，驱动电机81的转动轴82输出轴带动直齿轮83转动，直齿轮83啮合齿环62带动环形挡板63和转环61旋转，使环形挡板63上的通气槽631不与进液槽32相连通，此时加氢舱2内的富氢水不再进入储液筒3内部，并且泄压组件随环形挡板63一同转动，使各个泄压组件分别对齐一个进液槽32。
之后外接的安装有高压泵机的氮气输送设备，通过加压管22向储液筒3内部输送高压氮气，使储液筒3内富氢水的液面以上充满高压氮气，使储液筒3内富氢水中的氢气受到高压氮气的挤压，而不易从富氢水中向外逃逸出，随着储液筒3内氮气的气压升高，储液筒3内多余的氮气将推动滑塞72沿固定筒71向外移动，滑塞72带动弹簧件73拉伸，使储液筒3内多余的氮气沿泄压槽711外泄出至加氢舱2内。
接着操作员将待灌装的收集器接通出液管33，并开启出液管33内的电动阀门，储液筒3内的高压氮气率先通过出液管33涌入收集器内，高压氮气将收集器内的空气向外排出，随后电动推杆91的伸缩端带动滑块92沿安装架1向上移动，滑块92带动拉杆93拉动活动底塞31沿储液筒3向上移动，使向上移动的活动底塞31将储液筒3内的富氢水，通过出液管33导入收集器内，完成富氢水的导出工作，在此期间，由于富氢水不与外界空气接触，富氢水内的氢气不易出现大量逃逸现象，结束富氢水的导出工作之后，操作员及时关闭出液管33内的电动阀门和收集器的盖子。
在向外导出富氢水期间，加氢舱2内富氢水因为不再进入储液筒3内，加氢舱2内富氢水的水位持续上升。
在结束富氢水的导出工作之后，滑块92带动拉杆93拉动活动底塞31沿储液筒3向下移动，并由驱动电机81的转动轴82输出轴带动直齿轮83反向转动，直齿轮83啮合齿环62带动环形挡板63和转环61旋转复位，使通气槽631再次与进液槽32相连通，实现加氢舱2内的富氢水再次灌入储液筒3内期间，储液筒3内不会抽入外界空气，进一步保障富氢水内的氢气不易出现逃逸现象。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.本文描述的一种离心雾化弥散的高浓度富氢水加工设备，包括有：
安装架(1)和加氢舱(2)；安装架(1)上固接有加氢舱(2)；
其特征在于：还包括有储液筒(3)、离心雾化机构、储气管(5)、隔板组件、泄压组件、驱动机构和升降机构；
加氢舱(2)的顶部固接有舱盖(21)；加氢舱(2)的内部固接有储液筒(3)；舱盖(21)与储液筒(3)的中部之间固接有加压管(22)；储液筒(3)的底部滑动连接有活动底塞(31)；环绕储液筒(3)的上侧开设有若干个进液槽(32)；储液筒(3)的前侧接通有出液管(33)；出液管(33)的前端贯穿加氢舱(2)；舱盖(21)的左侧和右侧各安装有一个离心雾化机构；舱盖(21)上固接有储气管(5)；储气管(5)的上端接通有进气管(51)；储气管(5)分别通过两个输气管(52)各连接一个离心雾化机构，离心雾化机构将水离心雾化后喷洒出，在旋转气流下水雾与输气管(52)输出的氢气充分混合；储液筒(3)的内侧连接有遮挡进液槽(32)的隔板组件；隔板组件上连接有若干个通过进液槽(32)外泄氮气压力的泄压组件；舱盖(21)的顶部连接有旋转隔板组件切换进出液的驱动机构；安装架(1)的后侧连接有控制活动底塞(31)切换排液和抽液升降机构。
2.根据权利要求1所述的一种离心雾化弥散的高浓度富氢水加工设备，其特征在于：离心雾化机构包括有高速离心雾化器(41)、混合管(42)和喷气管(423)；
舱盖(21)的上侧固接有高速离心雾化器(41)；高速离心雾化器(41)的上侧接通有进水管(411)；高速离心雾化器(41)的下端接通有喷雾管(412)；高速离心雾化器(41)的下侧固接有混合管(42)；混合管(42)的上端固接有集气管(421)；集气管(421)的外表面接通有导气管(422)；输气管(52)接通导气管(422)；环绕集气管(421)的内侧接通有若干个喷气管(423)。
3.根据权利要求2所述的一种离心雾化弥散的高浓度富氢水加工设备，其特征在于：喷气管(423)均设置为朝向旋转角度的倾斜结构。
4.根据权利要求2所述的一种离心雾化弥散的高浓度富氢水加工设备，其特征在于：两个混合管(42)的内部各固接有若干个螺旋向下的引流凸条(43)结构。
5.根据权利要求1所述的一种离心雾化弥散的高浓度富氢水加工设备，其特征在于：隔板组件包括有转环(61)、齿环(62)和环形挡板(63)；
储液筒(3)的内侧转动连接有转环(61)；转环(61)的上侧固接有齿环(62)；齿环(62)连接驱动机构；转环(61)的上侧固接有环形挡板(63)；环绕环形挡板(63)开设有若干个通气槽(631)结构；每个泄压组件均连接环形挡板(63)。
6.根据权利要求5所述的一种离心雾化弥散的高浓度富氢水加工设备，其特征在于：泄压组件包括有固定筒(71)、滑塞(72)和弹簧件(73)；
环形挡板(63)上固接有固定筒(71)；固定筒(71)的内部滑动连接有滑塞(72)；滑塞(72)与固定筒(71)之间固接有弹簧件(73)。
7.根据权利要求6所述的一种离心雾化弥散的高浓度富氢水加工设备，其特征在于：每个固定筒(71)的内上侧和内下侧各开设有一个泄压槽(711)结构。
8.根据权利要求5所述的一种离心雾化弥散的高浓度富氢水加工设备，其特征在于：驱动机构包括有驱动电机(81)、转动轴(82)和直齿轮(83)；
舱盖(21)的顶部固接有驱动电机(81)；舱盖(21)与储液筒(3)之间转动连接有转动轴(82)；驱动电机(81)的输出轴固接转动轴(82)；转动轴(82)的下端固接有直齿轮(83)；直齿轮(83)与齿环(62)相啮合。
9.根据权利要求1所述的一种离心雾化弥散的高浓度富氢水加工设备，其特征在于：升降机构包括有电动推杆(91)、滑块(92)和拉杆(93)；
安装架(1)的后侧固接有电动推杆(91)；安装架(1)的下侧滑动连接有滑块(92)；电动推杆(91)的伸缩端固接滑块(92)；滑块(92)的前侧固接有拉杆(93)；拉杆(93)固接活动底塞(31)。
10.一种离心雾化弥散的高浓度富氢水加工方法，使用权利要求1-9任意一项所述的一种离心雾化弥散的高浓度富氢水加工设备，其特征在于，包括以下加工步骤：
S1：离心雾化混合：通过高速离心雾化设备将水离心雾化呈雾状水珠，同时向雾状水珠吹送旋转氢气流，使雾状水珠与旋转氢气流汇聚成富氢水聚积在混合舱室内；
S2：收集隔离：将混合舱室中生产得到的富氢水收集并隔离至储存舱室内；
S3：氮气加压：向储存舱室内的富氢水充入高压氮气，避免富氢水中的氢气逸出水面；
S4：导出：将收集器接通储存舱室，储存舱室内的高压氮先涌入收集器内，将收集器内的外界空气排走，再利用向上升起的推板，推动储存舱室内的富氢水导出至收集器中，避免外界空气进入储存舱室内。
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