CN201997321U

CN201997321U - 水力空化反应器

Info

Publication number: CN201997321U
Application number: CN2010206698404U
Authority: CN
Inventors: 朱孟府; 邓橙; 宿红波; 游秀东; 陈平
Original assignee: Institute of Medical Equipment Chinese Academy of Military Medical Sciences
Current assignee: Institute of Medical Equipment Chinese Academy of Military Medical Sciences
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2020-12-21

Abstract

本实用新型公开了一种适用于各种水力空化装置的空化反应器，能够增强空化反应强度，提高空化反应效率，实现水力空化技术在更多领域的实际应用。本实用新型的技术方案是：一种水力空化反应器，所述多孔孔板安装在文丘里管的喉部、前端或者后端三个位置任意位置处，所述文丘里管的喉部直径为5~100mm，喉部长度为10~500mm，入口直径和出口直径为喉部直径的1~10倍，扩张段和收缩段锥角为5~40°；所述孔密度为0.01~0.4。本实用新型由于采用文丘里管和多孔孔板的组合结构，通过调节两者的尺寸和组合形式提高了空化反应强度和反应效率。

Description

水力空化反应器

技术领域

本实用新型属于化工流体机械技术领域，具体涉及一种水力空化反应器。

背景技术

空化是指液体中气体或蒸汽的空腔在外场的作用下发生振荡的一种复杂的物理现象，是液体所特有的。当流体流过一个收缩装置（如多孔孔板、文丘里管等）时，由于孔板的阻流作用，液体流速增大、压力降低，当压力降至蒸汽压甚至负压时，溶解在流体中的气体会释放出来，同时流体汽化而产生大量空化泡，随后液体周围压力迅速恢复喷射扩张，空化泡瞬间破灭，从而产生空化。空泡溃灭将伴随极其复杂的多种物理、化学效应，瞬间可释放出巨大能量，具有极大的能量利用潜力。

中国专利200410021098.5公开了一种通过多孔孔板产生空化的灭菌装置，利用空化发生时产生的瞬间高温高压来对液体原料进行灭菌消毒，该装置具有产量大、效率高、操作方便、瞬间灭菌、局部高温、整体常温等特点，从而避免了液体原料中有效成分的破坏和过热分解。中国专利200880007265.7报道了一种用孔板型空化反应器对重油进行空化处理的方法，该方法可以显著降低重油的粘度和比重，因此经处理过的重油更易于泵送运输和加工。中国专利200720156193.5报道了一种水力空化增氧灭菌自来水器，利用水力空化产生的能量达到对自来水增氧、灭菌的目的，该装置不需要清洗和更换滤芯，水流量大、出水口不易滋生细菌。中国专利200720156618.2报道了一种水力空化型水空气离子发生器，该装置利用水力空化能量产生空气负离子，结构简单，价格低廉，适合各阶层人士健身使用。魏群等（兰州理工大学学报, 2005,(4):75）利用多孔孔板对含有罗丹明B染色剂的模拟印染废水进行了降解试验，结果表明水力空化对罗丹明B降解效果显著。乔慧琼等（能源环境保护, 2007,(2):18）利用水力空化装置降解含苯酚、二甲苯废水，通过调节相应参数，苯酚、二甲苯的最高降解率可以达到51.7%和76.4%。Jyoti等（Ultrasonics Sonochemistry, 2003,(4):255）进行了水力空化对地表水的消毒实验，灭菌率可达87.5%。张晓冬等（化学工程, 2007,(10):53）在以文丘里管为空化发生器的水力空化装置中对含有大肠杆菌的水体进行灭菌处理的实验研究，结果表明，水力空化的能量效应对水中微生物能够产生灭活作用，实现对含菌污水的灭菌消毒处理。

水力空化装置的核心是空化反应器，目前已有的水力空化装置多以文丘里管或多孔孔板为空化反应器，空化反应强度较低，空化效果不佳，因此影响了空化反应装置效能的发挥，并限制了水力空化技术的进一步推广应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有空化反应器结构单一，空化效率较低的不足，提供一种适用于各种水力空化装置的空化反应器，能够增强空化反应强度，提高空化反应效率，实现水力空化技术在更多领域的实际应用。

本实用新型水力空化反应器，所述多孔孔板安装在文丘里管的喉部、前端或者后端三个位置任意位置处，所述文丘里管的喉部直径为5~100mm，喉部长度为10~500mm，入口直径和出口直径为喉部直径的1~10倍，扩张段和收缩段锥角为5~40°；所述孔密度为0.01~0.4。

本实用新型所述水力空化反应器为多孔孔板安装在文丘里管的喉部，第二多孔孔板安装在空化反应器的前端或者后端。所述水力空化反应器为多孔孔板安装在文丘里管的喉部，第二文丘里管安装在空化反应器的前端或者后端。

本实用新型的有益效果是：由于该空化反应器采用文丘里管和多孔孔板的组合结构，通过调节两者的尺寸和组合形式提高了空化反应强度和反应效率。同时，该空化反应器结构简单，能量利用率高，成本低，应用范围广，适合于大多数现有的水力空化装置，易实现规模化等优点。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2的结构示意图；

图3是本实用新型实施例3的结构示意图；

图4是本实用新型实施例4的结构示意图；

图5是圆形孔均匀排列结构示意图；

图6是圆形孔辐射状排列结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详述。

本实用新型包括文丘里管和多孔孔板，将两者进行合理组合设计，其中文丘里管的喉部直径为5~100mm，喉部长度为10~500mm，入口直径和出口直径为喉部直径的1~10倍，扩张段和收缩段锥角为5~40°；多孔孔板中孔结构排列方式有均匀排列和辐射状排列两种，孔密度为0.01~0.4，孔板厚度为0.1~50mm，孔结构可为圆形或任意多边形，圆形孔孔直径为0.1~10mm，多边形孔可为三角形、矩形、六边形等，其孔面积为1~1000mm²。

实施例1：参照图1 ，水力空化反应器，该方案中多孔孔板2安装在文丘里管1的喉部，流体在同时流经文丘里管和多孔孔板时由于两者的协同作用，通过增强空化射流能量，提高了空化反应效率。根据水力空化装置实际需要可以将多个该组合结构串联使用。

实施例2：参照图2，水力空化反应器，该方案是由文丘里1管和多孔孔板2串联组合而成，多孔孔板可以安装在文丘里管的前端或者后端，流体在依次经过多孔孔板或文丘里管时分别产生强烈的空化效应，通过增加空化处理次数，提高了空化处理的实际效果。根据水力空化装置实际需要可以增加文丘里管或多孔孔板的个数。

实施例3：参照图3，水力空化反应器，该方案中由第二多孔孔板3和空化反应器（图1 所示）组合而成，多孔孔板可以在空化反应器的前端或者后端，根据水力空化装置实际需要可以增加多孔孔板或空化反应器的个数。

实施例4：参照图4，水力空化反应器，该方案中由第二文丘里管4和空化反应器（图1 所示）组合而成，文丘里管可以在空化反应器的前端或者后端，根据水力空化装置实际需要可以增加文丘里管或空化反应器的个数。

多孔孔板2中孔结构排列方式有均匀排列和辐射状排列两种，图5为圆形孔均匀排列结构；图6为圆形孔辐射状排列结构；多孔孔板的孔可以为矩形孔；也可以为三角形孔。

本实用新型的技术原理是：水力空化技术就是利用流体流过空化反应器时产生空化泡，空泡溃灭时瞬间可释放大量能量，此能量被人们加以合理利用。本实用新型所提供的空化反应器是利用水力学原理和射流技术设计成的，其特征是包括文丘里管和多孔孔板，将两者进行合理组合建立一种新型、高效、实用的水力空化反应器，增强空化反应强度，提高空化反应装置的工作效率。

Claims

1.一种水力空化反应器，包括多孔孔板和文丘里管，其特征是，所述多孔孔板安装在文丘里管的喉部、前端或者后端三个位置任意位置处，所述文丘里管的喉部直径为5-100mm，喉部长度为10-500mm，入口直径和出口直径为喉部直径的1-10倍，扩张段和收缩段锥角为5-40°；所述孔密度为0.01-0.4。

2.根据权利要求1所述的水力空化反应器，其特征是，所述水力空化反应器为多孔孔板安装在文丘里管的喉部，第二多孔孔板安装在空化反应器的前端或者后端。

3.根据权利要求1所述的水力空化反应器，其特征是，所述水力空化反应器为多孔孔板安装在文丘里管的喉部，第二文丘里管安装在空化反应器的前端或者后端。

4.根据权利要求1、2或3所述的水力空化反应器，其特征是，所述多孔孔板中孔结构排列方式为均匀排列或辐射状排列。