CN202983659U - 一种涡流空化器 - Google Patents

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陈伟政
颜开
潘森森
李鹏
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Abstract

一种涡流空化器，包括进流管、旋流腔及出流管，旋流腔带有锥形内腔，旋流腔上端带有切向入孔，进流管与所述切向入孔连通，旋流腔的宽头端通过隔套与扩张筒连接，隔套带有收缩内孔，收缩内孔将旋流腔与扩张筒连通，扩张筒上带有出孔，出流管与所述出孔连通。本实用新型可以在较低的能耗下实现空化效应，有效地提高涡流空化溃灭的效果。

Description

一种涡流空化器
技术领域
本实用新型涉及水力空化设备技术领域，尤其涉及涡流空化器，适用于促进化工领域的氧化反应和处理有机废水。
背景技术
空化是液体特有的一种物理现象，指当液体局部压力降低到一定程度时，充满蒸汽的空泡形成、发展和溃灭的相变过程，其中，液相向蒸汽的变化称为空化发生，反过来的相变过程则往往是比较剧烈的，被称之为溃灭。空化的溃灭过程能够在液体局部产生高温、高压和微射流，因而形成一种特殊的物理化学环境，在这种特殊的环境下，水会瞬间分解出具有强氧化性的OH·，该种中间物质不仅对化学反应具有促进作用，而且可以将废水中的有机物氧化，从而达到降解废水的效果。目前，涡流空化的产生通常采用喷嘴和涡流空化器来实现，这些装置都可以产生涡流空化，然而如何产生高效的空化溃灭仍然是该领域需要解决的问题。
实用新型内容
本申请人针对现有技术中的上述缺点进行改进，提供一种涡流空化器，其可以在较低的能耗下实现空化效应，有效地提高涡流空化溃灭的效果。
本实用新型的技术方案如下：
一种涡流空化器，包括进流管、旋流腔及出流管，旋流腔带有锥形内腔，旋流腔上端带有切向入孔，进流管与所述切向入孔连通，旋流腔的宽头端通过隔套与扩张筒连接，隔套带有收缩内孔，收缩内孔将旋流腔与扩张筒连通，扩张筒上带有出孔，出流管与所述出孔连通。
其进一步技术方案为：
所述扩张筒的横截面面积至少15倍于收缩内孔出口的横截面面积。
所述旋流腔的锥形内腔的窄头端直径尺寸大于收缩内孔的直径。
本实用新型的技术效果：
本实用新型通过锥形内腔和切向入孔的结构设计，利用高速旋转流动形成流体旋转中心的低压区，从而促进空化的形成；通过收缩内孔和扩张筒的结构设计，利用截面积的突然扩张促使压力突然抬高，从而促进空化的溃灭，在较低的能耗实现空化效应；本实用新型可以使得流体在流道的不同流段分别实现流体流速提升、空化形成及空化溃灭，对化工工艺流程的化学反应具有促进作用，而且可以将废水中的有机物氧化降解。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为本实用新型的工作示意图。
其中：1、进流管；2、旋流腔；3、出流管；4、隔套；41、收缩内孔；5、扩张筒。 
具体实施方式
下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。
见图1、图2，本实用新型包括进流管1、旋流腔2及出流管3，旋流腔2带有锥形内腔，旋流腔2的锥形内腔的窄头端直径尺寸大于收缩内孔41的直径，旋流腔2上端带有切向入孔，进流管1与切向入孔连通，旋流腔2的宽头端通过隔套4与扩张筒5连接，隔套4带有收缩内孔41，收缩内孔41将旋流腔2与扩张筒5连通，扩张筒5的横截面面积至少15倍于收缩内孔41出口的横截面面积，扩张筒5上带有出孔，出流管3与出孔连通。
本实用新型的运行过程如下：
见图3，流体以一定的流速和压力从进流管1切向流入旋流腔2锥形内腔的宽头端一端的锥面，形成初步的旋转液流，见图3中的带箭头的螺旋线所示，所述液流紧贴着所述锥形内腔向其窄头端旋转推进，所述液流的切向流速随所述锥形内腔的半径减小而逐渐增大，所述液流到达所述锥形内腔的窄头端时，再朝隔套4的收缩内孔41旋转推进，锥形内腔的窄头端直径尺寸大于收缩内孔41的直径，所述液流的切向流速随所述旋流的半径减小而继续增大，在上述两次旋转流动的旋涡中心区域形成较低的压力，当所述液流进入收缩内孔41时，由于截面积减小故而速度再次增大，压力进一步降低；当收缩内孔41处的旋涡中心压力减小到一定程度时，就会在这里形成旋涡空化；经收缩内孔41流出的液流流入扩张筒5，截面积的突然增大使得压力迅速抬升，液流中的空化泡遇到高压则会发生空化溃灭，空化溃灭所产生的局部高压和局部高温又促使其附近的液体发生物理反应或者化学反应；最后，经扩张筒5内空化溃灭作用处理的流体经出流管3流出，流体的流入、流出方向见图3带箭头直线所示。
本实用新型通过锥形内腔、收缩内孔和扩张筒的结构设计，可以在流道的不同流段分别实现流体流速提升、空化形成及空化溃灭，对化工工艺流程的化学反应具有促进作用，而且可以将废水中的有机物氧化降解。
以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。 

Claims (3)

1.一种涡流空化器，包括进流管（1）、旋流腔（2）及出流管（3），旋流腔（2）带有锥形内腔，其特征在于：旋流腔（2）上端带有切向入孔，进流管（1）与所述切向入孔连通，旋流腔（2）的宽头端通过隔套（4）与扩张筒（5）连接，隔套（4）带有收缩内孔（41），收缩内孔（41）将旋流腔（2）与扩张筒（5）连通，扩张筒（5）上带有出孔，出流管（3）与所述出孔连通。
2.按权利要求1所述的一种涡流空化器，其特征在于：所述扩张筒（5）的横截面面积至少15倍于收缩内孔（41）出口的横截面面积。
3.按权利要求1所述的一种涡流空化器，其特征在于：所述旋流腔（2）的锥形内腔的窄头端直径尺寸大于收缩内孔（41）的直径。
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