CN207734850U - 一种水力空化器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水力空化器，包括外壳、连接件、核心件以及细化密网，所述连接件将核心件与外壳连接在一起，所述核心件为文丘里管结构，包括文丘里管渐缩段、文丘里管喉部、文丘里管扩散段、双螺旋结构、阻尼封口以及喷射孔，所述文丘里管渐缩段、文丘里管喉部、文丘里管扩散段依次连接，所述文丘里管喉部设有双螺旋结构，双螺旋结构向流体来流方向倾斜设置在文丘里管喉部内壁面上，所述文丘里管扩散段出口处设有阻尼封口，所述阻尼封口上设有喷射孔，所述阻尼封口后设有细化密网。本实用新型通过设置双螺旋结构将主流流体分为两股流体经两侧的螺旋流片流向文丘里管扩散段，能加强文丘里管内流体的扰动。
Description
技术领域
本实用新型涉及空化器设备技术领域，具体为一种水力空化器。
背景技术
当液体温度一定，压力降低到该液体饱和蒸汽压时，会产生汽化现象，同时溶解于液体中的气体析出，形成汽泡(又称空泡、空穴)，当汽泡随水流运动到压力较高的地方后，泡内的蒸汽重新凝结，汽泡溃灭。这种液流内的空泡产生、发展、溃灭，以及由此产生的一系列物理和化学变化过程称为空化。空化发生时，液体的分子键会产生强烈的爆裂，空泡溃灭瞬间形成局部的高温和高压，并伴有强烈的冲击波和微射流。空化形成的特殊能量效应，能够对化学及物理反应过程起到强化作用，通过能够利用空化进行污水处理，均质细化和化工分离。
目前所应用的空化主要分为两类，一类是振动空化，既物体在液体中振动诱导的空化，液体随物体振动产生压力脉动，当液体内脉动压的低压低于汽化压力时便会形成空化现象。声学空化和柴油机冷却水缸套振动产生的空化都属于振动空化；另一类是利用孔板、文丘里管等节流装置引起的水力空化。两类技术都在各自的分支领域里进行研究和利用。振动空化是将如簧片等物体用法兰或焊接的方式固定于流道中，当液体介质流经簧片时，引起簧片振动，簧片的高幅和高频振动可以在液体中产生相应的压力波。当液体中产生压力变化的幅度达到足以使压力降低到低于液体的汽化压力时，就会发生空化。由于簧片需做高幅和高频振动才能产生空化效果，故对实验设备有一定的要求，能量利用率较低且簧片产生的空化区域较小，因此它的应用范围和应用规模受到限制。水力空化是将孔板或文丘里管等通过螺钉或法兰固定于流道，当液体流经孔板或文丘里管时，在节流位置流速突然增大，压强降低到低于液体的汽化压力时会发生空化。这种装置虽然结构简单、能耗低、易实现规模化，但是在工业应用中，单一的水力空化结构的空化效果可能无法满足实际需要，因此需要采取有效的措施将空化装置改进，使空化效果得以加强。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种水力空化器，以解决上述背景技术中所提到的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种水力空化器，包括外壳、连接件、核心件以及细化密网，所述连接件两端设有螺纹，所述外壳内侧设有螺纹接口，所述连接件与外壳螺纹连接，所述连接件将核心件与外壳连接在一起，所述核心件为文丘里管结构，包括文丘里管渐缩段、文丘里管喉部、文丘里管扩散段、双螺旋结构、阻尼封口以及喷射孔，所述文丘里管渐缩段、文丘里管喉部、文丘里管扩散段依次连接，所述文丘里管喉部设有双螺旋结构，双螺旋结构向流体来流方向倾斜设置在文丘里管喉部内壁面上，所述文丘里管扩散段出口处设有阻尼封口，所述阻尼封口上设有喷射孔，所述阻尼封口后设有细化密网。
优选的，所述双螺旋结构由对称排布的螺旋流片和菱形挡块组成，所述对称排布的螺旋流片流向相反，即以菱形挡块为界，一半为右旋，另一半为左旋，所述菱形挡块将两侧的螺旋流片对称分开，菱形挡块将主流流体分为两股流体经两侧的螺旋流片流向文丘里管扩散段。
优选的，所述文丘里管渐缩段角度α与文丘里管扩散段角度β的比例为0.5～2，文丘里管喉部长度L与文丘里管喉部直径d的比例范围为1.6～3.2。
优选的，所述喷射孔的孔口是圆形口，喷射孔的半径不小于阻尼封口的厚度，所述喷射孔中心线与文丘里管的中心轴重合。
优选的，所述细化密网镶嵌于密网网壳内，密网网壳的底端设有固定圈，通过固定圈密网网壳可旋紧安装在外壳的出口内部，与阻尼封口相邻设置。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
1、本实用新型通过设置双螺旋结构将主流流体分为两股流体经两侧的螺旋流片流向文丘里管扩散段，能加强文丘里管内流体的扰动，流体流经双螺旋流片后在流道内产生明显的弥散流动效应。
2、本实用新型进入文丘里管扩散段的流体穿过设于阻尼封口上的喷射孔，形成混有大量空化气泡的高速水流，然后在细化密网的作用下，大尺度空化气泡会被打散成小尺度空化气泡，继而使空化效果进一步加强。
附图说明
图1为本实用新型各部件的结构示意图；
图2为本实用新型各部件组合后的结构示意图；
图3为本实用新型核心件的结构示意图；
图4为本实用新型双螺旋结构的示意图；
图5为本实用新型细化密网的结构示意图。
图中：1、外壳；2、核心件；201、文丘里管渐缩段；202、文丘里管喉部；203、文丘里管扩散段；204、双螺旋结构；205、阻尼封口；206、喷射孔；207、菱形挡块；208、螺旋流片；3、连接件；4、细化密网；401、密网网壳；402、固定圈。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-5，一种水力空化器，包括外壳1、核心件2、连接件3以及细化密网4，所述外壳1内侧设有螺纹接口，所述连接件3两端设有螺纹，所述连接件3与外壳1螺纹连接，所述连接件3将核心件2与外壳1连接在一起，所述核心件2为文丘里管结构，包括文丘里管渐缩段201、文丘里管喉部202、文丘里管扩散段203、双螺旋结构204、阻尼封口205以及喷射孔206，所述文丘里管渐缩段201、文丘里管喉部202、文丘里管扩散段203依次连接，所述文丘里管喉部202设有双螺旋结构204，双螺旋结构204向流体来流方向倾斜设置在文丘里管喉部202内壁面上，所述文丘里管扩散段203出口处设有阻尼封口205，所述阻尼封口205上设有喷射孔206，所述阻尼封口205后设有细化密网4。
参阅图3～4，所述双螺旋结构204由对称排布的螺旋流片208和菱形挡块207组成，所述对称排布的螺旋流片208流向相反，即以菱形挡块207为界，一半为右旋，另一半为左旋，所述菱形挡块207将两侧的螺旋流片208对称分开，菱形挡块207将主流流体分为两股流体经两侧的螺旋流片208流向文丘里管扩散段203。
参阅图3，所述文丘里管渐缩段201角度α与文丘里管扩散段203角度β的比例为0.5～2，文丘里管喉部202长度L与文丘里管喉部202直径d的比例范围为1.6～3.2。
参阅图3，所述喷射孔206的孔口是圆形口，喷射孔206的半径不小于阻尼封口205的厚度，所述喷射孔206中心线与文丘里管的中心轴重合。
参阅图1和图5，所述细化密网4镶嵌于密网网壳401内，密网网壳401的底端设有固定圈402，通过固定圈402密网网壳401可旋紧安装在外壳1的出口内部，与阻尼封口205相邻设置。
本实用新型通过设置双螺旋结构204将主流流体分为两股流体经两侧的螺旋流片208流向文丘里管扩散段203，能加强文丘里管内流体的扰动，套装在文丘里管喉部202内壁面的双螺旋结构204可以使主流文丘里管内流动的流体流经双螺旋流片208后在流道内产生明显的弥散流动效应，其弥散流动效应使管内流体更容易转变为湍流流动，双螺旋流片208向流体来流方向倾斜预设角度地设置在文丘里管喉部202内壁面上，在弥散流动效应的基础上增强了文丘里管喉部202流动外缘的扰流；双螺旋流片208带动混合流体产生旋转运动，从而增强了下游流动中心流体的扰动，进入文丘里管扩散段203的流体穿过设于阻尼封口上的喷射孔206，形成混有大量空化气泡的高速水流，然后在细化密网4的作用下，大尺度空化气泡会被打散成小尺度空化气泡，继而使空化效果进一步加强。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种水力空化器，包括外壳(1)、核心件(2)、连接件(3)以及细化密网(4)，其特征在于：所述外壳(1)内侧设有螺纹接口，所述连接件(3)两端设有螺纹，所述连接件(3)与外壳(1)螺纹连接，所述连接件(3)将核心件(2)与外壳(1)连接在一起，所述核心件(2)为文丘里管结构，包括文丘里管渐缩段(201)、文丘里管喉部(202)、文丘里管扩散段(203)、双螺旋结构(204)、阻尼封口(205)以及喷射孔(206)，所述文丘里管渐缩段(201)、文丘里管喉部(202)、文丘里管扩散段(203)依次连接，所述文丘里管喉部(202)设有双螺旋结构(204)，双螺旋结构(204)向流体来流方向倾斜设置在文丘里管喉部(202)内壁面上，所述文丘里管扩散段(203)出口处设有阻尼封口(205)，所述阻尼封口(205)上设有喷射孔(206)，所述阻尼封口(205)后设有细化密网(4)。
2.根据权利要求1所述的一种水力空化器，其特征在于：所述双螺旋结构(204)由对称排布的螺旋流片(208)和菱形挡块(207)组成，所述对称排布的螺旋流片(208)流向相反，即以菱形挡块(207)为界，一半为右旋，另一半为左旋，所述菱形挡块(207)将两侧的螺旋流片(208)对称分开，菱形挡块(207)将主流流体分为两股流体经两侧的螺旋流片(208)流向文丘里管扩散段(203)。
3.根据权利要求1所述的一种水力空化器，其特征在于：所述文丘里管渐缩段(201)角度α与文丘里管扩散段(203)角度β的比例为0.5～2，文丘里管喉部(202)长度L与文丘里管喉部(202)直径d的比例范围为1.6～3.2。
4.根据权利要求1所述的一种水力空化器，其特征在于：所述喷射孔(206)的孔口是圆形口，喷射孔(206)的半径不小于阻尼封口(205)的厚度，所述喷射孔(206)中心线与文丘里管的中心轴重合。
5.根据权利要求1所述的一种水力空化器，其特征在于：所述细化密网(4)镶嵌于密网网壳(401)内，密网网壳(401)的底端设有固定圈(402)，通过固定圈(402)密网网壳(401)可旋紧安装在外壳(1)的出口内部，与阻尼封口(205)相邻设置。
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