CN211328957U - 一种多级水力空化器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多级水力空化器，涉及一种空化发生装置，包括水平设置的圆筒形的空化管，其特征在于，所述空化管一端为进水端，另一端为出水端，所述进水端为直径渐扩结构，出水端为直径渐缩结构；所述空化管的管腔内设有阻流体，阻流体由两个底部对接的圆锥体组成，阻流体两个顶角的连线与空化管的横轴线重合；所述阻流体沿阻流体的对角线设有通孔Ⅰ，阻流体的外壁与空化管的内壁之间留有间距，且阻流体的外壁与空化管的内壁之间通过环形板连接；所述环形板上开有若干平行于通孔Ⅰ的通孔Ⅱ，通孔Ⅰ和通孔Ⅱ均为中间细两边渐扩的文丘里形。本实用新型结构简单、使用方便、空化强度大，空化时间短、效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种空化发生装置，尤其涉及一种多级水力空化器。
背景技术
空化是指流体（液体）内局部压力下降时，液体内部或液固交界面上发生蒸气或气体的空穴（气穴）的形成、发展和溃灭的过程。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，具有极大的利用潜力。因此，水力空化效应已广泛应用于各个领域，如掺气水射流、空化清洗技术领域、污水处理领域、化工领域、食品和制药等。
水力空化是流体经过限流区域（如流体流经文丘里管）时产生压降，当压力降至空化初生压以下时，溶解在流体中的气体会释放出来，同时流体气化而产生大量空化泡，空化泡在随流体进一步流动的过程中，遇到周围的压力变化时，发生溃灭。相对于超声空化而言，水力空化设备简单如孔板、文丘里管、液哨等，成本低廉，能产生大规模的空化场，但是，当今人们常用的两种水力空化装置——文丘里管和单/多孔板均存在空化效能不够理想，功能比较单一的缺陷，水力空化的空化强度较小，空化时间长、效率较低，往往不足以进行某些物理化学反应的触发或强化作用。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，提供一种结构简单、使用方便、空化强度大，空化时间短、效率高的多级水力空化器。
为实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案为：一种多级水力空化器，包括水平设置的圆筒形的空化管，其特征在于，所述空化管一端为进水端，另一端为出水端，所述进水端为直径渐扩结构，出水端为直径渐缩结构；所述空化管的管腔内设有阻流体，阻流体由两个底部对接的圆锥体组成，阻流体两个顶角的连线与空化管的横轴线重合；所述阻流体沿阻流体的对角线设有通孔Ⅰ，阻流体的外壁与空化管的内壁之间留有间距，且阻流体的外壁与空化管的内壁之间通过环形板连接，阻流体的外壁贴合环形板的内环面，空化管的内壁贴合环形板的外环面；所述环形板上开有若干平行于通孔Ⅰ的通孔Ⅱ，通孔Ⅰ和通孔Ⅱ均为中间细两边渐扩的文丘里形。
高压水流先经阻流体受阻后形成高压射流，高压射流脱离阻流体后生成空化气泡，利用流体沿壁流动的效应，空化气泡撞击到出口变小的出水端管壁发生溃灭；与此同时，水流经通孔Ⅰ和通孔Ⅱ时，流道截面积变小，水流速度增加，水流压力减小，当降至水的饱和蒸汽压以下，发生空化形成空泡，继而空泡随着水流流出通孔Ⅰ和通孔Ⅱ，水压升高，空泡溃灭；伴随着空泡溃灭的瞬间形成冲击波和微射流，产生高温高压。
进一步地，所述环形板设有两块，且对称分布于两个圆锥体贴合面的两侧。
进一步地，所述阻流体与环形板、环形板与空化管之间均通过焊接方式连接。
本实用新型的有益效果为：本空化器结构简单、操作方便、成本低，短时间内通过阻流体、通孔Ⅰ和通孔Ⅱ的多级空化，可产生大量的空泡云，缩短空化时间的同时，能提高空化效率和降低流体处理的能量消耗，适于大通量流体的大规模推广应用。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：空化管1、进水端2、出水端3、阻流体4、圆锥体41、通孔Ⅰ5、环形板6、通孔Ⅱ7。
具体实施方式
下面将结合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。
如图1所示，一种多级水力空化器，包括水平设置的圆筒形的空化管1，空化管1一端为进水端2，另一端为出水端3，进水端2为直径渐扩结构，出水端3为直径渐缩结构；空化管1的管腔内设有阻流体4，阻流体4由两个底部对接的圆锥体41组成，阻流体4两个顶角的连线与空化管1的横轴线重合；阻流体4沿阻流体4的对角线设有通孔Ⅰ5，阻流体4的外壁与空化管1的内壁之间留有间距，且阻流体4的外壁与空化管1的内壁之间通过环形板6连接，阻流体4的外壁贴合环形板6的内环面，空化管1的内壁贴合环形板6的外环面，阻流体4与环形板6、环形板6与空化管1之间均通过焊接方式连接；环形板6设有两块，且对称分布于两个圆锥体41贴合面的两侧，环形板6上开有若干平行于通孔Ⅰ5的通孔Ⅱ7，通孔Ⅰ5和通孔Ⅱ7均为中间细两边渐扩的文丘里形。
高压水流先经阻流体4受阻后形成高压射流，高压射流脱离阻流体4后生成空化气泡，利用流体沿壁流动的效应，空化气泡撞击到出口变小的出水端3管壁发生溃灭；与此同时，水流经通孔Ⅰ5和通孔Ⅱ7时，流道截面积变小，水流速度增加，水流压力减小，当降至水的饱和蒸汽压以下，发生空化形成空泡，继而空泡随着水流流出通孔Ⅰ5和通孔Ⅱ7，水压升高，空泡溃灭；伴随着空泡溃灭的瞬间形成冲击波和微射流，产生高温高压。
本实用新型提供的多级水力空化器适用于各种领域，如可流动介质为饮用水的话，可以将饮用水的大分子团水制作成小分子水团，小分子团水具有较强的渗透力、溶解力、乳化力和代谢力；小分子团水对增进人体健康、阻止疾病的产生、延长寿命有重大作用；也可以适用于污水处理，在可流动介质为污水时，能够对污水中的有害物质，尤其是对水中的有机物，起到良好的降解作用；也可以用于食用油加工过程，使用空化发生器能够降低从毛油向食用油精炼过程中所添加的化学材料，进而降低食用油加工过程中的制造成本等。
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。
Claims (3)
1.一种多级水力空化器，包括水平设置的圆筒形的空化管，其特征在于，所述空化管一端为进水端，另一端为出水端，所述进水端为直径渐扩结构，出水端为直径渐缩结构；所述空化管的管腔内设有阻流体，阻流体由两个底部对接的圆锥体组成，阻流体两个顶角的连线与空化管的横轴线重合；所述阻流体沿阻流体的对角线设有通孔Ⅰ，阻流体的外壁与空化管的内壁之间留有间距，且阻流体的外壁与空化管的内壁之间通过环形板连接，阻流体的外壁贴合环形板的内环面，空化管的内壁贴合环形板的外环面；所述环形板上开有若干平行于通孔Ⅰ的通孔Ⅱ，通孔Ⅰ和通孔Ⅱ均为中间细两边渐扩的文丘里形。
2.根据权利要求1所述的一种多级水力空化器，其特征在于，所述环形板设有两块，且对称分布于两个圆锥体贴合面的两侧。
3.根据权利要求1所述的一种多级水力空化器，其特征在于，所述阻流体与环形板、环形板与空化管之间均通过焊接方式连接。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN112777679A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-05-11 | 江苏国泉泵业制造有限公司 | 一种新型污水处理装置 |
| CN113385137A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-14 | 江苏科技大学 | 一种复合结构的三级空化发生器 |
| TWI750923B (zh) * | 2020-11-27 | 2021-12-21 | 劉輝堂 | 文氏管 |
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2019
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| TWI750923B (zh) * | 2020-11-27 | 2021-12-21 | 劉輝堂 | 文氏管 |
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| CN112777679B (zh) * | 2021-01-08 | 2022-10-21 | 江苏国泉泵业制造有限公司 | 一种污水处理装置 |
| CN113385137A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-14 | 江苏科技大学 | 一种复合结构的三级空化发生器 |
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