CN219991233U - 一种新型水力空化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种新型水力空化装置，包括水力空化发生器，所述水力空化发生器包括：自上而下地，内径变小的容器；设置在所述容器的上部的进液管；出液管，所述出液管插入所述容器内，自下而上地，所述出液管具有依次设置的内径变小段、内径变大段和内径不变段；导流件，所述导流件设置在所述容器的底部，且处于所述内径变小段的下侧；自下而上地，所述导流件的外径先不变后逐渐变小；所述导流件的内部具有介质通道，所述介质通道的出口设置在所述导流件的顶端；还包括装料容器，盛放第二种介质；所述介质通道与所述装料容器之间采用阀门连接；所述第二种介质，不同于所述进液管输入的液体。本发明具有加速第二种介质与空化液充分混合等优点。

Description

一种新型水力空化装置

技术领域

本发明涉及空化装置领域，特别涉及空化加强絮凝用于去除重金属离子领域。

背景技术

目前国内传统除油-絮凝工艺，具有配置设备较多、投资较大、运行成本高和设备检修维护量较大的缺点。因此，开发一种除油-絮凝一体化体系显得尤为必要。

水力空化现象指当液体内部局部压力降低至液体温度对应的饱和蒸汽压力时，在液体中或液固界面上蒸汽或空化泡形成、生长及溃灭的过程，而空化泡溃灭形成的冲击破与微射流使油水界面膜受到挤压或冲击而破坏，实现破乳，铜离子等重金属离子从水包油或油包水中释放出来，可以与絮凝药剂充分结合，从而达到将含油废水中重金属去除的效果。

水力空化具有流程简单，易于实现工业化和能量利用率高的特点，在化学化工、环境保护等领域应用前景广阔。但目前常用的水力空化发生器主要有孔板型、文丘里管、旋转式发生器、涡流型发生器等类型，各种发生器具有特定的应用优势及局限：如单一文丘里管和孔板式反应器存在易堵塞、压力损失大、能量分散等缺点；而旋转式和涡流式发生器则存在运维费用高、结构复杂、空化效率不易调控等问题。

发明内容

为解决上述现有技术方案中的不足，本实用新型提供了一种新型空化发生装置，将絮凝结合空化技术，能加速絮凝剂与铜离子结合，达到有效去除废水中铜离子的目的。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种新型水力空化装置，包括：

水力空化发生器，所述水力空化发生器包括容器、进液管和出液管，自上而下地，所述容器的内径变小，所述进液管设置在所述容器的上部，从进液管输入的液体沿着所述容器的内壁呈螺旋状地下降；所述出液管插入所述容器内，自下而上地，所述出液管具有依次设置的内径变小段、内径变大段和内径不变段；所述水力空化发生器还包括：

导流件，所述导流件设置在所述容器的底部，且处于所述内径变小段的下侧；自下而上地，所述导流件的外径先不变后逐渐变小；所述导流件的内部具有介质通道，所述介质通道的出口设置在所述导流件的顶端；

所述新型水力空化装置进一步包括：装料容器，所述装料容器盛放第二种介质；所述第二种介质，不同于所述进液管输入的液体；

所述介质通道与所述装料容器之间设有阀门。

从容器内壁螺旋向下的旋流到达容器底部流速加大，通过介质通道通入第二种介质，可以促进第二种介质和容器内液体充分混合。

作为优选，所述导流件的倾斜表面具有多个凸起或凹槽，多个凸起或凹槽呈螺旋状分布。

多个凸起或凹槽的设置，在絮凝剂添加后，能对絮凝剂与容器内的混合液体进行充分搅拌，有利于絮凝剂与空化液中重金属离子结合。

作为优选，所述介质通道的出口设有向所述内径变小段延伸的端部。

作为优选，所述介质通道与装料容器之间设有压敏装置，所述压敏包括压敏传感器和压敏开关，所述压敏传感器与所述介质通道连接，所述压敏开关电连接至所述阀门。

压敏装置的设置，可以感知内外压差，有利于控制添加第二种介质的时机。

作为优选，所述装料容器设有进料口和装料袋，所述装料袋与进料口固定成一体，所述进料口设有与压敏装置固定连接的凸台。

作为优选，所述进料袋采用橡胶材料。

作为优选，所述装料容器与所述介质通道之间连接软管，所述阀门是夹管阀。

作为优选，所述介质通道与装料容器之间连接加压机构，所述加压机构一端与阀门连接，另一端与装料容器连接。

作为优选，所述加压机构采用计量泵。

相对于现有技术，该实用新型的有益效果：

水力空化发生时，从导流件的介质通道通入第二种介质，例如絮凝剂溶液，与空化液体混合后，随空化气泡前行，由于微小气泡的不断形成与溃灭，空泡周边伴随极大的压力脉冲、瞬时的局部高温高压，还会伴有强烈的冲击波和微射流等机械效应，使铜离子等重金属离子从水包油或油包水中释放出来，可以与絮凝剂充分结合，从而将含油废水中重金属去除。

附图说明

图1是根据本发明实施例1的水力空化发生器的结构示意图；

图2是根据本发明实施例1的装袋容器的结构示意图；

图3是根据本发明实施例2的水力空化发生器的结构示意图。

图4是压敏装置的结构示意图。

图5是根据本发明实施例3的水力空化发生器的结构示意图。

图中：空化发生器1、容器10、进液管11、出液管12、内径变小段120、内径变大段121、内径不变段122、导流件13、介质通道130，端部131、装料容器2、物料21、进料口22、装料袋23、凸台24、阀门3、管道4、、压敏装置5、压敏传感器51、压敏开关52、加压机构6。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述：

图1-图5和以下说明描述了本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的保护范围之中。

实施例1：

如图1所示的一种新型空化装置，包括空化发生器1和装料容器2；

装料容器2，用于盛放第二种介质21，例如是絮凝剂溶液；

空化发生器1和装料容器2之间连接阀门3，阀门控制第二种介质21输送的通断。

空化发生器1包括自上至下地内径逐渐减小的容器10，进液管11设置在容器10的上部，从进液管11输入的液体沿着所述容器10的内壁呈螺旋状地下降。

出液管12，所述出液管12插入所述容器10内，自下而上地，出液管12具有依次设置的内径变小段120、内径变大段121和内径不变段122；内径不变段122的外壁与容器10的盖体间保持密封，使得出液管12和容器10间的夹层成为与外界空气隔绝的封闭空间(除了通过所述进液管11和出液管12与外界液路连通)；

导流件13，所述导流件13设置在所述容器内10的底部，且处于所述内径变小段120的下侧；自下而上地，所述导流件13的外径先不变后逐渐变小。

导流件13的内部具有介质通道130，所述介质通道130的出口设置在所述导流件的顶端；

介质通道130的出口设有向所述内径变小段120延伸的端部131，端部131设置在内径变小段120与内径变大段121相交线附近。

介质通道130与装料容器2通过管道5密封连接，介质通道130与装料容器5之间设有阀门3。介质通道130与装料容器2之间设有压敏装置5，如图4，压敏装置5包括压敏传感器51和压敏开关52，压敏传感器51与介质通道130连接，压敏开关52电连接至阀门3。

如图2，装料容器2设有进料口22和装料袋23，进料口22与装料袋23固定成一体，进料口22设有与压敏装置固定连接的凸台24，便于将装袋容器2安装于压敏装置5上。

装料袋23采用橡胶材料。进料口22与所述介质通道130之间连接软管4，阀门3采用夹管阀。

实施例1的工作原理：

待空化的液体经加压后，切向进入容器10内，液流沿容器10内壁呈螺旋状向下形成旋流，多股液流形成相互剪切和摩擦，提高液体微环境的温度；

当液体旋流到达容器10底部时，液流围绕容器11底部的导流件13继续旋转并沿锥面向上攀升，该底部区域的液流的压力和速度达到最大；

容器10内液体依次进入内径变小段120，内径变大段121和内径不变段122，并在内径最小处发生水力空化效应，当空化发生时，在内径最小处会形成负压区。

介质通道130的出口设有向所述内径变小段120延伸的端部131，端部131设置在内径变小段120与内径变大段121相交线附近。介质通道的出口端部131刚好位于空化负压区。

压敏传感器感知内外压差，将信号反馈压敏开关，开关合上，即连通阀门3的电通路，将阀门打开，介质21通过介质通道130中输入。

装料袋23采用橡胶材料，在内外压差作用下，装料袋23受到挤压，絮凝剂随之被挤进至出液管内随着空化气泡前行。

实施例2：

与实施1的区别是：

如图3所述，装料容器2采用硬质材料，装料容器2与介质通道130之间通过管道4连接阀门3，管道4穿过压敏装置5与介质通道130连接。压敏装置5包括压敏传感器51和压敏开关52，压敏传感器51与介质通道130连接，压敏开关电连接至阀门3，阀门3为单向阀。

工作时，装料容器2中第二种介质21的水平面高于介质通道的出口端部131的高度。

介质通道的出口端部131刚好位于空化负压区。压敏传感器感知内外压差，将信号反馈压敏开关，开关合上，即连通阀门3的电通路，将阀门打开，介质21通过介质通道130中输入。

实施例3：

如图5所示，一种新型空化装置，包括空化发生器1和装料容器2；

装料容器2，用于盛放第二种介质21，第二种介质是絮凝剂溶液；

空化发生器1和装料容器2之间连接阀门3，阀门控制第二种介质21输送的通断。

空化发生器1包括自上至下地内径逐渐减小的容器10，进液管11设置在容器10的上部，从进液管11输入的液体沿着所述容器10的内壁呈螺旋状地下降。

出液管12，所述出液管12插入所述容器10内，自下而上地，出液管12具有依次设置的内径变小段120、内径变大段121和内径不变段122；内径不变段122的外壁与容器10的盖体间保持密封，使得出液管12和容器10间的夹层成为与外界空气隔绝的封闭空间(除了通过所述进液管11和出液管12与外界液路连通)；

导流件13，所述导流件13设置在所述容器内10的底部，且处于所述内径变小段120的下侧；自下而上地，所述导流件13的外径先不变后逐渐变小。

导流件13的内部具有介质通道130，所述介质通道130的出口设置在所述导流件的顶端；

介质通道130与装料容器2之间连接加压机构6，所述加压机构6一端与阀门3连接，另一端与装料容器2连接。加压机构为计量泵，也可以是增压泵及流量计的组合。

实施例3的工作原理：

当在空化效应到达之前，通过介质通道130向容器10内部通入介质21，液体旋流到达容器10底部时，压力和速度最大，流速大可以促进絮凝剂介质21和容器10内液体充分混合，混合后的液体依次进入内径变小段120，内径变大段121和内径不变段122，并在内径最小处发生水力空化效应。絮凝剂随着空化气泡前行，由于微小气泡的不断形成与溃灭，空泡周边伴随极大的压力脉冲、瞬时的局部高温高压，还会伴有强烈的冲击波和微射流等机械效应，期间还会释放大量能量，有助于机加工含油液体清洁能力的提升，同时，絮凝剂将含油废水中的重金属成分进行絮凝，实现了油和重金属同步脱除。

在实施例2中，也可以在阀门3与介质容器2之间设置加压机构。若负压不足时，可以采用加压方式，将介质通入。

Claims (9)

1.一种新型水力空化装置，包括：

水力空化发生器，所述水力空化发生器包括容器、进液管和出液管，自上而下地，所述容器的内径变小，所述进液管设置在所述容器的上部，从进液管输入的液体沿着所述容器的内壁呈螺旋状地下降；所述出液管插入所述容器内，自下而上地，所述出液管具有依次设置的内径变小段、内径变大段和内径不变段；其特征在于，所述水力空化发生器还包括：

导流件，所述导流件设置在所述容器的底部，且处于所述内径变小段的下侧；自下而上地，所述导流件的外径先不变后逐渐变小；所述导流件的内部具有介质通道，所述介质通道的出口设置在所述导流件的顶端；

所述新型水力空化装置进一步包括：装料容器，所述装料容器盛放第二种介质；所述第二种介质，不同于所述进液管输入的液体；

所述介质通道与所述装料容器之间设有阀门。

2.根据权利要求1所述的一种新型水力空化装置，其特征在于，所述导流件的倾斜表面具有多个凸起或凹槽，多个凸起或凹槽呈螺旋状分布。

3.根据权利要求1所述的一种新型水力空化装置，其特征在于，所述介质通道的出口设有向所述内径变小段延伸的端部。

4.根据权利要求3所述的一种新型水力空化装置，其特征在于，所述介质通道与装料容器之间设有压敏装置，所述压敏装置包括压敏传感器和压敏开关，所述压敏传感器与所述介质通道连接，所述压敏开关电连接至所述阀门。

5.根据权利要求1或4所述的一种新型水力空化装置，其特征在于，所述装料容器设有进料口和装料袋，所述装料袋与所述进料口固定成一体，所述进料口设有与压敏装置连接的凸台。

6.根据权利要求5所述的一种新型水力空化装置，其特征在于，所述装料袋采用橡胶材料。

7.根据权利要求4所述的一种新型水力空化装置，其特征在于，所述装料容器与所述介质通道之间连接软管，所述阀门是夹管阀。

8.根据权利要求1或4所述的一种新型水力空化装置，其特征在于，所述介质通道与所述装料容器之间连接加压机构，所述加压机构一端与所述阀门连接，另一端与所述装料容器连接。

9.根据权利要求8所述的一种新型水力空化装置，其特征在于，所述加压机构采用计量泵。