微氣泡發(fā)生裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微氣泡發(fā)生裝置，設(shè)有液體入口、氣體入口、氣泡流出口和氣液混合腔，其特征在于，所述氣液混合腔的氣液交界面處設(shè)有具有角結(jié)構(gòu)的透氣孔，所述透氣孔角結(jié)構(gòu)的尖端指向液體流向。本發(fā)明微氣泡發(fā)生裝置向液體中鼓入氣體時，在氣液交界面上，由于一側(cè)的液體快速流動，從透氣孔中穿過的氣體在透氣孔角結(jié)構(gòu)的尖端被剪切成微小氣泡，由于角結(jié)構(gòu)的尖端處氣體通道的等效直徑沿液體流向趨向于無窮小，因此產(chǎn)生的氣泡具有極小直徑，在液相中的停滯時間大幅度延長，使氣液的傳質(zhì)效率得到明顯提高。在氣泡流出口進一步設(shè)置齒尖結(jié)構(gòu)，可將在流動中聚集成大氣泡的微氣泡再次分散，保證氣液混合效果。
【專利說明】
微氣泡發(fā)生裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種微氣泡發(fā)生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]已有的微氣泡擴散器排出的氣泡大小約為數(shù)毫米至數(shù)十毫米，氣泡與液體的總接觸面小，在水中的滯留時間短，導(dǎo)致氣液兩相的傳質(zhì)效率不高。增強氣液傳質(zhì)的有效方法是產(chǎn)生更為細小的氣泡，然而，現(xiàn)有的裝置要產(chǎn)生微米級的氣泡通常面臨著能耗大、鼓氣量小等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的技術(shù)目的是提供一種能耗較低、鼓氣量大、氣液混合效果好的微氣泡發(fā)生裝置。
[0004]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明公開的技術(shù)方案為:
一種微氣泡發(fā)生裝置，設(shè)有液體入口、氣體入口、氣泡流出口和氣液混合腔，其特征在于，所述氣液混合腔的氣液交界面處設(shè)有具有角結(jié)構(gòu)的透氣孔，所述透氣孔角結(jié)構(gòu)的尖端指向液體流向。
[0005]在上述方案的基礎(chǔ)上，進一步改進或優(yōu)選的方案還包括:
方案一:所述透氣孔設(shè)置在微氣泡發(fā)生板上，微氣泡發(fā)生裝置設(shè)有微氣泡發(fā)生板安裝結(jié)構(gòu)，所述安裝結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在氣液混合腔內(nèi)的匯氣室，所述匯氣室的內(nèi)腔與所述氣體入口連通，匯氣室上與液體接觸且與液體流向平行的壁面上開有一個以上的透氣窗口，所述微氣泡發(fā)生板封裝在所述透氣窗口處。
[0006]進一步的，所述匯氣室的橫截面呈U型，匯氣室兩側(cè)壁與氣液混合腔兩側(cè)腔壁之間對稱地設(shè)有容液體穿過的通道，所述通道與液體流向同向，所述透氣窗安裝在匯氣室兩側(cè)的壁面上。
[0007]方案二:所述氣液混合腔中設(shè)有匯氣室，所述匯氣室通過內(nèi)外雙層套管結(jié)構(gòu)形成環(huán)形內(nèi)腔，所述環(huán)形內(nèi)腔與氣體入口連通，液體從所述套管結(jié)構(gòu)內(nèi)層管的管腔中穿過，所述透氣孔開在所述內(nèi)層管的管壁上。
[0008]所述內(nèi)外雙層套管結(jié)構(gòu)的內(nèi)層管與外層管同軸或局部貼合。
[0009]方案三:所述氣液混合腔由一段液體管路和附著在該液體管路外側(cè)的進氣管腔構(gòu)成，進氣管腔與所述氣體入口連接，所述氣液交界面即為所述進氣管腔連接液體管路的附著面，透氣孔設(shè)置在所述附著面上。
[0010]在上述方案中:
在氣液交界面的兩側(cè)，氣體流向與液體流向相垂直。
[0011 ] 所述氣泡流出口的管口邊沿設(shè)有鋸齒狀切口，在氣泡流出口設(shè)置齒尖結(jié)構(gòu)，可將在流動中聚集成大氣泡的微氣泡再次分散，保證氣液混合效果。
[0012]所述氣泡流出口水平設(shè)置時，采用寬度方向漸擴、高度方向漸縮的扁平管口，所述鋸齒狀切口優(yōu)選設(shè)置在所述扁平管口的上沿。
[0013]所述氣泡流出口的管口朝上時，管口內(nèi)設(shè)有多層同心同軸的錐形擋圈，錐形擋圈出口沿亦設(shè)有鋸齒狀切口，內(nèi)外相鄰擋圈之間留有過流間隙，在軸向方向上外層擋圈的投影擋住所述過流間隙。
[0014]所述氣泡流出口的管口向下時，所述氣泡流出口采用沿液體流向直徑漸縮的錐形管口。
[0015]有益效果:
本發(fā)明微氣泡發(fā)生裝置向液體中鼓入氣體時，在氣液交界面上，由于一側(cè)的液體快速流動，從透氣孔中穿過的氣體在透氣孔角結(jié)構(gòu)的尖端被剪切成微小氣泡，由于角結(jié)構(gòu)的尖端處氣體通道的等效直徑沿液體流向趨向于無窮小，因此產(chǎn)生的氣泡具有極小直徑，在液相中的停滯時間大幅度延長，氣液的傳質(zhì)效率得到明顯提高。在氣泡流出口進一步設(shè)置齒尖結(jié)構(gòu)，可將在流動中聚集成大氣泡的微氣泡再次分散，保證氣液混合效果，且本發(fā)明微氣泡發(fā)生裝置具有能耗較低、鼓氣量大、氣液混合效果好的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0016]圖1為實施例1的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為實施例1的俯視結(jié)構(gòu)不意圖；
圖3為實施例1的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為實施例1的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為微氣泡發(fā)生板安裝結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖6為實施例2的主視透結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為實施例2的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8為實施例2的俯視結(jié)構(gòu)不意圖；
圖9為實施例3的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10為實施例3的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖11為實施例4的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖12為實施例5的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖13為實施例5的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖14為實施例6的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖15為實施例6的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]為了進一步闡明本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)目的，下面結(jié)合附圖與具體實施例對本發(fā)明做進一步的介紹。
[0018]實施例1:
如圖1至圖5所示，一種微氣泡發(fā)生裝置，設(shè)有液體入口 101、氣體入口 104、氣泡流出口103、氣液混合腔102、微氣泡發(fā)生板108和微氣泡發(fā)生板安裝結(jié)構(gòu)106，所述微氣泡發(fā)生板108上設(shè)有多個規(guī)則排列的透氣孔組成的陣列，所述透氣孔為具有角結(jié)構(gòu)的形狀，如矩形、三角形、菱形、水滴形等，且所述角結(jié)構(gòu)的尖端指向液體流向，所述氣體入口 104的進氣方向與液體流向垂直。
[0019]所述微氣泡發(fā)生板安裝結(jié)構(gòu)106包括設(shè)置在氣液混合腔102內(nèi)的匯氣室109，匯氣室109內(nèi)腔的橫截面呈U型，其上端開口與所述氣體入口 104連通，匯氣室106前后兩端設(shè)有擋板，兩側(cè)壁與氣液混合腔兩側(cè)腔壁之間對稱地設(shè)有容液體穿過的通道，所述通道與液體流向同向。匯氣室109兩側(cè)壁上各自設(shè)有兩片透氣窗107，所述微氣泡發(fā)生板108封裝在所述透氣窗107中。所述氣液混合腔102的上部開口，并在開口的上方設(shè)有矩形板安裝座，微氣泡發(fā)生板安裝結(jié)構(gòu)106包括一封蓋匯氣室開口與氣液混合腔開口的矩形蓋板105，通過螺釘固定在所述矩形板安裝座上，設(shè)有氣體入口 104的進氣管連接在所述蓋板105上。
[0020]所述氣泡流出口103水平設(shè)置，采用寬度方向漸擴、高度方向漸縮的扁平管口，所述扁平管口的上沿設(shè)有鋸齒狀切口。
[0021]本實施例中，所述微氣泡發(fā)生板也可采用合適的具有透氣孔的編制材料代替。
[0022]實施例2:
如圖6至圖8所示，一種微氣泡發(fā)生裝置，設(shè)有液體入口 201、氣體入口 204、氣泡流出口203與氣液混合腔202，所述氣體入口 204的進氣方向與液體流向垂直。
[0023]所述氣液混合腔中設(shè)有匯氣室205，所述匯氣室205通過同軸的內(nèi)外雙層套管結(jié)構(gòu)形成環(huán)形的內(nèi)腔，所述環(huán)形內(nèi)腔與氣體入口 204連通，液體從所述套管結(jié)構(gòu)內(nèi)層管206的管腔中穿過，所述內(nèi)層管206的管壁上設(shè)有由規(guī)則排列的透氣孔組成的透氣孔陣列。
[0024]所述透氣孔亦為具有角結(jié)構(gòu)的形狀，如三角形、菱形、水滴形等，且所述角結(jié)構(gòu)的尖端指向液體流向。
[0025]所述氣泡流出口203與實施例1氣泡流出口 103采用相同的設(shè)計方案。
[0026]實施例3:
如圖9、圖10所示，一種微氣泡發(fā)生裝置，主體結(jié)構(gòu)同實施例1，設(shè)有液體入口301、氣體入口 304、氣泡流出口 303、氣液混合腔302、微氣泡發(fā)生板和微氣泡發(fā)生板安裝結(jié)構(gòu)等組成部分。
[0027]與實施例1的區(qū)別之處在于，所述液體入口301的管口朝下，氣泡流出口 303的管口朝上設(shè)置。氣泡流出口 303為直徑遞減的錐形管口，所述氣泡流出口 303的管口沿設(shè)有一圈鋸齒狀切口，氣泡流出口 303的管口內(nèi)還設(shè)有多層與氣泡流出口 303同心同軸的錐形擋圈，所述擋圈的出口沿亦設(shè)有鋸齒狀切口，內(nèi)外相鄰擋圈之間留有過流間隙，所述錐形擋圈直徑沿液體流向遞減，在軸向方向上外層擋圈的投影擋住所述過流間隙。
[0028]實施例4:
如圖11所示，其設(shè)計方案與實施例3基本相同，其區(qū)別之處在于，其液體入口的管口朝上，氣泡流出口的管口朝下，但不設(shè)置錐形擋圈。
[0029]實施例5:
在實施例2的基礎(chǔ)上，將所述內(nèi)外雙層套管結(jié)構(gòu)改為底部貼合的形式，如圖12、圖13所示，內(nèi)層管502與外層管501在底部貼合，所述內(nèi)層管502整體或頂部的管壁上均布透氣孔。
[0030]實施例6:
如圖13、14所示，一種微氣泡發(fā)生裝置，設(shè)有液體入口 604、氣體入口 603、氣泡流出口和氣液混合腔。
[0031]所述氣液混合腔由一段液體管路602和附著在該液體管路602外側(cè)的進氣管腔601構(gòu)成，進氣管腔601與所述氣體入口 603連接，所述氣液交界面即為所述進氣管腔601連接液體管路602的附著面，所述附著面上設(shè)有具有角結(jié)構(gòu)的透氣孔，所述角結(jié)構(gòu)的尖端指向液體流向。
[0032]上述的各實施例中涉及到的管體，如內(nèi)外雙層套管結(jié)構(gòu)、液體管路、進氣管腔等一般采用圓管，也可以采用其它管型，如方管等。本發(fā)明微氣泡發(fā)生裝置產(chǎn)生的微氣泡直徑為幾微米至幾十微米，可廣泛用于工業(yè)、環(huán)保等領(lǐng)域。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書、說明書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種微氣泡發(fā)生裝置，設(shè)有液體入口、氣體入口、氣泡流出口和氣液混合腔，其特征在于，所述氣液混合腔的氣液交界面處設(shè)有具有角結(jié)構(gòu)的透氣孔，所述角結(jié)構(gòu)的尖端指向液體流向。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，所述透氣孔設(shè)置在微氣泡發(fā)生板上，所述微氣泡發(fā)生裝置設(shè)有微氣泡發(fā)生板安裝結(jié)構(gòu)，所述安裝結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在氣液混合腔內(nèi)的一個或多個匯氣室，所述匯氣室的內(nèi)腔與所述氣體入口連通，匯氣室與液體接觸且與液體流向平行的壁面上開有一個以上的透氣窗口，所述微氣泡發(fā)生板封裝在所述透氣窗口處。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，所述匯氣室的橫截面呈U型，匯氣室兩側(cè)壁與氣液混合腔兩側(cè)腔壁之間設(shè)有容液體穿過的通道，所述通道與液體流向同向，所述透氣窗安裝在匯氣室兩側(cè)的壁面上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，所述氣液混合腔中設(shè)有匯氣室，所述匯氣室通過內(nèi)外雙層套管結(jié)構(gòu)形成環(huán)形內(nèi)腔，所述環(huán)形內(nèi)腔與氣體入口連通，液體從所述套管結(jié)構(gòu)內(nèi)層管的管腔中穿過，所述透氣孔開在所述內(nèi)層管的管壁上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，所述內(nèi)外雙層套管結(jié)構(gòu)的內(nèi)層管與外層管同軸或局部貼合。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，所述氣液混合腔由一段液體管路和附著在該液體管路外側(cè)的進氣管腔構(gòu)成，進氣管腔與所述氣體入口連接，所述氣液交界面即為所述進氣管腔連接液體管路的附著面，透氣孔設(shè)置在所述附著面上。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的一種微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，在氣液交界面的兩側(cè)，氣體流向與液體流向相垂直。8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的一種微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，所述氣泡流出口的管口邊沿設(shè)有鋸齒狀切口。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，所述氣泡流出口水平設(shè)置時，采用寬度方向漸擴、高度方向漸縮的扁平管口。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，所述氣泡流出口的管口朝上時，管口內(nèi)設(shè)有多層同心同軸的錐形擋圈，錐形擋圈出口沿亦設(shè)有鋸齒狀切口，內(nèi)外相鄰擋圈之間留有過流間隙，在軸向方向上外層擋圈的投影擋住所述過流間隙。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種微氣泡發(fā)生裝置，其特征在于，所述氣泡流出口的管口向下時，所述氣泡流出口采用沿液體流向直徑漸縮的錐形管口。
【文檔編號】B01F5/04GK106076135SQ201610617272
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月1日 公開號201610617272.5, CN 106076135 A, CN 106076135A, CN 201610617272, CN-A-106076135, CN106076135 A, CN106076135A, CN201610617272, CN201610617272.5
【發(fā)明人】聶江寧, 趙云清, 凌斌
【申請人】江蘇攬山環(huán)境科技股份有限公司