[实用新型]一种串式防爆型高能超声水处理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水处理设备，具体地说，是涉及一种串式防爆型高能超声水处理装置。

背景技术

多年来，大功率超声被大量应用于输水管、输油管、换热器等管壁的清洁和防、除垢领域，发挥了其它技术无法替代的作用。理论和实践证明，该技术的原动力是超声空化作用。

众所周知，超声空化效应通过微小空间的爆破力作用于其周围的液固态混合物，从而打断某些物质的分子链或微团结构，即“软化”机制，进而破坏了流体中各种成垢物质的自然积垢条件，有效地防止了管壁垢物的正常生成。同时，超声空化效应也可防止藻类和细菌的滋生，并使已生成的垢质软化、碎裂，继而脱落。

近年来，随着社会发展和科技的不断进步，人们对超声液体处理的技术性能也提出了更高的期望和要求，以便进一步促进工业生产，实现节能减排。

而要满足上述要求，就必须在提高超声空化效应方面有所突破。理论研究表明，液体中瞬态超声空化的产出率与超声能量密度分布及液体的物化条件紧密相关。也即，高强度超声场及充足的空化核将直接影响超声空化产出率和影响超声对液态介质的处理程度，即管壁的防、除垢效果。

迄今为止，应用于换热器、输油管道和其它水处理的超声处理结构基本属于如下几类：

(1)圆柱形超声换能器通过支架内置结构：将传统的圆柱形超声换能器沿管道中轴放置。该类结构的不足之处在于：这类换能器的功率较小，超声作用效率低。

(2)超声换能器管道外嵌结构：该类结构的超声换能器分布在管道外壁，其优点是声波向管道中心方向发射，利于聚集能量。而其主要不足之处则在于：这类换能器超声功率难以作大，其超声平均功率很难超过100瓦，因而对液态介质的处理能力相当有限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种串式防爆型高能超声水处理装置，主要解决现有的超声处理设备对液体的处理能力不足的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种串式防爆型高能超声水处理装置，包括第二输液直管，以及设置在该第二输液直管两端并均与其呈90°夹角的第一输液直管；在两根第一输液直管的端部分别设置有高能超声生成装置，以及垂直伸入该第一输液直管内部并与该高能超声生成装置正对的进液管和出液管。

优选地，两根第一输液直管以所述第二输液直管的中点为对称点对称设置。

进一步地，所述第一输液直管通过弯管与第二输液直管连接。

进一步地，进液管的开口与出液管的开口方向相反。

进一步地，所述高能超声生成装置通过法兰盘与第一输液直管连接。

再进一步地，所述高能超声生成装置包括设置在法兰盘上且位于第一输液直管外部的压电转换器，以及与该压电转换器连接并位于第一输液直管内部的超声换能器。

更进一步地，所述超声换能器为棒式换能器，且与所述第一输液直管平行设置。

本实用新型的主要设计原理在于：(1)在管道流量和超声换能器功率不变的情况下，本实用新型采用双套高能超声生成装置加双管道串行组合的结构形式，使得液态介质接受超声空化效应作用的时间和效果增加了一倍；(2)根据流体力学原理，进入管道的液体在经过管道多处90°夹角弯曲处的同时会受到两次超声换能器及其波束的节流和剪切力作用，从而形成液体微射流或液体回旋，进而滋生出大量微型气泡，由于这些气泡是产生超声空化效应的必要条件，因此，本实用新型可以使超声能量作用于液体的时间延长，并有效提高超声空化的产出率，从而大幅增强对液体的作用，防止管壁垢的生成。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型结构合理，原理运用巧妙，其很好地增强了液体处理的效果。

(2)本实用新型采用双管道串行组合结构，使得液体介质接受超声空化效应作用的时间倍增，有效地解决了超声对液体的作用周期偏短的问题；特别是当两根第一输液直管以第二输液直管的中点为对称点对称设置时，其对液体的作用效果最佳。

(3)本实用新型设有四处90°管道弯曲处，在满足机械安装需要的同时，可以充分利用流体力学原理的特性，使液体产生涡流现象，从而滋生出更多的微气泡，为产生更剧烈的瞬态超声空化效应创造了更佳的条件，进而使瞬态超声空化的产出率大大提高，有效地解决了超声对液体处理能力不足的问题。同时，本实用新型加剧了对液体的物化效应，使得管道内壁结垢明显减少，提高热能交换效率。因此，也延长了管道的使用寿命。