[实用新型]一种水力空化增氧装置

说明书

本实用新型公开了一种水力空化增氧装置，其包括流体输入装置、气液混合装置以及进气装置；流体输入装置包括若干流体管道以及连接流体管道的用于输送流体的泵，流体管道以及进气装置分别与气液混合装置连通，流体管道包括自水平方向向下倾斜与气液混合装置连通的连接段，连接段与竖直方向的夹角为30‑90度。本实用新型通过流体高度紊流和涡流，产生强烈的空化效应，而且通过空化效应，进一步促进空气大量均匀溶入流体中，并通过水力空化产生的机械剪切力和强大冲击力将不断溶入的空气气流打碎成微纳米气泡，从而实现了高效的空化增氧效果。

技术领域

本实用新型涉及一种水力空化增氧装置。

背景技术

空化是由于液体中局部压强降低(低于相应温度下该液体的饱和蒸气压)使液体蒸发而引起的微气泡爆发性生长的现象。随着液体压力的恢复，空化泡绝热压缩溃灭，在溃灭瞬间气泡周围微小空间产生极端的高温高压，据估计温度高达1900-5000k，压力达到5.065x107Pa，并伴有强烈的冲击波和高速射流，从而引发强烈的热效应、化学反应效应和机械剪切效应。

工业上常采用节流孔板和文丘里管来实现水力空化。其中，文丘里管是早期水力空化发生器的代表之一，但其自由基生成数量过少，空化效率偏低；节流孔板虽然能实现较高的水力空化水平，但能耗较高。有研究表明，与孔板水力空化器对比，涡流空化器单位压降的·OH的摩尔浓度是孔板水力空化器的13.99-68.19倍，说明涡流空化器能量利用率更高，空化效果更好。

目前，水力空化用于处理难降解有机废水是个研究热点，但由于水力空化产生的·OH自由基浓度有限，氧化能力也有限，通过引入臭氧、空气等气体，不但可以加强空化的效果，还可以通过空化作用增加气体的溶解量。常规的装置是利用气液混合器与空化器相串联，虽然在一定程度上改善了设备处理污废水的效果，但气液混合器本身设备结构复杂，溶气效率低，溶气量少且不均匀，而且产生的气泡比较大，极大地浪费了能耗。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种水力空化增氧装置，通过流体高度紊流和涡流，产生强烈的空化效应，而且通过空化效应，进一步促进空气大量均匀溶入流体中，并通过水力空化产生的机械剪切力和强大冲击力将不断溶入的空气气流打碎成微纳米气泡，从而实现了高效的空化增氧效果。

为实现上述目的，本实用新型所提供的一种水力空化增氧装置，其包括流体输入装置、气液混合装置以及进气装置；所述流体输入装置包括若干流体管道以及连接所述流体管道的用于输送流体的泵，所述流体管道以及所述进气装置分别与所述气液混合装置连通，所述流体管道包括自水平方向向下倾斜与所述气液混合装置连通的连接段，所述连接段与竖直方向的夹角为30-90度。

上述水力空化增氧装置中，所述进气装置包括进气管道，所述气液混合装置包括混合管道；所述进气管道插接于所述混合管道内，若干所述流体管道周向间隔设置于所述混合管道的外侧壁上，所述连接段倾斜插接于所述混合管道内。

上述水力空化增氧装置中，所述流体管道以及所述混合管道的内壁均设置有导流消音构件。

上述水力空化增氧装置中，所述进气管道的数量为1-5根，所述进气管道为直管道或螺旋管道。

上述水力空化增氧装置中，所述流体管道的数量为1-6根。

上述水力空化增氧装置中，所述流体管道等距间隔设置于所述混合管道的外侧壁上。

上述水力空化增氧装置中，所述连接段与所述混合管道的外侧壁相切。

上述水力空化增氧装置中，所述流体管道的管径与所述混合管道的道径比为1:1-3，且所述流体管道的管径横截面积之和小于或等于所述混合管道的管径横截面积。

上述水力空化增氧装置中，所述进气管道的管径与所述混合管道的管径比为1:1-4，且所述进气管道的管径横截面积之和小于或等于所述混合管道的管径横截面积的1/3。