[发明专利]一种复合文丘里式微气泡发生装置

说明书

本申请提供了一种复合文丘里式微气泡发生装置，包括一级文丘里通道和二级文丘里通道，气泡在所述一级文丘里通道的旋流区完成破碎以后，再利用所述二级文丘里通道的旋流区实现进一步破碎。以本申请的复合文丘里式微气泡发生装置，无需外加辅助动力设施，利用文丘里通道内的液体本身的动能，通过二级文丘里通道的二级旋流区即可在低能耗下制备出大量直径为一百微米左右的微气泡，运行成本较低。另外，由于本申请的复合文丘里式微气泡发生装置的文丘里通道内不含任何运动部件，因此，本申请的复合文丘里式微气泡发生装置在使用过程中的运行维护方便安全，不易出故障，并且其制造工艺简单，制造成本低廉，具有极高的安全性、可靠性并且经济实用。

技术领域

本申请涉及微气泡技术领域，特别是涉及一种复合文丘里式微气泡发生装置。

背景技术

微气泡一般指尺度在百微米级以下的气泡，它具有表面积大、水中滞留时间长、传质效率高等特点，在化工、环境、生物医学、核能等诸多领域有着巨大的应用前景。

文丘里管是工业生产中常用的一种结构，在流量测量、除尘等许多方面都有广泛的应用，文丘里流量计和清洗器都是工业上比较成熟的技术。但是当文丘里管应用于气泡发生装置时，如何高效制备大量小尺寸气泡，是工程应用中的核心技术问题。在实际应用中，气泡尺寸及分布是气泡发生装置重要的评价参数。

现有技术中，文丘里式微气泡发生器主要包括传统文丘里式气泡发生器和加压溶气式气泡发生器。

其中，传统文丘里式气泡发生器所制造的气泡一般为毫米级，形成的气泡较大，无法达到微米级，应用中存在效率不高的问题。而加压式文丘里气泡发生器可以制造几十微米直径的气泡，但是加压溶气式气泡发生器必须额外使用压缩机，能耗很高。因此，亟需一种简单经济高效地制备微气泡的微气泡发生器。

发明内容

鉴于上述问题，本申请实施例提供一种复合文丘里式微气泡发生装置，能够在无需外加辅助动力设施的前提下，利用流体自身的能量以较低的能耗制造出微米级的微小气泡。

本申请实施例提供了一种复合文丘里式微气泡发生装置，所述装置包括：一级文丘里通道和二级文丘里通道，气泡在所述一级文丘里通道的旋流区完成破碎以后，再利用所述二级文丘里通道的旋流区实现进一步破碎。

可选地，所述装置包括：盖板和复合文丘里通道，所述盖板位于所述复合文丘里通道顶部，所述复合文丘里通道包括所述一级文丘里通道和所述二级文丘里通道。

可选地，所述复合文丘里通道还包括：

引气通道入口、引气通道出口、液体入口、中心引流孔、射流孔、下游通道和出口；

所述一级文丘里通道包括：一级文丘里通道收缩段、一级文丘里通道喉部、一级文丘里通道扩张段；

所述二级文丘里通道包括：二级文丘里通道收缩段、二级文丘里通道扩张段；

所述二级文丘里通道收缩段和所述一级文丘里通道扩张段的下游部分重合；

所述中心引流孔用于对从所述液体入口进入的主流进行分流，将主流的部分液体，直接输送至所述二级文丘里通道扩张段，同时，部分流量以射流形式斜向从射流孔冲出并流向所述二级文丘里通道扩张段。

可选地，所述中心引流孔位于所述一级文丘里通道喉部出口前方的存在流动滞止的区域。

可选地，所述引气通道入口与一级文丘里通道喉部呈锐角，使得进气通道出口方向与液流方向所成角度为锐角。

可选地，所述下游通道为渐扩通道，用于使液体从破碎区域平缓流入下游宽阔的流道，降低流动阻力，从而使得液体较为缓和地从通道出口流出。

可选地，所述中心引流孔用于将部分液体直接输送至所述二级文丘里通道扩张段，以射流形式斜向从射流孔冲出并流向所述二级文丘里通道扩张段。