[发明专利]一种微纳米气泡发生器

说明书

本发明公开了一种微纳米气泡发生器及微气泡制造方法，所述微纳米气泡发生器包括：进液管、进气管、壳体、喉管、扩散管、混合管、回流件、旋流器。其特征在于：所述渐缩管、喉管、扩散管依次连接，形成类文丘里管状的过水通道结构，所述三者连接处之间的间隙为所述的二级进气口。所述壳体两端分别与渐缩管和扩散管的外壁连接形成储气室，所述储气室通过二级进气口连通喉部流道。所述混合管底部设有回流件，回流件外弧面与混合腔内壁面组成气液回流混合结构，所述混合管外侧连接四个内设引流件的旋流器。根据本发明实施例的微纳米气泡发生器，能够快速的破碎吸入的空气和大气泡，所形成的气泡具有尺寸小、分散均匀的特点。

技术领域

本发明属于气液两相混合装置，具体涉及一种微纳米气泡发生器。

背景技术

在水处理领域，气浮法是应用最广泛、处理效果最好的方法之一。微纳米气泡具有气泡尺寸小、比表面积大、吸附效率高、在水中上升速度慢等特点，气浮法通过产生大量微气泡包裹在待除去的杂质颗粒或油滴周围，形成密度远小于污水的复合体颗粒，借助浮力实现分离过程。由此可见，微气泡的生成技术是气浮工艺的关键。目前微气泡的制造方法较多，如物理切割法、加压溶气释气法、水温差法、电场法等。基于物理切割的微纳米气泡发生器，主要是通过高速旋流、水力剪切等方式把空气剪切破碎，其能切割形成微细气泡且效率较高，但也存在气泡均匀化程度不高，充气量需求较大时难以满足的问题，微气泡技术应用效率与效果有待进一步提高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种改进的微纳米气泡发生器，使其具备更强大的剪切破碎能力，解决气泡均匀化程度不高的问题，同时又不会过度限制进气量，能够实现进气量大时气泡均匀度高的目的。

本发明采用以下技术方案来实现：

一种微纳米气泡发生器，其特征在于，包括：进液管、进气管、壳体、喉管、扩散管、混合管、旋流器、回流件；所述进液管内设有渐缩型流道，所述进液管、喉管、扩散管依次连接，形成类文丘里管状的过水通道结构，上述三者的对接处形成二级进气口；所述壳体包覆进液管、喉管及扩散管，且壳体内表面与进液管、喉管及扩散管外表面之间形成储气室，所述壳体上还设有进气管，所述进气管连通储气室，所述储气室通过二级进气口连通喉部流道；所述扩散管连通混合管，所述混合管内设有与流体通道同轴心的回流件，所述回流件外弧面与混合腔内壁面组成气液回流混合结构，所述混合管外侧还圆周阵列有四个旋流器，所述旋流器内设有两个导向相反的引流件。

所述旋流器通过混合管壁面上的连接管与混合腔相连通，所述旋流器为回转体状，旋流器的横截面积由中部向两端的出料口逐渐缩小，所述旋流器的回转母线为一条与旋流器的轴线相平行的直线和两条圆弧线组成的曲线，且中部的直线与两条圆弧线在相交处相切，所述旋流器内壁设有导向相反的上引流件和下引流件，所述引流件为螺旋弹簧状，两圈间的轴向距离为8～10mm，上下引流件在旋流器内呈上下对称分布，可以平均分配气液混合物进入旋流器上下两端。

根据本发明实施例的微纳米气泡发生器具有气液比高、气泡直径小、气泡尺寸分布均匀度高等优点。

所述进液管、喉管、扩散管内部组成贯穿前后的类文丘里管状的流道，所述类文丘里管状的流道由渐缩流道、喉部流道和渐扩流道三部分组成，所述渐缩流道由位于进液管内的渐缩锥段流道组成，所述喉部流道由喉管内流道、进液管和扩散管内直管段流道三部分构成，所述渐扩流道由位于扩散管内的渐扩锥段流道组成，位于喉部流道内壁的二级进气口可以产生抽吸作用，不需要另设置进气系统。

所述二级进气口包括第一级进气口与第二级进气口且两者结构类似，由内侧的环状沟槽和外侧的偏置圆柱形气道组成，内侧的环状沟槽设置于喉部流道内壁，外侧的偏置圆柱形气道设置在构成所述环状沟槽的喉部流道内壁上且对应环状沟槽位置处设置，将内部喉部流道和外部储气室相连通。所述圆柱形通道的直径小于等于1mm，较小内径的孔道使得进入的气体为细长圆柱体，喉部流道的高速流体可以将射流的气柱有效切割为小气泡形态，同时偏置的进气结构可以引导气体旋流进入液体，涡流空气配合环状沟槽可以有效避免气体的附壁效应。