[发明专利]一种磁驱动旋混式微孔曝气器

说明书

本发明公开了一种磁驱动旋混式微孔曝气器，包括进气管、气动快速接头、曝气头和磁悬转子；其特征在于：所述气动快速接头的内部设置有气体通道；所述气动快速接头的进气端连接进气管，所述气动快速接头的出气端连接曝气头；所述曝气头上表面中心部位向上突起呈短管状作为与气动快速接头出气端的连接部；该连接部设置有通孔，该通孔内设置有内螺纹；所述曝气头的内部设置有空腔和磁悬转子腔，该空腔与通孔连通；所述磁悬转子腔中设置有所述磁悬转子；所述磁悬转子由外部磁悬转子驱动装置驱动旋转；所述曝气头的侧壁均匀分布有若干微孔，该微孔与空腔连通；本发明可广泛应用于环保、能源、生物化学等领域。

技术领域

本发明涉及曝气器技术领域,具体涉及一种磁驱动旋混式微孔曝气器。

背景技术

曝气器是一种通过曝气方式增加水中所需气体含量，以促进气-液物质交换的重要设备。曝气器应用范围较广，主要应用在工业和生活污水的处理、微藻养殖等方面。曝气器的性能对相关产业的生产效率、运行成本等有重要影响。

目前市场上的曝气器主要有微孔曝气器和大中型曝气器两大类，各有优缺点。大中型曝气器，结构较为可靠，气孔较大，搅拌效果较好，阻力损失较小，但所需空气量大，产生气泡大，气液接触面积小，气体利用率低，能耗高。微孔曝气器产生气泡小，气液接触面积大，气体利用率高，但存在阻力损失较大、能源转化率低等问题。同时，现有微孔曝气器在生成的气泡尺寸、气体利用率等方面仍有待进一步优化提升。

微藻是一类结构简单、形态微小、自养或异养的单细胞或多细胞光合生物，在二氧化碳减排、水污染治理以及生物燃料等领域具有重要的应用。微藻在生长过程中，往往需要通过光合作用利用二氧化碳和水等物质合成蛋白质、碳水化合物、脂类等含能有机物。其中，二氧化碳传质效率是影响微藻生长的重要因素。二氧化碳分子须跨过气液相界面才能进入培养液，进而被藻细胞吸收和利用。目前大多采用传统的管式、散流式和膜片式等曝气方式增强二氧化碳气液传质、促进微藻光合生长。但是，上述方式存在产生气泡直径较大、无法满足微藻生长对高效二氧化碳传质的需求等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于构建一种磁驱动旋混式微孔曝气器，一方面克服大中型曝气器生成气泡大、能耗高、气泡易聚并等问题，另一方面使液体产生涡流，形成强烈扰动，提高物质传输效率，进一步满足微藻生长等实际应用的需求。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种磁驱动旋混式微孔曝气器，包括进气管、气动快速接头、曝气头和磁悬转子；其特征在于：

所述气动快速接头的内部设置有气体通道；所述气动快速接头的进气端连接进气管，所述气动快速接头的出气端连接曝气头；

所述曝气头上表面中心部位向上突起呈短管状作为与气动快速接头出气端的连接部；该连接部设置有通孔，该通孔内设置有内螺纹；所述曝气头的内部设置有空腔和磁悬转子腔，该空腔与通孔连通；所述磁悬转子腔中设置有所述磁悬转子；所述磁悬转子由外部磁悬转子驱动装置驱动旋转；所述曝气头的侧壁均匀分布有若干微孔，该微孔与空腔连通；

气源的气体通过进气管、所述气动快速接头内部的气体通道、以及通孔进入所述曝气头的空腔内；所述磁悬转子驱动曝气头转动，并带动空腔内的气体形成涡流；气体由侧壁上的微孔曝出进入曝气头周围流体，与周围流体发生旋转掺混，缓慢螺旋上升。

根据本发明所述的一种磁驱动旋混式微孔曝气器的优选方案，所述曝气头沿径向贯穿设置有贯穿孔，该贯穿孔位于磁悬转子腔的上方，并与磁悬转子腔连通，所述磁悬转子通过贯穿孔放置进入磁悬转子腔内。

根据本发明所述的一种磁驱动旋混式微孔曝气器的优选方案，所述曝气器还设置有支撑架，所述支撑架对所述进气管或者所述气动快速接头进行固定。

根据本发明所述的一种磁驱动旋混式微孔曝气器的优选方案，所述曝气头整体呈陀螺型；所述曝气头底部轴心部位向下凸出为圆锥形。