[发明专利]一种微纳米气泡发生器

说明书

本发明的目的在于提供一种改进的微纳米气泡发生器，包括：进液流道、渐缩流道、进气流道、喉部流道、渐扩流道、混合流道、壳体；所述进液流道连通渐缩流道，所述渐缩流道、喉部流道、渐扩流道依次连接，形成文丘里管状的过水流道结构，所述过水流道结构包括多个；所述壳体包覆多个过水通道结构的渐缩流道、喉部流道、渐扩流道，且壳体内表面与多个过水通道结构外表面之间形成储气室，所述进气管设置于壳体上，所述进气管连通储气室，所述储气室通过多个进气口连通部分过水流道结构的喉部流道；其具备更大的吸气量，单位时间生成气泡数量增多，而且气泡粒径更小、均匀化程度也得以提高。

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

微纳米气泡具有尺寸较小，具有存在时间长、较高的界面电位和传质效率高等特性，在水中通入微纳米气泡，可有效分离水中固体杂质、快速提高水体氧浓度、杀灭水中有害病菌、降低固液界面摩擦系数，因此在气浮净水、水体增氧、臭氧水消毒和微气泡减阻等领域中，相比于宏观气泡具有更高的效率，应用前景也更为广阔。根据微纳米气泡产生的不同机制可将现有的微纳米气泡产生方式分为分散空气法、溶气释气法、电解法、化学法等。

物理剪切破碎微气泡该种气泡发生器的工作原理是建立在质量守恒定律基础上，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。该种型式在现今气泡发生器中具有很大的优势。相比于溶气释放法，此微气泡发生器不需要加压溶气，节省大量能耗，同时，具有结构简单、不宜堵塞、成泡效率高的优点。

微纳米气泡相较于普通气泡，拥有存在时间长、气液传质率高、界面点位高、能自发产生自由基等特点，可广泛应用于水处理、生物制药、水体增氧、气浮净水等领域，且逐渐在污废水处理、地下水水土环境修复等环境污染控制领域中展现出了一定的技术优势以及较为良好的应用前景。虽然现已有一部分专用于产生微纳米气泡的气泡发生器，但在实际应用中，仍然存在着粒径更小、均匀化程度更高的性能需求。

发明内容

基于上述现有技术，本发明的目的在于提供一种改进的微纳米气泡发生器，其具备更大的吸气量，单位时间生成气泡数量增多，而且借助内部结构的改进，增大了液流对气体的剪切破碎能力，使得气泡粒径更小、均匀化程度也得以提高。

本发明采用的技术方案如下：一种微纳米气泡发生器，其特征在于，包括：进液流道、渐缩流道、进气流道、喉部流道、渐扩流道、混合流道、壳体；所述进液流道连通渐缩流道，所述渐缩流道、喉部流道、渐扩流道依次连接，形成文丘里管状的过水流道结构，所述过水流道结构包括多个；所述壳体包覆多个过水通道结构的渐缩流道、喉部流道、渐扩流道，且壳体内表面与多个过水通道结构外表面之间形成储气室，所述进气管设置于壳体上，所述进气管连通储气室，所述储气室通过多个进气口连通部分过水流道结构的喉部流道。

根据本发明的微纳米气泡发生器具有吸气量大、气泡直径小、气泡尺寸均匀度高等优点。

所述渐缩流道、喉部流道、渐扩流道内部组成贯穿前后的类文丘里管状的过水流道结构，所述过水流道结构包括位于轴心的中心流道和圆周阵列在中心流道周围的圆周流道，所述中心流道和圆周流道均由渐缩流道、喉部流道和渐扩流道三部分组成，且中心流道和多个圆周流道并联式设置。所述储气室通过多个进气口与多个圆周流道一一连通。

中心流道和圆周流道的呈锥段的渐缩流道在进口处交汇并与进液流道相连通，所述中心流道的喉部流道为圆柱形流道，其下游连接锥形的渐扩中心流道；所述圆周流道的喉部流道采用阶梯喉部形式，由两段直径不同的圆柱形流道阶梯式连接在一起，阶梯比设为1.05-1.15，所述进气口设置较大直径的圆柱形流道的前端，以优化喉部的负压吸气效果，提高总吸气量，增大气液比，产生更多的微小气泡，圆周流道的喉部流道的直径较大的圆柱形流道下游处连接锥形的渐扩圆周流道。