一种旋流式微泡发生器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种旋流式微泡发生器，属于选矿、废水处理、废纸脱墨、水产品养殖和运输等多个领域。本实用新型专利技术装置包括三种结构，分别为自吸气式结构、非自吸气式结构、混流式结构。本实用新型专利技术具有充气性能好、能耗低、产生的微泡尺寸均匀且分布合理；可以根据实际情况改变进气口或出流口的形状、大小来达到自吸进气或两端都出流产生微泡的效果；供气方式可以采用自吸式供气或加压供气，并通过流体带入的方法使气体进入微泡发生器；具有结构简单、不易堵塞、维护方便的特点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种旋流式微泡发生器，属于选矿、废水处理、废纸脱墨、水产品养殖和运输等多个领域。本技术装置包括三种结构，分别为自吸气式结构、非自吸气式结构、混流式结构。本技术具有充气性能好、能耗低、产生的微泡尺寸均匀且分布合理；可以根据实际情况改变进气口或出流口的形状、大小来达到自吸进气或两端都出流产生微泡的效果；供气方式可以采用自吸式供气或加压供气，并通过流体带入的方法使气体进入微泡发生器；具有结构简单、不易堵塞、维护方便的特点。【专利说明】一种旋流式微泡发生器
本技术涉及一种旋流式微泡发生器，属于选矿、废水处理、废纸脱墨、水产品养殖和运输等多个领域。
技术介绍
微泡是微泡浮选中的至关重要的因素，不同的浮选需要不同尺寸和不同数量的微泡，如何产生适合于不同要求的微泡，是微泡浮选分离成功的关键，在实践中发现，产生获得小尺寸、稳定的微泡尤其重要。 微泡浮选本身是浮选业的巨大革新，目前在国外已被广泛应用于金属与非金属选矿、废水处理、废纸脱墨等多个领域。微泡浮选是根据不同的固态物质的表面性质差异，通过对液体和气体的作用不同而实现分选的。微泡的大小会直接影响其携带物粒的能力，微泡越小其比表面积就越大，每单位空气携带的物粒也越多，而且有利于提高粘性碰撞概率和惯性碰撞概率。但并不是越小的微泡其带物粒能力就越强，过小的微泡在浮选密度较大的物粒时，可能会造成浮力不够等不利因素。微泡浮选的重要关键技术在于如何获得尺寸、数量、分布合理的微泡。常用的微泡发生器主要有剪切发泡、微孔发泡、电解发泡和射流发泡等。剪切发泡虽然分选速度快，但是微泡尺寸严重分散，浮选效果很不理想；微孔发泡由于堵塞问题，使得微孔材料不能充分发挥作用；电解发泡，能源消耗量较大，运行费用高，而且微泡与矿粒的碰撞与吸附概率不高；作为微泡生成技术的一大变革，射流发泡技术能耗低、噪声小，但仍然在一定程度上存在生成的微泡尺寸和分布上不均匀、尺寸不够小等问题，这将影响微泡浮选的效果。
技术实现思路
本技术提供了一种旋流式微泡发生器，以用于克服现有发泡技术生成的微泡在尺寸和分布上不均匀等问题。 本技术的技术方案是:一种旋流式微泡发生器，包括三种结构，分别为自吸气式结构、非自吸气式结构、混流式结构。 所述自吸气式结构、非自吸气式结构都包括入流口 1、进气口支架2、锥形型腔I 3、锥形型腔II 4、连接环5、橡胶垫圈6、凸台支架7、螺钉8、小孔9、出流口 10 ;其中入流口 I的一端与泵连接，入流口 I的另一端与圆形连接环5相切，连接环5两侧设有的螺纹分别与锥形型腔I 3、锥形型腔II 4连接，连接环5与锥形型腔I 3、锥形型腔II 4连接的连接部位设有橡胶垫圈6，锥形型腔I 3腔壁上均匀设有三个凸台支架7，三个凸台支架7分别通过螺钉8和进气口支架2连接，进气口支架2的中间有一根连接外部空气的中空管，锥形型腔I 3的一侧设有小孔9，锥形型腔II 4的一侧设有出流口 10。 所述混流式结构包括入流口 1、锥形型腔I 3、锥形型腔II 4、连接环5、橡胶垫圈6、小孔9、出流口 10;其中入流口 I的一端与泵连接，入流口 I的另一端与圆形连接环5相切，连接环5两侧设有的螺纹分别与锥形型腔I 3、锥形型腔II 4连接，连接环5与锥形型腔I 3、锥形型腔II 4连接的连接部位设有橡胶垫圈6，锥形型腔I 3的一侧设有小孔9，锥形型腔II 4的一侧设有出流口 10。 所述锥形型腔I 3、锥形型腔II 4可替换为柱形型腔、球形型腔、椭球形型腔；其中锥形型腔I 3、锥形型腔II 4可为相同型腔或者为不同型腔。 所述锥形型腔I 3、锥形型腔II 4可替换为柱形型腔、球形型腔、椭球形型腔；其中锥形型腔I 3、锥形型腔II 4为相同型腔。 所述进气口支架2处的中空管与小孔9之间为紧贴或者之间留有的间隙。 所述凸台支架7采用焊接的方式焊接在锥形型腔I 3腔壁上。 所述小孔9、出流口 10的孔径为不同；其中，小孔9的孔径小于出流口 10的孔径；其中，可设置小孔9的孔径为0.5mm-5mm,出流口 10的孔径为Imm-lOmm。 所述小孔9、出流口 10的孔径为相同；其中，可设置小孔9、出流口 10的孔径为Imm-1Omm0 本技术的工作原理是: 根据旋流式微泡发生器的结构，可分别根据需要构建三种不同类型的旋流式微泡发生器。 如果为自吸式结构的旋流式微泡发生器，则生成微泡的过程为:液体或固液混合流体经泵加压后，经过入流口 I沿着切线方向进入到连接环5中，接着沿锥形型腔I 3、锥形型腔II 4分别向两端前进，通过型腔的诱导作用形成旋流；旋流经型腔端部喷出后，在型腔的另一端将形成负压；通过设置的小孔9的孔径小于出流口 10的孔径使空气会从进气口支架2处通过自吸的方式吸入小孔9进入型腔，在旋流的强力作用下(指吸入的空气在旋流的强力作用下)，被粉碎成微泡；与流体(指液体或固液混合流体)一起喷出出流口 10。 如果为非自吸式结构的旋流式微泡发生器，则生成微泡的过程为:液体或固液混合流体经泵加压后，经过入流口 I沿着切线方向进入到连接环5中，接着沿锥形型腔I 3、锥形型腔II 4分别向两端前进，通过型腔的诱导作用形成旋流；旋流经型腔端部喷出后，在型腔的另一端将形成负压；通过设置小孔9的孔径小于出流口 10的孔径使空气会从进气口支架2处通过自吸且同时通过气泵主动供气进入型腔，在旋流的强力作用下(指吸入的空气在旋流的强力作用下)，被粉碎成微泡；与流体(指液体或固液混合流体)一起喷出出流口10。 如果为混流式结构的旋流式微泡发生器，则生成微泡的过程为:液体或固液混合流体经泵加压与由气泵加压的气体混合，形成气体与液体或者固液混合流体的混合流体，再经过入流口 I沿着切线方向进入到连接环5中，接着沿锥形型腔I 3、锥形型腔II 4分别向两端前进，通过型腔的诱导作用形成旋流；通过设置的小孔9的孔径等于出流口 10的孔径使气体(指由气泵加压的气体)在旋流的强力作用下，被粉碎成微泡；与流体(指液体或固液混合流体)从小孔9、出流口 10 —起喷出。 其中，图4给出了 CFD仿真的内部流体流动的流线轨迹图(针对自吸、非自吸的情况)；图5给出了通过CFD仿真的两个出流口情况时的内部流体流动的流线轨迹图(针对混流的情况)。 本技术的有益效果是: 1、本技术涉及的微泡发生器结构简单，能有效防止堵塞。适用于金属矿山、非金属矿山、煤炭、造纸、废纸脱墨、工业废水处理、水产品养殖和运输等多个领域。 2、本技术提供三种给气方法，具有充气性能好、能耗低、产生的微泡尺寸均匀且分布合理。 3、本技术的三种给气方法中，自吸式的特点是:不需要气体加压泵，可以节约能源，但气体的最大流量与旋流产生的负压有关；非自吸式的特点是:气体的最大流量决定于气泵的压力，同时有负压自吸气的作用，通过气泵可以实现对气体流量的主动控制，便于实现对生成的微泡的尺寸和数量的控制，但此方法需要气体加压泵，有部分能源损失；混流式的特点是:气体的最大流量决定于气泵的压力，液体或固液混合流体经泵加压与由气泵加压的气体混合，形成气体与液体或者固液混合流体的混合流体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋流式微泡发生器，其特征在于：包括三种结构，分别为自吸气式结构、非自吸气式结构、混流式结构；所述自吸气式结构、非自吸气式结构都包括入流口（1）、进气口支架（2）、锥形型腔Ⅰ（3）、锥形型腔Ⅱ（4）、连接环（5）、橡胶垫圈（6）、凸台支架（7）、螺钉（8）、小孔（9）、出流口（10）；其中入流口（1）的一端与泵连接，入流口（1）的另一端与圆形连接环（5）相切，连接环（5）两侧设有的螺纹分别与锥形型腔Ⅰ（3）、锥形型腔Ⅱ（4）连接，连接环（5）与锥形型腔Ⅰ（3）、锥形型腔Ⅱ（4）连接的连接部位设有橡胶垫圈（6），锥形型腔Ⅰ（3）腔壁上均匀设有三个凸台支架（7），三个凸台支架（7）分别通过螺钉（8）和进气口支架（2）连接，进气口支架（2）的中间有一根连接外部空气的中空管，锥形型腔Ⅰ（3）的一侧设有小孔（9），锥形型腔Ⅱ（4）的一侧设有出流口（10）；所述混流式结构包括入流口（1）、锥形型腔Ⅰ（3）、锥形型腔Ⅱ（4）、连接环（5）、橡胶垫圈（6）、小孔（9）、出流口（10）；其中入流口（1）的一端与泵连接，入流口（1）的另一端与圆形连接环（5）相切，连接环（5）两侧设有的螺纹分别与锥形型腔Ⅰ（3）、锥形型腔Ⅱ（4）连接，连接环（5）与锥形型腔Ⅰ（3）、锥形型腔Ⅱ（4）连接的连接部位设有橡胶垫圈（6），锥形型腔Ⅰ（3）的一侧设有小孔（9），锥形型腔Ⅱ（4）的一侧设有出流口（10）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓久帅，李浙昆，何伟，余国瑞，樊瑜瑾，施文丽，何邦贵，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：云南;53