液下气体脉冲搅拌装置制造方法及图纸

液下气体脉冲搅拌装置及方法，该装置在工作状态被置于液体中，可以包括箱体(1)、竖筒(2)和浮子(3)，箱体(1)侧壁密封，使得气体不能透过侧壁逸出，底部为液体能够透过的结构，箱体的顶部存在通向箱体外部的开口，箱体具有能够通入气体的通道，竖筒(2)位于箱体(1)内部，用于容纳浮子，至少竖筒侧壁能够透过液体和气体，其顶部固定于箱体顶部，顶部存在敞口且与箱体顶部上的开口相对；以及浮子(3)位于竖筒内，浮子的重量小于浮子完全浸入液面时受到的浮力，当箱体内充满液体时浮子上端与箱体顶部上的开口接触并阻断所述开口，以及当箱体内部的气体体积达到预定数量时浮子从所述开口处坠落，其构造简单、制造容易、造价低廉、易于维护。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】液下气体脉冲搅拌装置及方法，该装置在工作状态被置于液体中，可以包括箱体(1)、竖筒(2)和浮子(3)，箱体(1)侧壁密封，使得气体不能透过侧壁逸出，底部为液体能够透过的结构，箱体的顶部存在通向箱体外部的开口，箱体具有能够通入气体的通道，竖筒(2)位于箱体(1)内部，用于容纳浮子，至少竖筒侧壁能够透过液体和气体，其顶部固定于箱体顶部，顶部存在敞口且与箱体顶部上的开口相对；以及浮子(3)位于竖筒内，浮子的重量小于浮子完全浸入液面时受到的浮力，当箱体内充满液体时浮子上端与箱体顶部上的开口接触并阻断所述开口，以及当箱体内部的气体体积达到预定数量时浮子从所述开口处坠落，其构造简单、制造容易、造价低廉、易于维护。【专利说明】液下气体脉冲搅拌装置
本技术总体地涉及水中或其他液体中形成气体扰动的液体搅拌技术，更具体地涉及一种液下气体脉冲搅拌装置和液体搅拌方法。
技术介绍
在化工、水处理和生物工程等
，有很多场合需要往水中通入气体形成扰动和搅拌。例如在水处理领域，污水的生物处理工艺通常需要往细菌培养液中通入气体，其目的之一是对细菌培养液进行强度足够的搅拌。再如，在化工和水处理领域，存在这样的情形，为了防止水中的悬浮物在容器里发生沉淀，需要对其进行搅拌或扰动。现有的技术大多是采用机械搅拌或者连续曝气，消耗很多能量。其实上述过滤过程在很多场合下并不需要连续曝气搅拌，适当的间歇曝气也是可以达到搅拌目的并保证工艺过程顺利进行的。现有的技术中就有通过曝气管道上的阀门的开闭交替来实现间歇曝气的，但是这样的方式需要较多的阀门和控制设备，增加了投资，且可靠性差。【技术内容】鉴于现有技术的以上问题，提出了本技术。根据本技术的一个方面，提供了一种液下气体脉冲搅拌装置，该装置在工作状态被置于液体中，可以包括箱体(I)、竖筒(2)和浮子(3)，箱体(I)侧壁密封，使得气体不能透过侧壁逸出，底部为液体能够透过的结构，箱体的顶部存在通向箱体外部的开口，箱体具有能够通入气体的通道，竖筒(2)位于箱体(I)内部，用于容纳浮子，至少竖筒侧壁能够透过液体和气体，其顶部固定于箱体顶部，顶部存在敞口且与箱体顶部上的开口相对;以及浮子(3)位于竖筒内，浮子的重量小于浮子完全浸入液面时受到的浮力，当箱体内充满液体时浮子上端与箱体顶部上的开口接触并阻断所述开口，以及当箱体内部的气体体积达到预定数量时浮子从所述开口处坠落。可选地，浮子(3)为单个长条形物体。可选地，浮子(3)是由上浮子(301)、柔性连接件(302)和下浮子(303)构成的浮子组件，上浮子(301)和下浮子(303)由柔性连接件(302)连接在一起。根据本技术实施例的液下气体脉冲搅拌装置，浮子的构成可以满足以下条件:(I)浮子的重心位于长度方向的轴心上并且当浮子放置于竖筒内时偏向竖直向的下端；以及(2)当浮子(3)的上端面与所述箱体顶部上的开口完全接触时，浮子的重量〉液体容重X浮子与所述箱体顶部上的开口接触处至浮子底部的垂直距离X所述箱体顶部上的开口断面积。根据本技术实施例的液下气体脉冲搅拌装置，在为浮子组件的情况下，浮子组件的构成满足以下条件:(I)上浮子(301)的重量小于其完全浸入到液体中所受到的浮力，且浮子组件的总重量小于其完全浸入到液体中时各部分所受到的浮力之和；以及(2)当浮子组件的上浮子完全接触曝气通道的下端口且浮子组件伸展到最大尺寸时，浮子组件总重量〉液体容重X浮子与所述箱体顶部上的开口接触处到下浮子最低点的垂直高差X所述箱体顶部上的开口断面积。可选地，所述箱体顶部上的开口可以做内倒角处理。根据本技术实施例的液下气体脉冲搅拌装置，浮子在最大伸展状态下不同时接触所述箱体顶部上的开口和竖筒的底部。根据本技术实施例的液下气体脉冲搅拌装置，竖筒(2)的横截面可以为圆形。根据本技术实施例的液下气体脉冲搅拌装置，上浮子(301)可以为外表面光滑的球体。根据本技术实施例的液下气体脉冲搅拌装置，所述箱体底部可以为敞口的，气体可以通过箱体底部通入。根据本技术实施例的液下气体脉冲搅拌装置，所述竖筒可以为可拆卸部件。根据本技术实施例的液下气体脉冲搅拌装置，液下气体脉冲搅拌装置可以用于水处理工艺。根据本技术实施例的液下气体脉冲搅拌装置，箱体的顶部的开口可以为通向箱体外的曝气通道(101)，浮子与曝气通道的下端口接触时能够阻断曝气通道。根据本技术实施例的液下气体脉冲搅拌装置，曝气通道(101)可以为横截面为圆形的管道，其上端高出箱体I顶部的外表面，其下端低于箱体I顶部的内表面。根据本技术的另一方面，提供了一种利用前述权利要求中任一项的液下气体脉冲搅拌装置来进行液体搅拌的液体搅拌方法，液下气体脉冲搅拌装置被置于液体中，初始状态下，浮子阻断箱体顶部上的开口，所述液体搅拌方法可以包括:(a)持续向箱体内部通入气体；(b)箱体内部的液面下降，在箱体内部的液面下降至预定高度时，浮子自动坠落，箱体内的气体从箱体顶部上的开口逸出，液面上升，浮子再次上升阻断箱体顶部上的开口，以及再次重复步骤(b)的过程。根据本技术实施例的液体搅拌方法，还可以包括通过下述操作来更换浮子:拆下竖筒，并取出被替换的浮子;将替代的浮子置于竖筒内；以及将竖筒固定到箱体。根据本技术实施例的液下气体搅拌装置和方法，具有以下优点:(I)在需要高强度搅动液体的场合，液下气体脉冲搅拌装置化小流量气流为高强度脉冲，避免使用高强度连续气流搅拌导致的大功率鼓风机或空压机的使用，从而节省设备投资和运行费用；(2)构造简单，制造容易，造价低廉;以及(3)不存在易损部件，故障率小且易于维护，使用寿命长。【附图说明】从下面结合附图对本技术实施例的详细描述中，本技术的这些和/或其它方面和优点将变得更加清楚并更容易理解，其中:图1示出了根据本技术一个实施例的液下气体脉冲搅拌装置100的结构示意图，其中浮子为单个长条形物体。图2(a)_(f)示出了根据本技术实施例的图1所示的液下气体脉冲搅拌装置的工作过程示意图，其中LO指示液体液面，AO指示通气管。图3示出了根据本技术一个实施例的其中浮子为由多个构件组成的浮子组件的液下气体脉冲搅拌装置200的结构示意图。图4(a)_4(f)示出了根据本技术实施例的图3所示的液下气体脉冲搅拌装置的工作过程示意图。【具体实施方式】为了使本领域技术人员更好地理解本技术，下面结合附图和【具体实施方式】对本技术作进一步详细说明。在进行详细说明之前，为便于本领域普通技术人员理解，首先概述一下本技术的专利技术思想。本技术由箱体、竖筒和浮子组成，竖筒在箱体内，浮子竖直容纳于竖筒内，箱体顶部存在开口。在箱体内完全充满液体的情况下，浮子堵住箱体顶部开口，随着向充满液体的箱体内充入气体，气体使得箱体内液面下降，当箱体内部的气体体积达到预定数量时浮子从所述开口处坠落，从而气体从箱体内曝出，由此对液体形成扰动;随着气体的逸出，箱体内的液面上升，浮子再次上升阻断箱体顶部上的开口。在气体持续充入的状态下，上述液面下降—浮子掉落—气体喷出—液面上升—浮子堵住开口为循环往复的过程，且是自动进行的，实现了气体以脉冲形式对液体的扰动。上述过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液下气体脉冲搅拌装置，该装置在工作状态被置于液体中，包括箱体(1)、竖筒(2)和浮子(3)，箱体(1)侧壁密封，使得气体不能透过侧壁逸出，底部为液体能够透过的结构，箱体的顶部存在通向箱体外部的开口，箱体具有能够通入气体的通道，竖筒(2)位于箱体(1)内部，用于容纳浮子，至少竖筒侧壁能够透过液体和气体，其顶部固定于箱体顶部，顶部存在敞口且与箱体顶部上的开口相对；以及浮子(3)位于竖筒内，浮子的重量小于浮子完全浸入液面时受到的浮力，当箱体内充满液体时浮子上端与箱体顶部上的开口接触并阻断所述开口，以及当箱体内部的气体体积达到预定数量时浮子从所述开口处坠落。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：靳兆融，
申请(专利权)人：美清科技北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11