环隙式高效气浮喷头制造技术

一种应用于加压气浮工艺以净化水质、特别是涉及处理工业污水的环隙式高效气浮喷头，由上盖、外壳、Ｔ形件及底盖组成。上盖和Ｔ形件构成消能室，其进水通道在上盖中心，出水通道在Ｔ形件外缘呈中心对称环状设置。释气室是由外壳、Ｔ形件、底盖共同限定的空间。在外壳下部设环状布水通道。同现有技术相比，该喷头消能速度快、释气路程短，布水均匀，产生的微气泡物理性能良好，所需溶气压力低而气浮效率高。（*该技术在1996年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术是一种应用于加压气浮工艺以净化水质，特别是涉及处理工业污水的环隙式高效气浮喷头。加压气浮是工业上用以净化水质的一种重要工艺技术。目前国内外在石油、化工、纺织、印染、造纸、冶金、食品及给水等各行业水处理中，加压气浮工艺均有应用。其处理对象包括去除水中各种油类、纤维、重金属、藻类、悬浮物，以及生化法中的污泥浓缩等等。其原理是将饱和溶气水减压消能释气，变成含有密集微气泡的工作水并将其引入到被处理水中。微气泡同水体中的有机或无机悬浮粒子吸附聚集后浮至液面，然后用机械手段加以去除，从而使水质得以净化。在此工艺中，微气泡的大小、密度及均匀性是气浮效率高低的决定性因素。在溶气量一定的条件下，这些因素则取决于加压气浮工艺的关键设备，即气浮喷头的效能。在现有技术中，就申请人所知，比较好的气浮喷头是英国水处理中心专利技术的WRC型喷咀(见英国专利1444027)和同济大学研制的TS型孔盒式释放器(见中国建筑技术发展中心《建筑技术通讯》编辑部编《给水排水》，1984年第1期“探讨释气机理研制新型溶气释放器”及1980年第1期“低压溶气释放器”)。WRC型喷咀是一个具有通道可以分开的外壳，内有一个小室，该小室是由一对平行的圆片组成，其间以环形垫圈隔开一个间隙，上圆片在边缘开一个进水孔，下圆片在另一边缘开一个出水孔，一个长200～250毫米的释气套筒与小室相通，出水通过套筒进入被处理水。TS型孔盒式释放器与此大同小异，不同之处是上述小室是一个孔盒式结构盒底内有一个小环，环的下部与盒底连成整体，上部与盒盖有一间隙，盒盖中心开大孔以进水，小环外侧的盒底四周对称开小孔以出水。WRC型喷咀和TS型孔盒式释放器的设计都是建立在这样一种理论基础之上的，这种理论认为饱和溶气水产生大量微气泡是由于受到包括“涡流、反混、挤压”等物理作用的结果。事实上，诸如“涡流、反混”等对微气泡的形成是有害的，设计上应当尽量避免发生；而靠“挤压”使水中的气泡变小更是不可能的。据此理论设计的上述喷咀和释放器产生的不良效果是生成的微气泡直径大、密度小，均匀性差，应用于工程则气浮效率较低。本技术采用微分消能释气原理，设计了一种环隙式高效气浮喷头。当加压溶气装置提供的饱和溶气水通过该喷头后，即可得到含有直径极小、密度极高、非常均匀的微气泡的溶气水即工作水，从而使气浮效率大为提高。所说的环隙式高效气浮喷头是由上盖、外壳、T型件、底盖组成，具有通道。上盖的上端部分加工有管螺纹，可以直接同输送压力饱和溶气水的管道连接，下端有一个圆形端平面，其外缘尺寸由外壳内壁限定，中心设有进水通道，该上盖与外壳通过螺纹连接；T型件的上端是一个圆片，它与上盖的下端平面彼此平行而有一定间隙，在其外缘附近呈环状设置出水通道；上盖和T型件之间形成一个具有上述进水通道和出水通道的消能室，其半径为T型件上端圆片的半径；T型件的下部是一个与其上端圆片垂直的圆柱体，圆柱体的下端通过螺纹同底盖连接，底盖又通过螺纹与外壳连接，底盖上有成中心对称的拆装孔；T型件及底盖在通道方向与上盖、外壳具有同一中心轴线即喷头中心线；外壳是一个中空的整体，内壁有螺纹，中间部分有一个环形台，在与喷头中心线垂直的外壳的下部横截面上设有一个叫做布水环的环状布水通道，它与释气室及被处理水相通；释气室是T型件、下盖、外壳所限定的一个环状空间，它与消能室和被处理水相通；为了使消能释气的效果良好，上述进水通道的截面积应小于出水通道的截面积，出水通道的截面积应小于释气室的截面积，释气室的截面积与布水环的布水面积接近。其中进水通道的截面积与出水通道的截面积之比小于4％。消能室的间隙大小可以通过喷头外壳内壁螺纹加以调整，也可以加环形垫圈调整。该喷头的T型件上端圆片外缘可以压在外壳内壁的环形台上，可以通过调节连接T型件与底盖的螺纹将其压紧；消能室的出水通道可以是在T型件上端圆片上靠近外缘部分呈中心对称环状布置的若干个出水孔；T型件上端圆片也可以与外壳分开一个距离，所形成的环形通道即消能室的出水通道。该喷头还可以将T型件的下部圆柱体取消，只留一个上端圆片并将其压在外壳内壁环形台上，构成消能室的下平面；其上平面可以是上盖的下端圆平面，也可以是一个位于上盖下面的中心开孔的圆片；该圆片可以通过加环形垫圈与上盖密封，上盖的下端圆平面或者上述位于上盖下面的圆片与T型件上端圆片之间可以通过加环形垫圈以形成适当间隙。当该喷头的T型件上端圆平面如上所述压在外壳内壁环形台上时，外壳上的布水环可以是互不相通、对称布置的若干个孔，也可以是这些孔完全连通的一个环形通道；当该喷头的T型件上端圆片脱离外壳即可以不与外壳接触或T型件没有下部圆柱体时，布水环是互不相通、对称布置的若干个孔。T型件可以是一个整体，也可以将上端圆片与下部圆柱体分开；此外，T型件与底盖也可以是个整体，但加工不方便。喷头的各部件可以用金属制作，也可以用强度较高的塑料制作；环形垫圈可以是金属的，也可以是塑料的，还可以是橡胶制品。该喷头可以随流量不同做成多种规格。实际应用时，可以同时使用二个以上的喷头，此时可以将各喷头的分支管道同一个输水干管连接，干管的截面积不少于各分支管道截面积之总和，且输水管不宜过长。该喷头的工作过程如下当饱和溶气水(常温，以空气为溶质，溶气压力只需2～3kg／cm2)通过与喷头上盖连接的输水管道进入喷头，经进水通道进入消能室后，从中心向四周均匀连续地扩散，由于溶气水从进水通道进入消能室时，断面骤然增大，其流速和能量在瞬间大幅度消减，溶解在水中的气体迅速从分子状态向聚集状态转化成直径极小的微气泡。含有大量微气泡的溶气水从出水通道进入释气室以后，由于释气室截面积比出水通道截面积大，其速度和能量进一步消减，最后接近常压的低能值，通过布水环均匀地向四周被处理水中扩散。为了更好地说明该喷头的结构及工作情况，下面结合附图举例作进一步叙述。附图1、2、3、4是流量为1米3／小时、溶气压力为2～3kg／cm2时的几个结构形式有所不同的喷头剖视图。各图的标志符号意义相同1——上盖；2——进水通道；3——T型件；4——出水通道；5——底盖；6——安装孔；7——外壳；8——布水环(孔)；9——消能室；10——释气室；11——环形台；12——T型件上端圆片；13——圆片；14.15——环形垫圈。在附图1中，喷头由上盖1、T型件3、外壳7和底盖5组成。上盖的内径为1吋，外壳7长约42mm，内壁有螺纹，T型件上端圆片12的外缘部分压在外壳内壁环形台11上，上盖1、底盖5都通过螺纹与外壳连接。T型件3的上端圆片12与上盖1的下端平面彼此平行而有一定间隙，其间隙可以通过外壳内壁螺纹调整。其间隙值1.25～2mm。上盖1的中心有进水通道，φ＝5mm；T型件3的上端外缘有环状对称布置的8个φ11的孔4组成环状出水通道。上盖和T型件之间形成消能室，半径为28mm。T型件3下端为一圆柱体，其高度约14mm，底盖5上有成中心对称的安装孔6，在通道方向，T型件3、底盖5、上盖1、外壳7具有同一中心轴线。在外壳7上与中心轴线垂直的下部横截面上设有对称布置的12个φ11的布水孔8组成的布水环。释气室10是由T型件3、底盖5与外壳7限定的一个环状空间。饱和溶气水从进水通道2进入到消能室9，由中心向四周连续均匀扩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于加压气浮工艺以净化水质、特别是涉及处理工业污水的环隙式高效气浮喷头。该喷头包括上盖和外壳，具有通道，其间有一个消能室，一个释气室，消能室有进水通道与出水通道，释气室与消能室和被处理水相通，上盖和外壳通过螺纹连接。本实用新型的特征是：该喷头还有一个Ｔ型件和一个底盖；Ｔ型件的上端是一个圆片，下部是一个与该圆片垂直的圆柱体，该圆柱体与底盖通过螺纹连接，底盖又通过螺纹与外壳连接；Ｔ型件、底盖在通道方向与上盖、外壳具有同一中心轴线；消能室是由彼此平行、间隙很小的Ｔ型件的上端圆片与上盖的下端圆平面构成的，其进水通道设在上盖的中心，出水通道在Ｔ型件上端圆片外缘附近呈中心对称环状设置；释气室是由Ｔ型件、底盖、外壳所限定的一个环状空间；在外壳下部、与喷头中心轴线垂直的横截面上设有一个环状布水通道，定义为布水环，该布水环将释气室与被处理水连通；上述进水通道的截面积小于出水通道的截面积，出水通道的截面积小于释气室的截面积，释气室的截面积与布水环的布水面积接近。

【技术特征摘要】
1.一种应用于加压气浮工艺以净化水质、特别是涉及处理工业污水的环隙式高效气浮喷头。该喷头包括上盖和外壳，具有通道，其间有一个消能室，一个释气室，消能室有进水通道与出水通道，释气室与消能室和被处理水相通，上盖和外壳通过螺纹连接。本实用新型的特征是该喷头还有一个T型件和一个底盖；T型件的上端是一个圆片，下部是一个与该圆片垂直的圆柱体，该圆柱体与底盖通过螺纹连接，底盖又通过螺纹与外壳连接；T型件、底盖在通道方向与上盖、外壳具有同一中心轴线；消能室是由彼此平行、间隙很小的T型件的上端圆片与上盖的下端圆平面构成的，其进水通道设在上盖的中心，出水通道在T型件上端圆片外缘附近呈中心对称环状设置；释气室是由T型件、底盖、外壳所限定的一个环状空间；在外壳下部、与喷头中心轴线垂直的横截面上设有一个环状布水通道，定义为布水环，该布水环将释气室与被处理水连通；上述进水通道的截面积小于出水通道的截面积，出水通道的截面积小于释气室的截面积，释气室的截面积与布水环的布水面积接近。2.根据权利要求1所说的环隙式高效气浮喷头，其特征是进水通道与出水通道截面积之比，对不同流量在2～3kg／cm2的溶气压力下为4％以下；3.根据权利要求1所说的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许志，姚剑锋，何莉，
申请(专利权)人：冶金部建筑研究总院，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]