一种可在线调整的组合型空化器制造技术

本发明专利技术涉及一种可在线调整的组合型空化器，包括连为一体的大小缸体，大、小缸体的端口分别覆盖有左、右端盖，小缸体的右端连接有流体进口，大缸体圆周壁的中段连接有流体出口，流体进口的左侧设有组合喷射体，组合喷射体的右端设有轴向镂空的喷射体凸圈，喷射体凸圈的左侧抵靠在小缸体中心孔的台阶上，喷射体凸圈的右侧设有固定螺母，固定螺母旋接在小缸体的内壁，组合喷射体的左端设有喷射体外锥面；小缸体中心孔的内壁设有滑环，滑环的右侧设有截流环，截流环的内壁设有截流环内锥面，截流环内锥面与喷射体外锥面之间形成环隙通道。组合喷射体设有中心孔和端面喷射孔。该空化器可以实现多种空化模式，原料适应性强，空化效果好。

A combined cavitation device with online adjustment

【技术实现步骤摘要】
一种可在线调整的组合型空化器
本专利技术涉及一种可在线调整的组合型空化器，属于流体反应装置

技术介绍
水力空化现象是流体流过一个限流区域(孔板、文丘里管、环隙等)时内部压力下降，当压力降至液体在该温度下的饱和蒸汽压时，液体开始汽化而产生大量空化汽泡，空化汽泡在流经瞬间扩大流道时，液体压力上升，空化汽泡体积急剧缩小直至溃灭，在其溃灭瞬间伴有高温、高压、强烈的冲击波和微射流。利用空泡溃灭时释放的巨大瞬间能量可以破坏化学链、加快反应进程，故水力空化在废水处理、食品、强化反应过程等领域得到广泛运用。目前国内外研究者一般认为用空化值来判定空化发生强弱，公式如下：δc=2（P-PV）/(ρV²)，其中：δc为空化值，P为液体局部静压，Pv是液体的蒸汽压，ρ为液体的密度，V为液体的速率。通常认为δc＜1有空化发生可能，空化值δc越小空化反应越剧烈；可以看出局部静压P、液体速率V是重要的控制参数。根据流体静压能、动能的转变关系、静压P、速率V反比关系，故可看出空化强弱由速率V主导、同时流体流经的边界条件也会对空化产生影响；对工业运用的水力空化器而言，空化泡产生和空化泡溃灭一直是研究的方向。目前国内外空化器设计基本靠单级或多级串联固定孔板或由内部阻流体和外腔体之间形成的固定环隙来强制流体截流、流速急增、失压产生空化泡，通过后流速随着流道截面增大而降低、压力升高、气泡溃灭。研究发现多级之间很难产生大幅度的压力变化，空化气泡也就发生在最后一级孔板处，只是增加混合功能，还无辜增加了动力消耗。以上设计的非调节截面流道对流体的初始条件参数（流量、压力、物性）要求严苛，稍有变化影响后续工段稳定，给连续化工业生产就带来很大局限性；而且针对不同原料空化强弱的需求不一，设计初期很难顾及全面、又无法在线调整，即使调整要付出大量人力、时间和生产线暂停的代价。其结果一方面可能是无辜增加动力消耗，另一方面会带来整个生产线指标波动及操作复杂性、不确定性。目前也有设计成可在线调整孔板上的小孔数量来改变流体流速，实现空化强弱的控制，该结构的小孔截面分布不均匀，用多级孔板虽有强化混合作用，空化气泡也就发生最后一级孔板处；其次通过旋转动孔板改变与静孔板相贯通的小孔数量，相当于有几个固定变化档位，还是无法实现连续无级变化。此外，现有空化器的设计对空化气泡的溃灭区空间研究未有太多的考虑。工业上应用空化器，正是看好气泡溃灭时产生瞬间能量可以加速反应过程。现有的溃灭区还是延续满足一般流速的等径管道的做法，上游高速流体未得到充分扩张，结果一方面流体夹带气泡碰撞击碎流向下游，另一方面大量气泡聚集占据了有限空间，形成溃灭屏障，气泡未得到充分的溃灭使空化效果大大降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种可在线调整的组合型空化器，可以改变流体流速，实现在线调控空化发生参数，提高空化效果。为解决以上技术问题，本专利技术的一种可在线调整的组合型空化器，包括呈台阶状连为一体且共轴线的大缸体和小缸体，小缸体位于大缸体的右侧且两者内腔相互贯通，所述大缸体的左端口覆盖有左端盖，所述小缸体的右端口覆盖有右端盖，所述小缸体的圆周壁的右端连接有流体进口，所述大缸体圆周壁的中段连接有流体出口，所述流体进口的左侧设有组合喷射体，所述组合喷射体的右端设有轴向镂空的喷射体凸圈，所述喷射体凸圈的左侧抵靠在小缸体中心孔的台阶上，所述喷射体凸圈的右侧设有固定螺母，所述固定螺母旋接在小缸体的内壁，所述组合喷射体的左端设有喷射体外锥面；所述小缸体中心孔的内壁设有滑环，所述滑环的右侧设有截流环，所述截流环的内壁设有截流环内锥面，所述截流环内锥面与喷射体外锥面之间形成环隙通道。相对于现有技术，本专利技术取得了以下有益效果：物料从流体进口进入小缸体内，穿过镂空的喷射体凸圈后，从截流环内锥面与喷射体外锥面之间的环隙通道喷射而出，进入大缸体的内腔，最后从大缸体底部的流体出口排出。组合喷射体由小缸体中心孔的台阶和固定螺母实现轴向定位，滑块带动截流环轴向移动，则可以使环隙通道的截面发生变化，环隙宽度的改变直接带来了流体的速度变化，从而有效控制空化的发生及强弱。通过环隙产生柱状气泡区，解决了传统可调活动孔板的气泡分布不均的问题。此外，大缸体的截面放大有利降速、动能转变静压能，创造气泡溃灭条件，创造一个有利的气泡溃灭空间，可提高空化效果。作为本专利技术的改进，所述流体出口的左侧设有支撑于大缸体内壁的活塞，所述活塞的左端中心与螺杆套相连，所述螺杆套旋接在手轮套中，所述手轮套可转动地安装在所述左端盖的中心，所述手轮套的左端连接有大手轮；所述活塞的右端通过向右方伸出的支撑筋与所述滑环相连。通过大手轮可以转动手轮套，由于手轮套的轴向被固定，因此手轮套的转动使得螺杆套产生轴向位移，螺杆套牵引活塞产生平移，活塞通过支撑筋牵引滑环平移，由此实现截流环的轴向位移，实现环隙通道的调整。作为本专利技术的进一步改进，所述活塞的右端面中心设有活塞凸台，所述活塞凸台的外周套装有支撑筋法兰，所述支撑筋法兰通过螺钉与活塞固定连接，各支撑筋对称连接在所述支撑筋法兰上。设置支撑筋法兰便于独立更换，可以降低活塞的加工难度，降低制造成本，支撑筋对称连接在支撑筋法兰上，使得滑环的平移非常平稳。作为本专利技术的进一步改进，所述组合喷射体设有沿轴线贯通的喷射体中心孔，所述螺杆套中旋接有螺杆轴，所述螺杆轴的左端安装有小手轮，所述螺杆轴的右端光杆段穿过活塞的中心孔插入所述喷射体中心孔中。通过小手轮转动螺杆轴，螺杆轴与螺杆套的连接螺纹使得螺杆轴产生轴向移动。当螺杆轴的右端头脱离喷射体中心孔时，组合喷射体不但外周的环隙通道在喷射，喷射体中心孔也在喷射，实现组合喷射体的第一种空化模式；当螺杆轴的右端光杆段插入喷射体中心孔中时，喷射体中心孔的左端口被封闭不再喷射，仅由外周的环隙通道进行喷射，实现组合喷射体的第二种空化模式。作为本专利技术的进一步改进，所述活塞的中心区域设有活塞填料函，所述活塞填料函中填充有活塞填料，活塞填料环绕在所述螺杆轴的外周；所述活塞填料函的左侧设有将活塞填料压紧的碟簧，碟簧的左侧设有活塞压盖，所述活塞压盖通过螺钉固定在活塞上，所述螺杆套的右端与活塞压盖相连接。活塞压盖将活塞填料压紧在活塞填料函内，使得活塞与螺杆轴之间实现密封，螺杆套通过推拉活塞压盖即可实现活塞的平移。活塞凸台增加了活塞中心区域的厚度，可以延长活塞填料函的长度，提高密封效果。碟簧的张力可以始终将活塞填料压紧，补偿活塞填料的磨损。作为本专利技术的进一步改进，所述手轮套的外周通过轴承安装在所述左端盖的中心，所述轴承的右侧通过左端盖密封圈与左端盖实现密封，所述轴承的左侧设有轴承压盖，所述轴承压盖固定在所述左端盖上。使得手轮套可以在左端盖中转动且不改变轴向位置，使得手轮套转动时，可以通过螺杆套调节活塞的轴向位置。作为本专利技术的进一步改进，所述喷射体凸圈的圆周上分布有多个轴向贯通的过流通孔，所述组合喷射体的左端面均匀分布有多个喷射孔，各喷射孔的根部分别通过喷射径向通道与喷射体中心孔相贯通。过流通孔供流体越过喷射体凸圈到达组合喷射体外周的环隙通道处，进入喷射体中心孔的流体可以通过喷射径向通道进入各喷射孔，使组合喷射体的端面也产生喷射射流。作为本专利技术的进一步改进，所述喷射孔在组合喷射体的左本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可在线调整的组合型空化器，包括呈台阶状连为一体且共轴线的大缸体和小缸体，小缸体位于大缸体的右侧且两者内腔相互贯通，所述大缸体的左端口覆盖有左端盖，所述小缸体的右端口覆盖有右端盖，其特征在于：所述小缸体的圆周壁的右端连接有流体进口，所述大缸体圆周壁的中段连接有流体出口，所述流体进口的左侧设有组合喷射体，所述组合喷射体的右端设有轴向镂空的喷射体凸圈，所述喷射体凸圈的左侧抵靠在小缸体中心孔的台阶上，所述喷射体凸圈的右侧设有固定螺母，所述固定螺母旋接在小缸体的内壁，所述组合喷射体的左端设有喷射体外锥面；所述小缸体中心孔的内壁设有滑环，所述滑环的右侧设有截流环，所述截流环的内壁设有截流环内锥面，所述截流环内锥面与喷射体外锥面之间形成环隙通道。

【技术特征摘要】
1.一种可在线调整的组合型空化器，包括呈台阶状连为一体且共轴线的大缸体和小缸体，小缸体位于大缸体的右侧且两者内腔相互贯通，所述大缸体的左端口覆盖有左端盖，所述小缸体的右端口覆盖有右端盖，其特征在于：所述小缸体的圆周壁的右端连接有流体进口，所述大缸体圆周壁的中段连接有流体出口，所述流体进口的左侧设有组合喷射体，所述组合喷射体的右端设有轴向镂空的喷射体凸圈，所述喷射体凸圈的左侧抵靠在小缸体中心孔的台阶上，所述喷射体凸圈的右侧设有固定螺母，所述固定螺母旋接在小缸体的内壁，所述组合喷射体的左端设有喷射体外锥面；所述小缸体中心孔的内壁设有滑环，所述滑环的右侧设有截流环，所述截流环的内壁设有截流环内锥面，所述截流环内锥面与喷射体外锥面之间形成环隙通道。2.根据权利要求1所述的可在线调整的组合型空化器，其特征在于：所述流体出口的左侧设有支撑于大缸体内壁的活塞，所述活塞的左端中心与螺杆套相连，所述螺杆套旋接在手轮套中，所述手轮套可转动地安装在所述左端盖的中心，所述手轮套的左端连接有大手轮；所述活塞的右端通过向右方伸出的支撑筋与所述滑环相连。3.根据权利要求2所述的可在线调整的组合型空化器，其特征在于：所述活塞的右端面中心设有活塞凸台，所述活塞凸台的外周套装有支撑筋法兰，所述支撑筋法兰通过螺钉与活塞固定连接，各支撑筋对称连接在所述支撑筋法兰上。4.根据权利要求2所述的可在线调整的组合型空化器，其特征在于：所述组合喷射体设有沿轴线贯通的喷射体中心孔，所述螺杆套中旋接有螺杆轴，所述螺杆轴的左端安装有小手轮，所述螺杆轴的右端光杆段穿过活塞的中心孔插入所述喷射体中心孔中。5.根据权利要求4所述的可在线...

【专利技术属性】
技术研发人员：杭明，彭小磊，孙璠，
申请(专利权)人：迈安德集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32