一种旋流式微纳米气泡发生器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种旋流式微纳米气泡发生器，主要内容为：所述蜗壳外壁上沿圆周方向均匀分布有两个起旋筒且起旋筒与蜗壳连通，蜗壳底部设有法兰盘且蜗壳中心处设有通孔，外筒体安装在安装盘的中心孔里，叶片轴上安装有多级叶片，进气喉管安装在套筒顶端，套筒底部通过定位销安装在空化器顶端且套筒底面与空化器顶面之间安装有齿形垫片，空化器安装在叶片轴顶端定位孔里，空化器上设有径向出气孔。本实用新型专利技术采用静止多级叶栅且末级为中空叶片结构，利用叶栅将水流由平直流转化为旋流，通过多级叶栅安装角度变化，在短流程内将水泵提供的扬程高效地转化为高速的周向水流速度，通过旋转水流对气体的剪切来产生微纳米气泡，运行可靠且不易堵塞。

【技术实现步骤摘要】
一种旋流式微纳米气泡发生器
本技术涉及环保设备
，具体地说，特别涉及一种旋流式微纳米气泡发生器。
技术介绍
好氧生物处理是目前污水处理工艺中最为常见的处理单元，曝气器是该单元核心设备。曝气器的主要作用是对水体进行充氧，保证微生物正常的生命活动，防止污泥沉降，保证空气与污泥、污水中有机物的充分接触。现有的主要曝气器类型存在如下问题：(1)气液混合位置位于装置内轴末端的后缘点，尽管负压较大，利于进气，但此处速度很小(即半径为零，故周向速度趋于零)，不利于水流对气流的剪切，气体流出后容易形成连续气柱，不利于离散气泡的生成；(2)进气至气液混合位置的管路过长，会造成一部分负压损失；或者进气元件位于上游流场中，会对水流流动产生不利影响；(3)装置为一体化，一旦在污水处理中堵塞，不易清理，造成装置失效；(4)气泡粒径不可控，生成的气泡尺寸大且在水体的分布不均匀；(5)装置不具备紊流增强结构，曝气器内流场紊乱程度不够，不利于水流对气体的剪切和气泡均匀地分布；(6)部分曝气装置中具有如加压溶气等设备，在大水体处理，尺寸放大后压力容器的安全运行对材料强度和加工方式具有很高要求；(7)部分装置主要依靠较小通流截面来产生高速水流，形成负压吸入气体，并对气体进行剪切，因此原理上装置难以整体放大，不能满足大水体处理的需求。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种旋流式微纳米气泡发生器，其采用静止多级叶栅且末级为中空叶片结构，利用叶栅将水流由平直流转化为旋流，通过多级叶栅安装角度变化，在短流程内将水泵提供的扬程高效地转化为高速的周向水流速度，通过旋转水流对气体的剪切来产生微纳米气泡，运行可靠且不易堵塞。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种旋流式微纳米气泡发生器，包括外筒体、叶片轴、叶片、密封圈、套筒、进气喉管、蜗壳、顶丝、安装盘、空化器、起旋筒、定位销、连接螺钉和齿形垫片，所述蜗壳外壁上沿圆周方向均匀分布有两个起旋筒且起旋筒与蜗壳连通，所述蜗壳底部设有法兰盘且蜗壳中心处设有通孔，所述蜗壳底部法兰盘底面上设有环形凹槽且环形凹槽里安装有密封圈，所述安装盘通过螺钉固定安装在蜗壳底部法兰盘上且安装盘顶面压在密封圈上，所述外筒体固定安装在安装盘的中心孔里，所述叶片轴上安装有多级叶片且每个叶片安装在外筒体上的安装槽里，所述外筒体外壁上沿圆周方向均匀分布有多个径向螺纹孔，所述进气喉管通过锥管螺纹连接安装在套筒顶端，所述套筒底部通过定位销安装在空化器顶端且套筒底面与空化器顶面之间安装有齿形垫片，所述空化器通过连接螺钉固定安装在叶片轴顶端定位孔里且空化器安装在叶片轴顶端凹槽里，所述空化器上设有径向出气孔，所述顶丝安装在外筒体上的径向螺纹孔里且顶丝尾部安装在空化器上的径向出气孔里。作为本技术的一种优选实施方式，所述叶片轴上安装有多级叶片且每级叶片沿圆周方向均匀分布有多个叶片，每级叶片与叶片轴轴线之间的夹角沿着叶片轴轴向从下到上依次递增且末级叶片与叶片轴轴线之间的夹角为90～95°。作为本技术的一种优选实施方式，所述叶片轴下端为圆锥形结构。作为本技术的一种优选实施方式，所述外筒体中心孔采用渐缩形结构。作为本技术的一种优选实施方式，所述套筒中心轴线处由中心圆柱孔和中心锥孔组成且中心圆柱孔位于中心锥孔上端，所述套筒上的中心锥孔内壁上沿圆周方向均匀分布有若干条进气槽。作为本技术的一种优选实施方式，所述空化器上设有机翼形中空叶片且机翼形中空叶片上布有出气狭缝。作为本技术的一种优选实施方式，所述空化器上的机翼形中空叶片上的出气狭缝与空化器上的径向出气孔连通且出气狭缝的间隙为0.1～1mm。作为本技术的一种优选实施方式，所述齿形垫片上沿圆周方向均匀分布有四个扇形出气槽且齿形垫片由0.02mm厚度和0.05mm厚度两种规格齿形垫片组合而成。本技术是由堆叠垫片控制微纳米气泡生成的装配式曝气器，一方面本装置不需要加压溶气设备；另一方面装置主要依靠多级特定的机翼形叶片来产生旋转水流，并在末级叶片后形成负压吸入气体，通过旋转水流对气体的剪切来产生微气泡，不需要借助较小截面来产生高速水流形成负压吸入气体。因此，装置的材料强度以及微泡生成效果均不受装置整体放大的影响，装置可整体放大，以满足水库等大处理水量场所的需求；本装置采用静止多级叶栅而非用电机带动内轴旋转，采用多级叶片而非螺旋形导流体，结构上更易于实现，加工难度及成本大大降低；叶片轴上的叶片采用多级，经计算流体力学(CFD)模拟优化，比传统的单级叶片起旋效率更高，对气泡的剪切作用更强；装置的多级静叶栅结构大大提高了混合效率，利用叶栅将水流由平直流转化为旋流，通过叶栅安装角度变化，特别是末级90～95°的安装角，极大提高了周向旋转速度，流量守恒决定了轴向速度恒定，从而提高绝对速度(轴向与周向的合速度)；叶片采用特定的机翼型设计，可使流线更光滑，提高装置的起旋效率，增加周向流速；自蜗壳进气的反向气路设计，一方面可采用堆叠垫片控制进气可缩短气路，减少压力损失，此外在上游主流通道内无附加结构，不会对曝气器内流场产生不利影响，即不会降低流动效率；装置的通流面积可按需扩大，基本不存在器件的堵塞问题；装置为装配式，便于清洗；通过调整齿形垫片的形状、厚度以及堆叠数量可以控制进气量以及初始气泡直径；蜗壳结构进一步保证了旋转水流对气体的剪切次数。本技术与现有技术相比，至少具有如下一种或多种技术效果：(1)一种旋流式微纳米气泡发生器，其特征在于：包括外筒体、叶片轴、叶片、密封圈、套筒、进气喉管、蜗壳、顶丝、安装盘、空化器、起旋筒、定位销、连接螺钉和齿形垫片，所述蜗壳外壁上沿圆周方向均匀分布有两个起旋筒且起旋筒与蜗壳连通，所述蜗壳底部设有法兰盘且蜗壳中心处设有通孔，所述蜗壳底部法兰盘底面上设有环形凹槽且环形凹槽里安装有密封圈，所述安装盘通过螺钉固定安装在蜗壳底部法兰盘上且安装盘顶面压在密封圈上，所述外筒体固定安装在安装盘的中心孔里，所述叶片轴上安装有多级叶片且每个叶片安装在外筒体上的安装槽里，所述外筒体外壁上沿圆周方向均匀分布有多个径向螺纹孔，所述进气喉管通过锥管螺纹连接安装在套筒顶端，所述套筒底部通过定位销安装在空化器顶端且套筒底面与空化器顶面之间安装有齿形垫片，所述空化器通过连接螺钉固定安装在叶片轴顶端定位孔里且空化器安装在叶片轴顶端凹槽里，所述空化器上设有径向出气孔，所述顶丝安装在外筒体上的径向螺纹孔里且顶丝尾部安装在空化器上的径向出气孔里。解决了现有曝气器存在的以上问题，从而实现了结构上更易于实现，利用叶栅将水流由平直流转化为旋流，通过多级叶栅安装角度变化，在短流程内将水泵提供的扬程高效地转化为高速的周向水流速度，通过旋转水流对气体的剪切来产生微纳米气泡，运行可靠且不易堵塞。(2)一种旋流式微纳米气泡发生器，还包括：所述叶片轴上安装有多级叶片且每级叶片沿圆周方向均匀分布有多个叶片，每级叶片与叶片轴轴线之间的夹角沿着叶片轴轴向从下到上依次递增且末级叶片与叶片轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋流式微纳米气泡发生器，其特征在于：包括外筒体、叶片轴、叶片、密封圈、套筒、进气喉管、蜗壳、顶丝、安装盘、空化器、起旋筒、定位销、连接螺钉和齿形垫片，所述蜗壳外壁上沿圆周方向均匀分布有两个起旋筒且起旋筒与蜗壳连通，所述蜗壳底部设有法兰盘且蜗壳中心处设有通孔，所述蜗壳底部法兰盘底面上设有环形凹槽且环形凹槽里安装有密封圈，所述安装盘通过螺钉固定安装在蜗壳底部法兰盘上且安装盘顶面压在密封圈上，所述外筒体固定安装在安装盘的中心孔里，所述叶片轴上安装有多级叶片且每个叶片安装在外筒体上的安装槽里，所述外筒体外壁上沿圆周方向均匀分布有多个径向螺纹孔，所述进气喉管通过锥管螺纹连接安装在套筒顶端，所述套筒底部通过定位销安装在空化器顶端且套筒底面与空化器顶面之间安装有齿形垫片，所述空化器通过连接螺钉固定安装在叶片轴顶端定位孔里且空化器安装在叶片轴顶端凹槽里，所述空化器上设有径向出气孔，所述顶丝安装在外筒体上的径向螺纹孔里且顶丝尾部安装在空化器上的径向出气孔里。/n

【技术特征摘要】
1.一种旋流式微纳米气泡发生器，其特征在于：包括外筒体、叶片轴、叶片、密封圈、套筒、进气喉管、蜗壳、顶丝、安装盘、空化器、起旋筒、定位销、连接螺钉和齿形垫片，所述蜗壳外壁上沿圆周方向均匀分布有两个起旋筒且起旋筒与蜗壳连通，所述蜗壳底部设有法兰盘且蜗壳中心处设有通孔，所述蜗壳底部法兰盘底面上设有环形凹槽且环形凹槽里安装有密封圈，所述安装盘通过螺钉固定安装在蜗壳底部法兰盘上且安装盘顶面压在密封圈上，所述外筒体固定安装在安装盘的中心孔里，所述叶片轴上安装有多级叶片且每个叶片安装在外筒体上的安装槽里，所述外筒体外壁上沿圆周方向均匀分布有多个径向螺纹孔，所述进气喉管通过锥管螺纹连接安装在套筒顶端，所述套筒底部通过定位销安装在空化器顶端且套筒底面与空化器顶面之间安装有齿形垫片，所述空化器通过连接螺钉固定安装在叶片轴顶端定位孔里且空化器安装在叶片轴顶端凹槽里，所述空化器上设有径向出气孔，所述顶丝安装在外筒体上的径向螺纹孔里且顶丝尾部安装在空化器上的径向出气孔里。


2.如权利要求1所述的一种旋流式微纳米气泡发生器，其特征在于：所述叶片轴上安装有多级叶片且每级叶片沿圆周方向均匀分布有多个叶片，每级叶片与叶片轴轴线之间的夹角沿着叶片轴轴向...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓博，
申请(专利权)人：陕西超微环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61