一种气体溶解装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种气体溶解装置。在液面处，通过阵列分布的曝气装置1产生的对冲气液流4，或者通过附加的气泡约束部件3，形成气泡冲撞密集区2，使气泡在该密集区内互相冲撞，加速溶解；在液面下，通过设置气泡切割装置11，对气泡进行多层次切割，进一步提高溶解效率。进一步提高溶解效率。进一步提高溶解效率。

【技术实现步骤摘要】
一种气体溶解装置


[0001]本技术涉及一种气体溶解装置。

技术介绍

[0002]气体溶解装置是将气体溶解到液体中的一类装置，其主要机理一般是通过向液体中注入气体，以增加该气体在该液体中的溶解量；其中一个比较大的应用分类是增氧曝气机——将空气溶解到水体或其他液体里；此外还有一些生化或化学工程中需要将某些特定气体溶解到特定溶液中的装置等。
[0003]气提式曝气机是一种较为高效的曝气装置，如中国专利CN208762256U所公开的《一种气提推流循环曝气器》，将气体从液面下释放，产生气泡，其气液混合液的密度小于不含气泡的液体，因而可以自动产生向上的气液流，这是气提类装置主要原理，但该类装置的气体溶解效率并不高，原因可能在于，没有对所产生的气泡作进一步处理。
[0004]对气泡的处理可以分为在液面上和液面下两种情况，根据传统气液传质双膜理论，在气液界面处存在着气膜和液膜，该双膜层是气体溶解到液体过程中阻力最大的部分，在气泡中，气体与气泡壁的液体之间也存在类似的双膜结构，因此，只要是形态稳定的气泡，无论是在液面上还是液面下，其内部的气体向周围液体溶解的过程必定是缓慢而微弱的。
[0005]对于液面下的气泡，中国专利CN206901853U公开了《一种分层曝气装置》，通过设置多层“细纱格网，能将气泡切割的更多更细小”；其中虽然提到了对气泡“多层”切割的概念，但实际上它们是一层曝气装置上面加一层细纱格网，所以不能算是真正意义上的多层切割，尤其是对上层来说，切割的效果可能并不完全和理想。
专利技术内容
[0006]我们认为，要加速气体在液体中的溶解进程,必须让气液间的双膜结构处于不稳定的状态, 越不稳定越容易导致气泡的破裂。但在自然状态下，无论在液面上还是液面下，气泡的双膜结构都具有相当的稳定性。
[0007]因此我们要采取的主要技术措施之一，就是在液面上强制性地使气泡高密度聚集、挤压、碰撞、破裂，瞬间破坏其双膜结构，气液相互交融，使该区域的气体溶解量快速提高，同时因气提效应产生的气液两相流，从下向上不断冲刷、更新、补充、置换这部分表层液体，最终提高整体溶解效率。
[0008]对于在液体中的气泡，则采取真正的多层切割的方式，持续破坏其双膜结构，使其在上浮过程中难以形成稳定的气泡而加速溶解。
[0009]为了达成以上目的，本技术是这样实现的：
[0010]所述的气体溶解装置，包含多个微气泡发生器，所述的多个微气泡发生器按密集阵列分布，这样在气液流到达液面时，各股气液流之间在水平方向上会互相对冲，在它们中间形成气泡冲撞密集区，大量气泡在此剧烈挤压碰撞爆裂。
[0011]本技术还可以这样实现，在所述的冲撞密集区的外围液面处，设置气泡约束部件，所述的气泡约束部件是封闭的环状结构。
[0012]本技术还可以这样实现，所述的微气泡发生器是竖直设置的气提管，其管壁上开设有至少一个气泡出口，所述的气提管的上部外缘与气仓箱体的上面板密封固定连接，所述气仓箱体接有输气管。
[0013]本技术还可以这样实现，所述的气泡出口的孔径为0.2
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1mm，气泡出口数量4
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30个，单层均布在同一水平面，或多层水平相邻分布，气提管的管间中心距为其管径的1.5
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3倍。
[0014]本技术还可以这样实现，由多套所述的气体溶解装置叠加组合成多级系统，以提高对有限液面的有效利用；后一级装置的气仓箱体，罩在前一级装置的正上方，将前一级未溶解的气体完全收集，作为后一级装置的气源，每层装置的气仓箱体间留有间隙，作为液体更新与置换的通道，各层气提管要错位安装，避免下层气提管的气液流直接进入上层的气提管。
[0015]本技术还可以这样实现，所述的多级系统之间，设置一个集气罩，其作用也是将下层装置未溶解的气体完全收集，多级间输气管插入集气罩内，管口向下水平设置，另一端接入后一级的气仓箱体作为气源，后一级装置设置在前一级装置的正上方，或错位设置在旁边。
[0016]本技术还可以这样实现，所述的输气管向外抽气，所述的气仓箱体底部封闭且整体位于环境液面之上，所述的气提管上部外缘与气仓箱体的底板密封固定连接，下部与环境液面相通以补充液体，所述气泡出口位于环境液面之上，从空中进气，所述气仓箱体的下部还设有回流管与环境液面相通。
[0017]本技术还可以这样实现，由多层所述的气体溶解装置垂直叠加组成多级系统；各层气提管要错位安装，避免下层气提管的气液流直接进入上层的气提管；只在最上面一层保留所述的输气管，所述的回流管可以只保留最上面一层的那根。
[0018]本技术还可以这样实现，所述的微气泡发生器为水平设置的微孔曝气管，其管壁上设置有多个气泡出口，在所述微孔曝气管的两侧竖直设置有挡板作为气泡约束部件；有多根微孔曝气管时，沿水平方向平行设置。
[0019]本技术还可以这样实现，由多层所述的气体溶解装置叠加组合成多级系统，在所述的多级系统之间，设有集气罩，其作用也是将下层装置未溶解的气体完全收集，然后从多级间输气管引出直接作为后一级装置的气源，后一级装置设置在前一级装置的正上方，或错位设置在旁边。
[0020]本技术还可以这样实现，在两根所述的微孔曝气管之间设置有两块挡板，构成回流管，在微孔曝气管的下方设置底板，与其两侧挡板构成一个U形槽，装置的前后还设置有前后挡板构成气仓箱体，所述气仓箱体的上缘高于环境液面也高于气仓箱体内的挡板，所述前后挡板在U形槽部分有开孔与周围液体相通。
[0021]本技术还可以这样实现，在装置底部进液开口处设置可伸缩延伸管。
[0022]本技术还可以这样实现，在所述的微气泡发生器的气泡出口的上方，设置有至少一个气泡切割装置，所述的气泡切割装置由固定在基板上的多层气泡切割器构成，所述的气泡切割器错层设置，以提高切割效率；它是金属或非金属材质网格的经纬线，或是平
行设置的单丝、刃口向下的刀片或其他薄片；有多个所述的气泡切割装置时，沿竖直方向叠加设置。
[0023]本技术还可以这样实现，包含至少一块所述的基板，所述的气泡切割器是平行设置的弹性单丝，它们一端固定于所述的基板上，另一端悬空，因此，它们需要具备一定的刚度，在它们的外围设置有导流套管，在它们的下方还设有冲刷气口；当包含有多块所述基板时，它们成对设置，并共用一个导流套管；多个所述的气泡切割装置，沿竖直方向叠加设置，每段装置的导流套管之间要留有间隙，以利于液体的补充，所述导流套管的下端设置一圈导流板防止气泡外逸，在所述的导流套管的上缘出口处，向内设置导流板，各管段上下竖直对正排列，或按导流板的流向错层排列。
[0024]本技术还可以这样实现，所述的弹性单丝的线径不超过1.5mm，间距为4
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10mm，层数为3层以上，层间距4
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30mm。
[0025]本技术还可以这样实现，所述的弹性单丝向上倾斜设置，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体溶解装置，其特征在于，包含多个微气泡发生器(1)，所述的多个微气泡发生器按密集阵列分布，这样在气液流到达液面时，各股气液流之间在水平方向上会互相对冲，在它们中间形成气泡冲撞密集区(2)，大量气泡在此剧烈挤压碰撞爆裂。2.如权利要求1所述的气体溶解装置，其特征在于，在所述的冲撞密集区(2)的外围液面处，设置气泡约束部件(3)，所述的气泡约束部件是封闭的环状结构。3.如权利要求1所述的气体溶解装置，其特征在于，所述的微气泡发生器是竖直设置的气提管，其管壁上开设有至少一个气泡出口(10)，所述的气提管的上部外缘与气仓箱体(30)的上面板密封固定连接，所述气仓箱体接有输气管(5)。4.如权利要求3所述的气体溶解装置，其特征在于，所述的气泡出口(10)的孔径为0.2
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1mm，气泡出口数量4
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30个，单层均布在同一水平面，或多层水平相邻分布，气提管的管间中心距为其管径的1.5
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3倍。5.如权利要求3所述的气体溶解装置，其特征在于，由多套所述的气体溶解装置叠加组合成多级系统，以提高对有限液面的有效利用；后一级装置的气仓箱体，罩在前一级装置的正上方，将前一级未溶解的气体完全收集，作为后一级装置的气源，每层装置的气仓箱体间留有间隙，作为液体更新与置换的通道，各层气提管要错位安装，避免下层气提管的气液流直接进入上层的气提管。6.如权利要求5所述的气体溶解装置，其特征在于，所述的多级系统之间，设置一个集气罩(31)，其作用也是将下层装置未溶解的气体完全收集，多级间输气管(50)插入集气罩内，管口向下水平设置，另一端接入后一级的气仓箱体(30)作为气源，后一级装置设置在前一级装置的正上方，或错位设置在旁边。7.如权利要求3所述的气体溶解装置，其特征在于，所述的输气管(5)向外抽气，所述的气仓箱体(30)底部封闭且整体位于环境液面(0)之上，所述的气提管上部外缘与气仓箱体的底板密封固定连接，下部与环境液面相通以补充液体，所述气泡出口位于环境液面之上，从空中进气，所述气仓箱体的下部还设有回流管(6)与环境液面相通。8.如权利要求7所述的气体溶解装置，其特征在于，由多层所述的气体溶解装置垂直叠加组成多级系统；各层气提管要错位安装，避免下层气提管的气液流直接进入上层的气提管；只在最上面一层保留所述的输气管(5)，所述的回流管(6)只保留最上面一层的那根。9.如权利要求1所述的气体溶解装置，其特征在于，所述的微气泡发生器为水平设置的微孔曝气管，其管壁上设置有多个气泡出口(10)，在所述微孔曝气管的两侧竖直设置有挡板作为气泡约束部件；有多根微孔曝气管时，沿水平方向平...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘摇，王龙飞，黄国林，
申请(专利权)人：广州易能克科技有限公司，
类型：新型
国别省市：