本发明专利技术提供了一种变螺距微纳米气泡发生装置，包括壳体、注射腔和整流腔，所述壳体内设有整流腔和连通整流腔的注射腔，所述注射腔用于向整流腔内注入加压的微纳米气泡液；所述整流腔内安装整流叶片，用于对所述微纳米气泡液进行整流，并使所述微纳米气泡液发生螺旋旋转；所述整流腔的输出端至少安装一个喷嘴，用于喷出整流后的所述微纳米气泡液。本发明专利技术通过连续螺旋的变螺距整流叶片，用于稳定微纳米气泡液的流动状态。泡液的流动状态。泡液的流动状态。
【技术实现步骤摘要】
一种变螺距微纳米气泡发生装置
[0001]本专利技术涉及纳米气泡发生装置
，特别涉及一种变螺距微纳米气泡发生装置。
技术介绍
[0002]通常把水中的微米气泡以及纳米气泡混合的状态叫做微纳米气泡。相对于普通气泡，微 纳米气泡因自身体积小所以在水中的浮力小，上升速度慢，在水中存在时间长。体积小使得 微纳米气泡有较大的比表面积，能够更好地吸附介质中的离子在气泡表面形成离子层。这种 微纳米气泡在河流排污、工业污水处理及渔业养殖等方面有较好的前景。
[0003]在处理河流湖泊均存在不同程度的污染时，利用微纳米气泡的特性增强水环境中溶解氧 并增强氧传质作用，恢复水体环境溶解氧浓度，促进水环境中微生物氧化作用。微纳米气泡 能快速地溶解于水体中，使其具有更强的净化能力在有效净化水质的同时，还可减少一定能 耗。微纳米气泡在污水环境中本身不具有杀菌功能，但在气泡破裂的过程中会促进水中自由 基的产生，如羟基自由基可氧化水中的有机物。另外，微纳米气泡比表面积大，能够吸附水 中的细菌，使水中细菌浓度降低。
[0004]工业污水排放对流域环境及居民健康造成严重影响，工业废水所含污染物质种类多、毒 性大、处理难度大。将微纳米气泡技术用于污水的预处理，能够显著提高生化进水要求，有 利于微生物的活性保持，可以提升污水处理效率，去除有机污染物、悬浮物，实现水质净化。
[0005]微纳米气泡技术在对虾室内养殖的应用时发现微纳米气泡能加快养殖水体颗粒物的降解。 微纳米气泡发生装置在水体底部，其喷射的气流在水平方向运行，沉积颗粒物受气流冲击随 水流悬浮于养殖水体中，由于微纳米气泡表面的电荷对悬浮物有良好的黏附效率，在微泡组 水体表面会形成大量颗粒物聚集。这些颗粒物从水体底部沉积状态进入水层悬浮状态，增加 了与水体中氧气的接触，从而加快颗粒物的生物降解，实现水质净化。
[0006]现有气泵产生的微纳米气泡、气蚀产生的微纳米气泡或水泵喷射产生的气泡不能有效溶 解气体，无法产生足够数量的均匀的微纳米气泡，部分微纳米气泡发生装置通常结构简单， 产生的微纳米气泡液流动状态不稳定。
技术实现思路
[0007]针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种变螺距微纳米气泡发生装置，通过连续 螺旋的变螺距整流叶片，用于稳定微纳米气泡液的流动状态。
[0008]本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0009]一种变螺距微纳米气泡发生装置，包括壳体、注射腔和整流腔，所述壳体内设有整流腔 和连通整流腔的注射腔，所述注射腔用于向整流腔内注入加压的微纳米气泡液；
[0010]所述整流腔内安装整流叶片，用于对所述微纳米气泡液进行整流，并使所述微纳米气泡 液发生螺旋旋转；所述整流腔的输出端至少安装一个喷嘴，用于喷出整流后的所述
微纳米气 泡液。
[0011]进一步，所述壳体外侧通过固定支架安装固定挡板，所述固定挡板位于喷嘴的喷射路径 上，用于抵消喷嘴喷出微纳米气泡液所产生的压力导致壳体的相对移动。
[0012]进一步，所述整流叶片为连续螺旋叶片，所述整流叶片包括第一螺旋叶片和第二螺旋叶 片，所述第一螺旋叶片和第二螺旋叶片对称设置，所述注射腔对准第一螺旋叶片与第二螺旋 叶片的连接处，用于产生2个不同螺旋反向的微纳米气泡液。
[0013]进一步，所述第一螺旋叶片和第二螺旋叶片均为变螺距叶片。
[0014]进一步，所述第一螺旋叶片或/和第二螺旋叶片为螺距沿注射腔向喷嘴方向逐渐变小。
[0015]进一步，所述整流叶片沿喷嘴轴向设置有贯通孔，所述贯通孔直径为所述喷嘴内孔直径 的1.5
‑
2倍。
[0016]进一步，所述微纳米气泡液由气体与液体混合而成，所述气体与所述液体的体积比为1： 9。
[0017]进一步，所述整流叶片满足下面条件：
[0018][0019][0020][0021][0022]式中：
[0023]R1为叶片进口轮缘半径，单位：m；
[0024]R2为叶片出口轮缘半径，单位：m；
[0025]β1为叶片进口角，单位：度；
[0026]β2为叶片出口角，单位：度；
[0027]Q为注射腔流量，单位：立方米/秒；
[0028]d4为注射腔进口直径，单位：m；
[0029]t为单位时间，单位：s。
[0030]进一步，所述整流叶片还满足下面条件：
[0031]L1＝k3δ
[0032]L2＝k4δ
[0033]P
n
＝2.89n2‑
26.87n+73.92
[0034]式中：
[0035]L1为叶片进口打磨长度，单位：米；
[0036]L2为叶片出口打磨长度，单位：米；
[0037]δ为叶缘厚度，单位：米；
[0038]P
n
为第n个节叶片的螺距，单位：米。
[0039]本专利技术的有益效果在于：
[0040]1.本专利技术所述的变螺距微纳米气泡发生装置，微纳米气泡液通过整流腔整流，发生稳定 的高速回旋，均匀地喷射出微纳米气泡液。
[0041]2.本专利技术所述的变螺距微纳米气泡发生装置，通过设置变螺距的整流叶片，可以产生高 速回转的微纳米气泡液，便于微纳米气泡液从喷嘴喷出。
[0042]3.本专利技术所述的变螺距微纳米气泡发生装置，壳体外侧通过固定支架安装固定挡板，所 述固定挡板位于喷嘴的喷射路径上，可以抵消喷嘴喷出微纳米气泡液所产生的压力导致壳体 的相对移动，由于变螺距微纳米气泡发生装置一般放置在水中使用，通过固定挡板可以放置 变螺距微纳米气泡发生装置在水中的移动。
附图说明
[0043]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术 描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本 领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，显而易见地还可以根据这些附图获 得其他的附图。
[0044]图1为本专利技术所述的变螺距微纳米气泡发生装置主视图。
[0045]图2为本专利技术所述的变螺距微纳米气泡发生装置俯视图。
[0046]图3为图2中A
‑
A剖面图，B为整流叶片与注射腔位置关系示意。
[0047]图4为本专利技术所述的整流叶片主视图。
[0048]图5为本专利技术所述的整流叶片的三维图。
[0049]图6为本专利技术所述的整流叶片左视图。
[0050]图7a为本专利技术所述的喷嘴设计一示意图。
[0051]图7b为本专利技术所述的喷嘴设计二示意图。
[0052]图7c为本专利技术所述的喷嘴设计三示意图。
[0053]图8为本专利技术所述的不同叶片数的整流叶片，其中a为1片叶片；b为2片叶片；c为3 片叶片。
[0054]图9为本专利技术所述的整流叶片型线。
[0055]图10为本专利技术所述的整流叶片进出口打本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种变螺距微纳米气泡发生装置，其特征在于，包括壳体、注射腔(1)和整流腔(2)，所述壳体内设有整流腔(2)和连通整流腔(2)的注射腔(1)，所述注射腔(1)用于向整流腔(2)内注入加压的微纳米气泡液；所述整流腔(2)内安装整流叶片(23)，用于对所述微纳米气泡液进行整流，并使所述微纳米气泡液发生螺旋旋转；所述整流腔(2)的输出端至少安装一个喷嘴(3)，用于喷出整流后的所述微纳米气泡液。2.根据权利要求1所述的变螺距微纳米气泡发生装置，其特征在于，所述壳体外侧通过固定支架(26)安装固定挡板(27)，所述固定挡板(27)位于喷嘴(3)的喷射路径上，用于抵消喷嘴(3)喷出微纳米气泡液所产生的压力导致壳体的相对移动。3.根据权利要求1所述的变螺距微纳米气泡发生装置，其特征在于，所述整流叶片(23)为连续螺旋叶片，所述整流叶片(23)包括第一螺旋叶片和第二螺旋叶片，所述第一螺旋叶片和第二螺旋叶片对称设置，所述注射腔(1)对准第一螺旋叶片与第二螺旋叶片的连接处，用于产生2个不同螺旋反向的微纳米气泡液。4.根据权利要求3所述的变螺距微纳米气泡发生装置，其特征在于，所述第一螺旋叶片和第二螺旋叶片均为变螺距叶片。5.根据权利要求4所述的变螺距微纳米气泡发生装置，其特征在于，所述第一螺旋叶片或/和第二螺旋叶片为螺距沿注射...
【专利技术属性】
技术研发人员：王秀礼，郭文卓，王剑，王洪亮，赵媛媛，汪鑫，王夺，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：
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