一种文丘里水力空化发生器制造技术

本技术涉及一种文丘里水力空化发生器，包括空化管，空化管外部的两个端头设置有连接法兰盘，空化管的内部设置有用于通过流体的流体通道，流体通道包括依次衔接的入口段、收缩段、喉部、扩张段以及出口段，入口段的截面积大于喉部的截面积，入口段与喉部之间通过收缩段衔接，出口段的截面积大于喉部的截面积，出口段与喉部之间通过扩张段衔接；喉部内配合安装有呈六棱柱状的堵头，堵头将喉部的内部空间分隔出两个对称布置的流道，当流体流过喉部时，通过堵头将一股流体切分成两股分流体，从而增加喉部的湿润周长。通过设置六棱柱状的堵头，能够在堵头的外侧壁附近产生低压区，从而扩大空化区域的面积，增大空化发生器的空化产率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及污水空化处理，尤其是一种文丘里水力空化发生器。

技术介绍

1、空化降解技术是指通过在待处理溶液中产生空化现象，依赖空化溃灭产生的物理、化学效应对溶液中的污染物进行降解处理的技术，过程中无二次污染的产生，常用于污水处理，是一种清洁高效的污水处理方式。

2、按照产生空化的方式，空化分为水力空化和超声空化。水力空化依靠水力空化发生器产生。水力空化发生器简称空化器，是一种通过使流体在一定几何构型的通道中流过，以增加流速、产生强烈的流动分离、增强流场剪切效应，从而使流体发生空化的装置。空化器几何结构是影响水力空化强度的关键因素，也是影响降解污水效率的关键因素。

3、现有技术中的空化器包括节流型空化器和旋转型空化器。旋转型空化器多用于微生物消毒和污泥处理等领域；节流型空化器常用于污水处理，包括孔板空化器和文丘里空化器，文丘里管相较于孔板的流动损失较小，产生的空化区域更大，更适合大规模的工业应用。但是，传统的文丘里空化器还存在空化产率不足、溃灭强度不够的问题，因此限制了空化降解技术的工业应用，为进一步增加降解效率，需要对传统文丘里管的结构进行改进和优化设计。

技术实现思路

1、本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的文丘里水力空化发生器，通过设置六棱柱状的堵头，其侧面的前缘角朝向流体，能够增强喉部对流体的剪切效应，并能够在堵头的外侧壁附近产生低压区，从而扩大空化区域的面积，增大空化发生器的空化产率。

2、本技术所采用的技术方案如下：</p>

3、一种文丘里水力空化发生器，包括空化管，所述空化管外部的两个端头设置有连接法兰盘，空化管的内部设置有用于通过流体的流体通道，所述流体通道包括依次衔接的入口段、收缩段、喉部、扩张段以及出口段，入口段的截面积大于喉部的截面积，入口段与喉部之间通过收缩段衔接，出口段的截面积大于喉部的截面积，出口段与喉部之间通过扩张段衔接；

4、所述喉部内配合安装有呈六棱柱状的堵头，所述堵头将喉部的内部空间分隔出两个对称布置的流道，当流体流过喉部时，通过堵头将一股流体切分成两股分流体，从而增加喉部的湿润周长。

5、作为上述技术方案的进一步改进：

6、所述入口段、收缩段、喉部、扩张段以及出口段的中心线重合。

7、所述堵头的侧面之间形成两个对称布置的前缘角，所述前缘角为90°，堵头安装时，两个底面贴合喉部的内侧壁安装，一个前缘角朝向收缩段，另一个前缘角朝向扩张段。

8、所述收缩段的收缩角度α的范围为80°-100°，扩张段的扩张角度β为10°。

9、所述入口段、收缩段、喉部、扩张段以及出口段的截面为正方形。

10、所述空化管呈立方体状，连接法兰盘成方盘状，文丘里水力空化发生器通过转接头与圆形管路连接。

11、所述转接头的结构为：包括连接管，所述连接管的内部开有过渡孔，连接管外部的两个端头分别设置有与圆形管路连接的圆形法兰，以及与连接法兰盘连接的方形法兰，圆形法兰的中部设置有呈圆形的圆形开口，方形法兰的中部设置有呈正方形的方形开口，所述方形开口与圆形开口之间通过过渡孔连接。

12、所述方形开口的边长与圆形开口的直径相等。

13、所述方形法兰的工作端面上设置有密封槽。

14、所述密封槽采用环形槽。

15、本技术的有益效果如下：

16、本技术结构紧凑、合理，操作方便，通过在空化管的喉部设置堵头，增加了空化发生器喉部湿润周长与喉部流动面积的比值，增大了流体的剪切区域的面积，从而有效增加了文丘里水力空化发生器的空化产率，提高了溃灭强度，增强了空化发生器对污水的降解效率。

17、本技术还包括如下优点：

18、(1)本技术中通过设置转接头，能够将空化管与常见的圆形截面的主管路串联，提高了空化发生器的通用性。

19、(2)本技术中方形法兰的工作端面上设置有环形的密封槽，密封槽环布在方形开口外部的方形法兰的工作端面上，用于密封管路，环形的密封槽能够使槽内的密封圈受力均匀。

20、(3)本技术中单个流道的下游会因堵头导致的强烈流动分离产生一个延伸至扩张段的低压区，从而增加了空化发展区域，增加了扩张段中空化区域的总体积；同时，低压区使扩张段中压力恢复区的湍流强度增大，使得空化气泡溃灭更加强烈，从而能够通过增加空化气泡产率的方式增大空化发生器的降解效率。

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【技术保护点】

1.一种文丘里水力空化发生器，其特征在于：包括空化管(6)，所述空化管(6)外部的两个端头设置有连接法兰盘(7)，空化管(6)的内部设置有用于通过流体的流体通道，所述流体通道包括依次衔接的入口段(1)、收缩段(2)、喉部(3)、扩张段(4)以及出口段(5)，入口段(1)的截面积大于喉部(3)的截面积，入口段(1)与喉部(3)之间通过收缩段(2)衔接，出口段(5)的截面积大于喉部(3)的截面积，出口段(5)与喉部(3)之间通过扩张段(4)衔接；

2.如权利要求1所述的一种文丘里水力空化发生器，其特征在于：所述入口段(1)、收缩段(2)、喉部(3)、扩张段(4)以及出口段(5)的中心线重合。

3.如权利要求1所述的一种文丘里水力空化发生器，其特征在于：所述堵头(8)的侧面之间形成两个对称布置的前缘角(9)，所述前缘角(9)为90°，堵头(8)安装时，两个底面贴合喉部(3)的内侧壁安装，一个前缘角(9)朝向收缩段(2)，另一个前缘角(9)朝向扩张段(4)。

4.如权利要求1所述的一种文丘里水力空化发生器，其特征在于：所述收缩段(2)的收缩角度α的范围为80°-100°，扩张段(4)的扩张角度β为10°。

5.如权利要求1所述的一种文丘里水力空化发生器，其特征在于：所述入口段(1)、收缩段(2)、喉部(3)、扩张段(4)以及出口段(5)的截面为正方形。

6.如权利要求1所述的一种文丘里水力空化发生器，其特征在于：所述空化管(6)呈立方体状，连接法兰盘(7)成方盘状，文丘里水力空化发生器通过转接头(11)与圆形管路连接。

7.如权利要求6所述的一种文丘里水力空化发生器，其特征在于：所述转接头(11)的结构为：包括连接管(16)，所述连接管(16)的内部开有过渡孔(15)，连接管(16)外部的两个端头分别设置有与圆形管路连接的圆形法兰(13)，以及与连接法兰盘(7)连接的方形法兰(12)，圆形法兰(13)的中部设置有呈圆形的圆形开口，方形法兰(12)的中部设置有呈正方形的方形开口，所述方形开口与圆形开口之间通过过渡孔(15)连接。

8.如权利要求7所述的一种文丘里水力空化发生器，其特征在于：所述方形开口的边长与圆形开口的直径相等。

9.如权利要求7所述的一种文丘里水力空化发生器，其特征在于：所述方形法兰(12)的工作端面上设置有密封槽(14)。

10.如权利要求9所述的一种文丘里水力空化发生器，其特征在于：所述密封槽(14)采用环形槽。

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【技术特征摘要】

1.一种文丘里水力空化发生器，其特征在于：包括空化管(6)，所述空化管(6)外部的两个端头设置有连接法兰盘(7)，空化管(6)的内部设置有用于通过流体的流体通道，所述流体通道包括依次衔接的入口段(1)、收缩段(2)、喉部(3)、扩张段(4)以及出口段(5)，入口段(1)的截面积大于喉部(3)的截面积，入口段(1)与喉部(3)之间通过收缩段(2)衔接，出口段(5)的截面积大于喉部(3)的截面积，出口段(5)与喉部(3)之间通过扩张段(4)衔接；

2.如权利要求1所述的一种文丘里水力空化发生器，其特征在于：所述入口段(1)、收缩段(2)、喉部(3)、扩张段(4)以及出口段(5)的中心线重合。

3.如权利要求1所述的一种文丘里水力空化发生器，其特征在于：所述堵头(8)的侧面之间形成两个对称布置的前缘角(9)，所述前缘角(9)为90°，堵头(8)安装时，两个底面贴合喉部(3)的内侧壁安装，一个前缘角(9)朝向收缩段(2)，另一个前缘角(9)朝向扩张段(4)。

4.如权利要求1所述的一种文丘里水力空化发生器，其特征在于：所述收缩段(2)的收缩角度α的范围为80°-100°，扩张段(4)的扩张角度β为10°。

5.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：海青，陈伟政，颜开，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心，
类型：新型
国别省市：