【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污水处理领域，具体涉及内置可拆卸多级旋转叶片及异形孔板的射流曝气器。
技术介绍
1、射流曝气器是一种常用的污水处理设备，在污水处理过程中能够将气相与液相混合，增加水体的含氧量，以提高好氧微生物处理含杂质污水的代谢活性，使污水处理效果更好。
2、射流曝气的形式对污水进行处理的过程中会发生气液两相流动的相互作用，通常情况下水泵工作将液体由进水管注入射流曝气器内部，此时会形成高速的液柱流动状态，喷射的液体在经过吸气室时会形成局部负压，气体由吸气口被引流入射流曝气器内部，气流与高速液体进行混合搅拌，这个过程中会产生质量、动量与能量的传递，内部会产生连续杂乱的气液两相流状态，这种气液混合体通过扩散管加速流出，能够形成动力较强的高速射流形态。
3、目前，为了提高射流曝气器的工作效率与增氧效果，现有的射流曝气器通常以增大供水压力，缩小喷嘴直径，提高供气流量的方法来实现此目标，但这些方法会显著增加射流曝气器的整体能耗，从而增加经济成本。因此，为了提高污水处理效率，迫切需要一种曝气能耗低、充氧效率高、混合效果好的射流曝气器。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供内置可拆卸多级旋转叶片及异形孔板的射流曝气器，解决了目前射流曝气器能耗高、工作效率低的问题。
2、本专利技术所采用的技术方案是，内置可拆卸多级旋转叶片及异形孔板的射流曝气器，包括进水管、一级喷嘴和二级喷嘴，进水管连接一级喷嘴，一级喷嘴与二级喷嘴由圆管连接。该圆管内设置了两级旋转叶片，二级
3、本专利技术的特点还在于，
4、一级喷嘴为锥管型，大口端连接进水管，小口端连接圆管，一级喷嘴的形状可以提高污水从进水管的压力。
5、二级喷嘴为锥管型，大口端连接圆管，小口端深入吸气室；二级喷嘴的形状可以进一步提高污水进入吸气室的压力。
6、圆管内部设置了两级旋转叶片，两级旋转叶片的形状为末端叶片旋转180°的螺旋状，该两级旋转叶片安装在两级旋转叶片连接轴上并由螺母固定，两级旋转叶片轴由轴承支撑并由两级旋转叶片轴承端盖和支撑杆固定于圆管内壁；该两级旋转叶片将初步进入射流曝气器的污水进行搅拌剪切，污水中的颗粒物或絮状物经过搅拌剪切后会形成尺寸较小的离散化颗粒物或絮状物。
7、吸气室是具有一定空间的密闭环境，吸气室上部与吸气口连接，在经过二级喷嘴所喷射的高速射流可将外部气体由吸气口引流入吸气室，并发生气液的初步混合。
8、混合腔是由法兰盘安装，可进行整体拆装。混合腔6内部设置有四级旋转叶片及多级凸板套筒，该多级凸板套筒安装于混合腔内壁上，四级旋转叶片可分为第一级旋转叶片，第二级旋转叶片，第三级旋转叶片，第四级旋转叶片，叶片的长度依次由级数的提高而增加，形成渐变型的四级旋转叶片。四级旋转叶片安装于四级旋转叶片连接轴上，转轴两端由螺母固定四级旋转叶片，每一级旋转叶片之间由轴套固定。四级旋转叶片连接轴两端安装轴承，轴承外圈固定在两端的异形孔板a和异形孔板b的中心孔处并用端盖进行轴向固定；四级旋转叶片的叶片形状为末端旋转180°的螺旋型叶片。
9、异形孔板a、异形孔板b分别安装于混合腔前端与后端，异形孔板有两种不同样式，安装于混合腔前端的异形孔板a内孔为圆形通孔，通孔数量为52的异形孔板，安装于混合腔后端的异形孔板b内孔为y型通孔。圆形通孔的异形孔板使液体具有良好的通过性，由于孔的限制，流体通过孔时的流通面积减小，从而增加流体速度，通孔直径远大于颗粒物或絮状物，不易形成堵塞，y型通孔的异形孔板能够增加气液混合体的湍动能可以将流体分流为多个流道，尽可能的达到雾化效果。
10、多级凸板焊接在多级凸板套筒上，由三级凸板构成，从混合腔进水口侧到出水口侧凸板高度依次降低，且各级凸板之间相互交错，多级凸板套筒套入混合腔内，由两端异形孔板、多级凸板套筒压紧。多级凸板与四级旋转叶片交错，四级旋转叶片旋转时先将气液混合体进行搅拌剪切，之后再撞击多级凸板，气液混合物此时会进行融合并且由于撞击后的压力增大使得气液混合物中的气体压力增大，气体进行压缩，经过多级旋转叶片的搅动与多级凸板的增压作用，流出混合腔的气液混合体具有较高的能量传动且经过搅拌剪切作用的气液混合体进一步融合形成乳化液状的流体。
11、喉管与射流曝气器末端扩散管连接。经过混合腔的气液混合体充分融合后会流入喉管内部，经过喉管的整流作用会使气液混合体沿轴向流出，流入扩散管后经过扩散喷射入外界环境。
12、本专利技术的有益效果是：与现有技术相比，本专利技术在现有射流曝气器的基础上进行了如下改进：
13、第一，在进水管连接处设置了一级喷嘴，二级喷嘴，喷嘴均为锥管型，在一级喷嘴与二级喷嘴连接处的圆管内设置了两级旋转叶片进行搅拌混动，并具有一定增压效果，该设置能够对流入进水管中的液体进行二次增压，在二级喷嘴处形成高压射流，能够在吸气室形成负压状态，气体由吸气口经负压作用吸入吸气室。
14、第二，在混合腔内设置了多级旋转叶片，异形孔板，两者由连接轴连接，由二级喷嘴喷射出的高压水流对旋转叶片进行冲击，旋转叶片将高压水流的动能转化成机械能驱动旋转叶片进行高速旋转，在旋转过程中叶片对液体与由负压吸入的气体初始混合体进行剪切与打散，初始混合体为气液两相初步接触的状态，此时气液两相处于分离状态且均为连续介质，在经过高速旋转的叶片时，此状态的气液混合体再次被充分搅拌剪切，气液两相由连续状态被切割搅拌成紊乱状态并形成微小气泡，提高气泡与水流的接触面积，大量的微小气泡与液体进行接触从而提高充氧效率。第三，混合腔内壁出安装了多级凸板，多级凸板与渐变的多级旋转扇叶构成收敛楔形腔，气液混合体经过这种楔形腔时，由于空腔的形状逐渐收敛，气液混合体被迫通过一个较小的区域，根据质量守恒定律，气液混合体在通过收敛区域时速度增加，从而产生动能。
15、第三，气液两相在经过旋转叶片高速搅拌后会以紊乱状态撞击混合腔内壁的多级凸板，会进一步加剧混合腔内气液两相的能量与质量的传递，在经多级凸板的作用下使得在旋转叶片高速转动下形成的微小气泡不易合成为较大气泡，能够持续保持气液两相的混合状态与气泡的直径大小，从而增加充氧效率。
16、第四，在混合腔前后端设置了异形孔板，第一层异形孔板内孔为圆形通孔，由于孔的限制，流体通过孔时的流通面积减小，由于质量守恒定律，从而导致流体速度增加，通孔混合腔体内的经过旋转叶片剪切搅拌与多级凸板作用充分混合的气液两相被射流进混合腔后端的第二层异形孔板的微孔内，第二层异形孔板内孔为y型通孔，y型通孔可以将流体分流为多个流道，具有分流作用，能进一步的将气液混合体离散化，尽可能的达到雾化效果。此设置会整流处于紊乱状态的气液两相，使其垂直射向异形孔板截面，减少射流动能的损失并能够本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.内置可拆卸多级旋转叶片及异形孔板的射流曝气器，其特征在于，包括进水管(1)，所述进水管(1)连接一级喷嘴(2)，所述一级喷嘴(2)与二级喷嘴(4)由圆管连接，所述圆管内设置了两级旋转叶片(11)，所述二级喷嘴(4)末端深入吸气室(5)构成具有一定空间的密闭环境；所述吸气室(5)上部与吸气口(3)连接，使得空气可由吸气口(3)进入吸气室(5)，所述吸气室(5)末端连接混合腔(6)，所述混合腔(6)两侧由法兰分别连接吸气室(5)与喉管(7)的前端，所述混合腔内部设置了四级旋转叶片(19)，所述喉管(7)与扩散管(8)连接。
2.根据权利要求1所述的内置可拆卸多级旋转叶片及异形孔板的射流曝气器，其特征在于，所述一级喷嘴(2)为锥管型、大口端连接进水管(1)，小口端连接圆管。
3.根据权利要求1所述的内置可拆卸多级旋转叶片及异形孔板的射流曝气器，其特征在于，所述二级喷嘴(4)为锥管型，大口端连接圆管，小口端深入吸气室(5)。
4.根据权利要求1所述的内置可拆卸多级旋转叶片及异形孔板的射流曝气器，其特征在于，所述圆管内部设置了两级旋转叶片(11)，两
5.根据权利要求1所述的内置可拆卸多级旋转叶片及异形孔板的射流曝气器，其特征在于，所述吸气室(5)是具有一定空间的密闭环境，吸气室(5)上部与吸气口(3)连接，在经过二级喷嘴(4)所喷射的高速射流可将外部气体由吸气口(3)引流入吸气室(5)，并发生气液的初步混合。
6.根据权利要求1所述的内置可拆卸多级旋转叶片及异形孔板的射流曝气器，其特征在于，所述混合腔(6)是由法兰盘(18)安装，所述混合腔(6)内部设置有四级旋转叶片(19)及多级凸板套筒(21)，所述多级凸板套筒(21)安装于混合腔内壁上，所述四级旋转叶片(19)分为第一级旋转叶片、第二级旋转叶片、第三级旋转叶片、第四级旋转叶片，叶片的长度依次由级数的提高而增加，形成渐变型的四级旋转叶片；所述四级旋转叶片(19)安装于四级旋转叶片连接轴(20)上、连接轴(20)两端由螺母(10)固定四级旋转叶片(19)，每一级旋转叶片之间由轴套固定；所述四级旋转叶片连接轴(20)两端安装轴承(14)，轴承(14)外圈固定在两端的异形孔板a(16)、异形孔板b(23)中心孔处并用端盖(15)进行轴向固定；所述四级旋转叶片(19)的叶片形状为末端旋转180°的螺旋型叶片。
7.根据权利要求1所述的内置可拆卸多级旋转叶片及异形孔板的射流曝气器，其特征在于，所述异形孔板a(16)、异形孔板b(23)分别安装于混合腔(6)前端与后端，安装于混合腔(6)前端的异形孔板a(16)内孔为圆形通孔(17)，通孔数量为52；安装于混合腔后端的异形孔板b(23)内孔为Y型通孔(24)。
8.根据权利要求6所述的内置可拆卸多级旋转叶片及异形孔板的射流曝气器，其特征在于，所述多级凸板套筒(21)上焊接有多级凸板，所述多级凸板由三级凸板构成，从混合腔进水口侧到出水口侧凸板高度依次降低，且各级凸板之间相互交错，多级凸板套筒(21)套入混合腔(6)内，由两端异形孔板a(16)、多级凸板套筒(21)压紧；所述多级凸板与四级旋转叶
...【技术特征摘要】
1.内置可拆卸多级旋转叶片及异形孔板的射流曝气器，其特征在于，包括进水管(1)，所述进水管(1)连接一级喷嘴(2)，所述一级喷嘴(2)与二级喷嘴(4)由圆管连接，所述圆管内设置了两级旋转叶片(11)，所述二级喷嘴(4)末端深入吸气室(5)构成具有一定空间的密闭环境；所述吸气室(5)上部与吸气口(3)连接，使得空气可由吸气口(3)进入吸气室(5)，所述吸气室(5)末端连接混合腔(6)，所述混合腔(6)两侧由法兰分别连接吸气室(5)与喉管(7)的前端，所述混合腔内部设置了四级旋转叶片(19)，所述喉管(7)与扩散管(8)连接。
2.根据权利要求1所述的内置可拆卸多级旋转叶片及异形孔板的射流曝气器，其特征在于，所述一级喷嘴(2)为锥管型、大口端连接进水管(1)，小口端连接圆管。
3.根据权利要求1所述的内置可拆卸多级旋转叶片及异形孔板的射流曝气器，其特征在于，所述二级喷嘴(4)为锥管型，大口端连接圆管，小口端深入吸气室(5)。
4.根据权利要求1所述的内置可拆卸多级旋转叶片及异形孔板的射流曝气器，其特征在于，所述圆管内部设置了两级旋转叶片(11)，两级旋转叶片的形状为末端叶片旋转180°的螺旋状，该两级旋转叶片(11)安装在两级旋转叶片连接轴(12)上并由螺母(10)固定，两级旋转叶片连接轴(12)由轴承(14)支撑并由两级旋转叶片轴承端盖(9)和支撑杆(13)固定于圆管内壁。
5.根据权利要求1所述的内置可拆卸多级旋转叶片及异形孔板的射流曝气器，其特征在于，所述吸气室(5)是具有一定空间的密闭环境，吸气室(5)上部与吸气口(3)连接，在经过二级喷嘴(4)所喷射的高速射流可将外部气体由吸气口(3)引流入吸...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴垚，韩冷，张安龙，郗文君，杨培基，张萌，葛玥，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：
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