潛水水平曝氣工作頭的製作方法

2023-05-01 01:29:36 1

專利名稱：潛水水平曝氣工作頭的製作方法
技術領域：
本發明公開一種潛水水平曝氣工作頭，涉及汙水處理技術領域，尤其是能夠形成耗氧區和缺氧區，增加水下曝氣的服務體積。
目前對汙水曝氣增氧是通過汙水池底布置的曝氣頭將壓縮空氣站通過地下管路輸送的壓縮空氣打入水中；氣泡不可控、體積大而比表面積小，氣泡只能靠浮力直線上升，服務效率低、面積小，出氣孔易堵塞，佔地面積大。一些專利技術中強調氧的順磁性，便用永磁體將氧富聚。可是事實上在磁介質中，磁化強度M、磁感應強度B、磁化率Xm、磁導率μ、磁場強度H的關係有M＝Xm·H順磁質磁化率的絕對值量級在10-6左右，順磁質、抗磁質、這類磁介質都相當弱，他們的|Xm|＜＜1，μ≈1；值得注意的是，他們都是與磁場強度H無關的常數。這與屬於強磁性介質的鐵磁質完全不一樣。鐵磁質中一般M與H不成比例，甚至沒有單質關係，即M的值不能由H的值唯一確定，甚至還與磁化歷史有關，且是H的函數，即Xm＝Xm(H)μ＝μ(H)，這裡鐵磁質的Xm(H)和μ(H)都很大，其量級為10-2-10-3甚至10-6以上。鐵磁質的磁性主要表現為電子的自旋磁矩。在沒有磁場的條件下，鐵磁質中電子自旋磁矩可以在小範圍內自發排列形成磁疇。飽和磁化強度等於每個磁疇中原有的磁化強度。由於在每個磁疇中元磁矩已完全排列起來，所以其磁化強度就非常大，這就是為什麼鐵磁質的磁性比順磁質強的多的原因。工程中根據氧的順磁性作用(Xm＝1.9×10-6)象電荷或鐵磁質那樣能夠富聚必須要無限大的增加磁場強度H。同時還要施加能夠去掉束縛力的外力，才能夠將得到的富氧轉移並利用；這必然導致成本的大幅度提高。而自然界中，根本沒有因磁場強度引起空氣中氧的不平衡現象。
本發明的目的是公開一種從設備本身分開厭氧區和好氧區、氣泡可控到極小，以增加比表面積、並具有旋轉動能、增大服務區域的裝置。克服了現有曝氣裝備的上述各種不足、大幅度降低一次性建設的投資費用。
本發明是這樣實現的在水底平行於水面使用的潛水水平曝氣工作頭的下部為潛水水平碎泡分布機總稱；有水面導入的氣體經導管進入潛水水平曝氣工作頭氣座；氣座後部為潛水水平曝氣工作頭的電機和傳動部分，形成缺氧區；前部的動力輸出軸裝有由大到小的同軸葉片組，成為好氧區；氣座的進氣口上方內壁圓周裝有流線型導流喉管以增加水壓；喉管後圓周平面內設置180°對稱的兩個進水乳化口增加氣水混合、避免產生泛點；導流喉管下部裝有圓周分布的永磁體鑲塊使汙水磁化；氣座出口沿圓周也裝有永磁體鑲塊，進一步使汙水磁化。潛水水平碎泡分布機使用電力運轉，電機繞組的絕緣等級為F級，最大工作溫度為155℃，正常工況溫升小於80℃；由兩個機械密封和一個唇性密封組成；潛水水平碎泡分布機上裝有與周圍液體、電機完全密封隔離的接線盒連接動力電線，接通的導線由潛水水平曝氣工作頭進氣導管外壁縱向布置的導線管穿過並引出水面；潛水水平碎泡分布機上還裝有在125℃動作的熱敏開關監測系統，起保護作用。電機動力輸出軸裝有水平布置從大到小避免產生氣穴的同軸葉片組；電機帶動旋轉時，將氣泡打走的園錐體頂角大於150°；葉片旋轉半徑不同就產生不同的線速度和離心力；以相同角度打出氣泡就得到不同軌跡和運動半徑，形成受水深壓力而變形的環狀截面氣泡區的流場；高壓空氣經同軸葉片組旋轉打碎，在汙水中能夠形成具有旋轉動能、產生水平分力的小氣泡；而不象自然形成的流線型氣泡只具備靠浮力向上的直線運動軌跡。此間形成的流場大大提高曝氣的服務區域、減少一次性投資、降低成本。工藝設計中還要保證進入的高壓空氣與水深壓力平衡點大於或等於同軸葉片組前端大葉片下底端的水深。
本發明的積極效果在於將空氣高壓送入水底；當汙水以適當的流速流過與其垂直的磁場時引起電位差發生變化，可消除極化；同時使汙水本身磁化，變得有序、可控；建立的電位差越高氧化速度就越快，氧的順磁性更便於與磁化汙水吸附。因為氧是一種強去極化劑，水中有充分的溶解氧存在時反應為
氧氣參加反應的結果是奪走了自由電子，因而使極化作用遭到破壞，即發生去極化、推動氧化作用的深入進行。下面結合附圖和實施例進一步說明本發明。


圖1為本發明的結構原理圖。
本發明採用在水底平行於水面使用的潛水水平曝氣工作頭，其下部為潛水水平碎泡分布機總稱(2)，空氣通過導管(8)從水面導入水底的氣座(1)，氣座(1)後部為潛水水平曝氣工作頭的電機和傳動部分，工作中成為缺氧區；前部的動力輸出軸(9)裝有從大到小水平布置的同軸葉片組(3)，在控制泛點工況下工作，並產生具有旋轉動能的小氣泡、以獲得將攪碎氣泡打走的不同流場半徑、成為延長軌跡、增大服務區域的好氧區；氣座的進氣口上方內壁圓周裝有流線型導流喉管(4)，(4)後圓周平面內設置180°對稱的兩個進水乳化口(5)，以使汙水乳化、增加氣水交換；導流喉管(4)下部裝有延圓周分布的永磁體鑲塊(6)；潛水水平曝氣工作頭氣座出口沿圓周裝有永磁體鑲塊(7)將汙水磁化，可使汙水中的磁化物質變得有序。
權利要求
1.一種潛水水平曝氣工作頭，在水底水平使用；潛水水平曝氣工作頭的下部為潛水水平碎泡分布機總稱(2)，空氣通過導管(8)從水面導入水底的氣座(1)，氣座後部為曝氣工作頭的電機和傳動部分，工作中成為缺氧區；前部的動力輸出軸(9)裝有由大到小的同軸葉片組(3)，成為好氧區；氣座的進氣口上方內壁圓周裝有流線型導流喉管(4)，其後圓周平面內設置180°對稱的兩個進水乳化口(5)；導流喉管下部裝有沿圓周分布的永磁體鑲塊(6)；潛水水平曝氣工作頭氣座出口沿圓周裝有永磁體鑲塊(7)；
2.根據權利要求1所述的潛水水平曝氣工作頭，其特徵在於使用永磁體將汙水磁化，使汙水中可磁化物質變得有序。
3.根據權利要求1所述的潛水水平曝氣工作頭，其特徵在於同軸葉片組(3)水平從大到小布置、控制泛點應用，以獲得將攪碎氣泡打走的不同流場半徑。
4.根據權利要求1所述的潛水水平曝氣工作頭，其特徵在於進入的旋轉空氣經喉管改變壓力、使汙水乳化後再由同軸葉片組(3)打碎，在液體中成為具有旋轉動能的小氣泡，延長軌跡。
5.根據權利要求1所述的潛水水平曝氣工作頭，其特徵在於通入的高壓空氣與水深壓力平衡點大於或等於同軸葉片組(3)大葉片下端點處的水深。
全文摘要
本發明公開一種潛水水平曝氣工作頭，在水底水平使用；潛水水平曝氣工作頭的下部為潛水水平碎泡分布機總稱，空氣通過導管從水面導入水底的氣座，氣座後部為曝氣工作頭的電機和傳動部分，前部的動力輸出軸裝有由大到小的同軸葉片組，控制泛點應用，以獲得將攪碎氣泡打走的不同流場半徑成為好氧區；氣座的進氣口上方內壁圓周裝有流線型導流喉管改變壓力，其後圓周平面內設置對稱的兩個進水乳化口，使汙水乳化後再由同軸葉片組打碎，成為具有旋轉動能的小氣泡、延長軌跡；導流喉管下部裝有沿圓周分布的永磁體鑲塊；氣座出口沿圓周裝有永磁體鑲塊，將汙水磁化，使汙水中可磁化物質變得有序。
文檔編號C02F7/00GK1445178SQ0210928
公開日2003年10月1日 申請日期2002年3月15日 優先權日2002年3月15日
發明者王力 申請人:王力, 李海英