管流與渦流相結合的溶氣裝置的製作方法

2023-12-07 11:15:01 2

專利名稱：管流與渦流相結合的溶氣裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及溶氣裝置技術領域，特別是涉及一種管流與渦流相結合的溶氣裝置。
背景技術：
溶氣裝置是一種用於增加液體中溶氣量的裝置，廣泛應用於氣浮、好氧曝氣、臭氧水製造等領域，主要通過空壓機-壓力罐溶氣、射流裝置溶氣、溶氣泵溶氣和葉輪溶氣這四種方式來實現；然而，現有的空壓機-壓力罐溶氣裝置的壓力溶氣罐體積較大、若是填料式的溶氣罐還容易堵塞；溶氣泵溶氣裝置設備雖然較少，但溶氣效率較低；渦流溶氣裝置的機械設備維護、維修成本較高；葉輪溶氣裝置產生的氣泡較大、氣泡利用率較低、氣浮效果較差。中國專利公告號為CN201551967U 二級渦流微孔溶氣裝置，採用微孔布氣管溶氣，水流是從溶氣裝置的頂部進入，並從底部排出；這種溶氣裝置結構簡單，但存在水流流程較短、氣泡較大、溶氣效率較低的問題。中國專利公告號為CN2652916Y的一種旋流溶氣裝置，採用微孔板溶氣，水流從一端集中切向進入，從另一端集中切向流出；這種溶氣裝置結構簡單，但也存在水流流程較短、氣泡較大、溶氣效率較低的問題。中國專利公告號為CN201614307U的旋流式高效溶氣罐，採用氣水混合強力溶氣，水流切向從罐側下部集中進入，從罐側上部切向流出，罐內設置三層旋流板和二層檔板，進而產生水流上升中的旋流；這種溶氣裝置雖然結構簡單，但存在水流流程較短、溶氣效率較低的問題。中國專利公告號為CN101347687A的一種帶微細氣泡含油水的發生裝置，採用微孔布氣管溶氣，柱狀溶氣水發生器中可以放置多根微孔管，水流切向進入裝置，以螺旋流形式通過微孔管，並後接大氣泡去除器，去除未溶解的氣體；這種溶氣裝置在微孔管中造成了旋流，加強了氣體向水中的傳質，但是水的流程相對還是較短，水氣接觸面較小，溶氣效率有待提聞。

實用新型內容為解決上述技術問題，本實用新型提供一種水流流程較長、氣泡較小、溶氣量較大、溶氣效率較高、結構較簡單並且設備維護較容易的管流與渦流相結合的溶氣裝置。本實用新型的管流與渦流相結合的溶氣裝置，包括管流溶氣罐和渦流溶氣罐，所述管流溶氣罐包括筒體、內環燒結金屬微孔管、外環燒結金屬微孔管、螺旋導流板、上壓緊板、下支撐板、管流罐進氣管、管流罐進水管和管流罐出水管，所述渦流溶氣罐包括組合筒體、頂蓋、傘形導流盤、渦流罐進水管、渦流罐出水管、渦流罐進氣管；所述上壓緊板固定安裝在所述筒體的頂部，所述下支撐板固定安裝在所述筒體的底部，所述外環燒結金屬微孔管沿同一軸心套裝在所述內環燒結金屬微孔管上，並圍成環狀的螺旋上升水通道，所述螺旋導流板安裝在所述螺旋上升水通道內，所述內環燒結金屬微孔管和外環燒結金屬微孔管的頂部固定在所述上壓緊板上，並且底部固定在所述下支撐板上，所述內環燒結金屬微孔管和外環燒結金屬微孔管上設置有微孔，所述內環燒結金屬微孔管的內部空腔為軸向空氣通道，所述外環燒結金屬微孔管與所述筒體之間的環形空腔為環形空氣通道，所述管流罐進氣管與所述環形空氣通道和軸向空氣通道相通，所述管流罐進水管與所述螺旋上升水通道的底部相通，所述管流罐出水管與所述螺旋上升水通道的頂部相通；所述組合筒體的上方為筒狀結構，並且下方為錐筒結構，所述頂蓋安裝在所述組合筒體的頂部，並在所述頂蓋上設置有渦流罐進水管和渦流罐進氣管，所述組合筒體內部空腔的上方固定有傘形導流盤，並且所述傘形導流盤與渦流罐進水管的進水水流方向相垂直，所述組合筒體的底部設置有所述渦流罐出水管，所述渦流罐進水管與所述管流罐出水管相通。進一步的，所述管流溶氣罐還包括上端蓋、下端蓋、進水嘴、進水管套管、出水嘴、出水管套管、管流罐氣壓表、管流罐放氣閥和放空管，所述渦流溶氣罐還包括渦流罐氣壓表、渦流罐放氣閥；所述上端蓋設置在所述上壓緊板的上方，並與所述上壓緊板圍成上氣室，所述下端蓋設置在所述下支撐板的下方，並與所述下支撐板圍成下氣室，所述上壓緊板上設置有上壓緊板中心通氣孔和上壓緊板周邊通氣孔，所述下支撐板上設置有下支撐板中心通氣孔、下支撐板周邊通氣孔，所述環形空氣通道通過所述上壓緊板周邊通氣孔和下支撐板周邊通氣孔分別與所述上氣室和下氣室連通，所述軸向空氣通道通過所述上壓緊板中心通氣孔和下支撐板中心通氣孔分別與所述上氣室和下氣室連通，所述上端蓋上設置有管流罐氣壓表和管流罐放氣閥，所述下端蓋上設置有放空管，所述管流罐進氣管與所述下氣室相通，所述進水嘴和出水嘴分別切向安裝在所述外環燒結金屬微孔管的頂部和底部，並與所述螺旋上升水通道連通，所述進水嘴和出水嘴的外側分別套裝有進水管套管和出水管套管，所述管流罐進水管和管流罐出 水管分別固定在所述進水管套管和出水管套管上，並分別與所述進水嘴和出水嘴相連；所述頂蓋上分別安裝有所述渦流罐氣壓表、渦流罐放氣閥。進一步的，所述內環燒結金屬微孔管和外環燒結金屬微孔管均為燒結多孔鈦管，所述燒結多孔鈦管管壁上的微孔孔徑小於或等於5 μ m,開孔率為20-60%。進一步的，所述螺旋導流板內緣焊接在所述內環燒結金屬微孔管的外壁，所述螺旋導流板外緣套裝有U型橡膠密封套。進一步的，所述上壓緊板上設置有上壓緊板內環固定凸起和上壓緊板外環固定凸起，並在所述上壓緊板內環固定凸起和上壓緊板外環固定凸起與上壓緊板的內角上設置上壓緊板內環密封圈和上壓緊板外環密封圈，所述下支撐板上設置有下支撐板內環固定凸起和下支撐板外環固定凸起，並在所述下支撐板內環固定凸起和下支撐板外環固定凸起與下支撐板的內角上設置下支撐板內環密封圈和下支撐板外環密封圈。進一步的，所述進水嘴通過螺紋與所述管流罐進水管相連，所述出水嘴通過螺紋與所述管流罐出水管相連，所述管流罐進水管通過法蘭固定在所述進水管套管上，所述管流罐出水管通過法蘭固定在所述出水管套管。[0018]進一步的，所述傘形導流盤的軸向上固定設置有螺旋導流葉片，邊緣上設置導流格柵，並在頂部設置有導流罩，所述導流格柵的導流方向與所述螺旋導流葉片的導流方向—致。進一步的，所述渦流罐進氣管的底端穿過所述渦流罐進水管和傘形導流盤，並達到在渦流所形成的倒空氣錐上方。進一步的，所述管流罐進水管前還設置有空氣過濾器。進一步的，所述內環燒結金屬微孔管和外環燒結金屬微孔管均為至少兩個，並形成至少兩個螺旋上升水通道，所述螺旋上升水通道之間首尾通過管道相連安裝在所述筒體內，所述管流罐進水管和管流罐出水管分別與相應螺旋上升水通道的底部和頂部相通，或者所述螺旋上升水通道並排安裝在所述筒體內，並且所述管流罐進水管和管流罐出水管分別與所有的螺旋上升水通道的底部和頂部均相通。與現有技術相比本實用新型的有益效果為:本實用新型的管流與渦流相結合的溶氣裝置，水流流程較長、溶氣量較大、氣泡較小、溶氣效率較高、結構較簡單並且設備維護較容易。

圖1是本實用新型的管流與渦流相結合的溶氣裝置的結構示意圖。圖2是本實用新型的管流與渦流相結合的溶氣裝置A-A向的剖視圖。圖3是本實用新型的管流與渦流相結合的溶氣裝置B-B向的剖視圖。圖4是本實用新型的管流與渦流相結合的溶氣裝置C-C向的剖視圖。圖5是本實用新型的管流與渦流相結合的溶氣裝置D-D向的剖視圖。圖6是本實用新型中傘形導流盤的內部結構圖。圖7是本實用新型的中內環燒結金屬微孔管、外環燒結金屬微孔管和螺旋導流板的結構示意圖。圖8是本實用新型中螺旋導流板連接方式的結構示意圖。其中:1、筒體，2、上端蓋，3、下端蓋，4、內環燒結金屬微孔管，5、外環燒結金屬微孔管，6、螺旋導流板，7、上壓緊板，8、下支撐板，9、管流罐進氣管，10、放空管，11、管流罐進水管，12、進水嘴，13、進水管套管，14、管流罐出水管，15、出水嘴，16、出水管套管，17、管流罐氣壓表，18、管流罐放氣閥，19、組合筒體，20、頂蓋，21、傘形導流盤，22、渦流罐進水管，23、渦流罐出水管，24、渦流罐進氣管，25、渦流罐氣壓表，26、渦流罐放氣閥，27、管流溶氣罐，28、渦流溶氣罐，29、管流罐進水壓力表，30，管流罐出水壓力表，31、下端蓋側壁，32，渦流罐出水壓力表，61、U型密封套，71、上壓緊板中心通氣孔，72、上壓緊板周邊通氣孔，73、上壓緊板內環固定凸起，74、上壓緊板外環固定凸起，75、上壓緊板內環密封圈，76、上壓緊板外環密封圈，81、下支撐板中心通氣孔,82、下支撐板周邊通氣孔,83、下支撐板內環固定凸起，84、下支撐板外環固定凸起,85、下支撐板內環密封圈,86、下支撐板外環密封圈,91、空氣過濾器，111、進水管外螺紋，121、進水嘴內螺紋，131、進水套管法蘭盤，132、進水套管環形密封填料，133、進水套管壓緊法蘭盤，141、出水管內螺紋，151、出水嘴外螺紋，161、出水套管法蘭盤，162、出水套管環形密封填料，163、出水套管壓緊法蘭盤，211、螺旋導流葉片，212、導流格柵，213、導流罩。[0032]A、環形空氣通道，B、軸向空氣通道，C、螺旋上升水通道，D、上氣室，E、下氣室，F、氣頂，G、倒空氣錐。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的範圍。如圖1至圖8所示，本實用新型的管流與渦流相結合的溶氣裝置，包括管流溶氣罐27和渦流溶氣罐28，管流溶氣罐27包括筒體1、內環燒結金屬微孔管4、外環燒結金屬微孔管5、螺旋導流板6、上壓緊板7、下支撐板8、管流罐進氣管9、管流罐進水管11和管流罐出水管14，渦流溶氣罐28包括組合筒體19、頂蓋20、傘形導流盤21、渦流罐進水管22、渦流罐出水管23、渦流罐進氣管24 ;上壓緊板7固定安裝在筒體I的頂部，下支撐板8固定安裝在筒體I的底部，外環燒結金屬微孔管5沿同一軸心套裝在內環燒結金屬微孔管4上，並圍成環狀的螺旋上升水通道C，螺旋導流板6安裝在螺旋上升水通道C內，內環燒結金屬微孔管4和外環燒結金屬微孔管5的頂部固定在上壓緊板7上，並且底部固定在下支撐板8上，內環燒結金屬微孔管4和外環燒結金屬微孔管5上設置有微孔，內環燒結金屬微孔管4的內部空腔為軸向空氣通道B，外環燒結金屬微孔管5與筒體I之間的環形空腔為環形空氣通道A,管流罐進氣管9與環形空氣通道A和軸向空氣通道B相通，管流罐進水管11與螺旋上升水通道C的底部相通，管流罐出水管14與螺旋上升水通道C的頂部相通；組合筒體(19)的上方為筒狀結構，並且下方為錐筒結構，頂蓋20安裝在組合筒體19的頂部，並在頂蓋上設置有渦流罐進水管22和渦流罐進氣管24，組合筒體19內部空腔的上方固定有傘形導流盤21，並且傘形導流盤21與渦流罐進水管22的進水水流方向相垂直，組合筒體19的底部設置有渦流罐出水管23，渦流罐進水管22與管流罐出水管14相通。為了便於安裝，提高設備的穩定性、安全性和易於維護性，管流溶氣罐27還包括上端蓋2、下端蓋3、進水嘴12、進水管套管13、出水嘴15、出水管套管16、管流罐氣壓表17、管流罐放氣閥18和放空管10，渦流溶氣罐28還包括渦流罐氣壓表25、渦流罐放氣閥26 ;上端蓋2設置在上壓緊板7的·上方，並與上壓緊板7圍成上氣室D，下端蓋3設置在下支撐板8的下方，並與下支撐板8圍成下氣室E，上壓緊板7上設置有上壓緊板中心通氣孔71和上壓緊板周邊通氣孔72，下支撐板8上設置有下支撐板中心通氣孔81、下支撐板周邊通氣孔82，環形空氣通道A通過上壓緊板周邊通氣孔72和下支撐板周邊通氣孔82分別與上氣室D和下氣室E連通，軸向空氣通道B通過上壓緊板中心通氣孔71和下支撐板中心通氣孔81分別與上氣室D和下氣室E連通，上端蓋2上設置有管流罐氣壓表17和管流罐放氣閥18，下端蓋3上設置有放空管10，管流罐進氣管9與下氣室E相通，並可安裝在下端蓋側壁31上，進水嘴12和出水嘴15分別切向安裝在外環燒結金屬微孔管5的頂部和底部，並與螺旋上升水通道C連通，進水嘴12和出水嘴15的外側分別套裝有進水管套管13和出水管套管16，管流罐進水管11和管流罐出水管14分別固定在進水管套管13和出水管套管16上，並分別與進水嘴12和出水嘴15相連；頂蓋20上分別安裝有渦流罐氣壓表25、渦流罐放氣閥26。為了產生數量更多、更細小的微氣泡，內環燒結金屬微孔管4和外環燒結金屬微孔管5均為燒結多孔鈦管，燒結多孔鈦管管壁上的微孔孔徑小於或等於5 μ m，開孔率為20-60%。為了螺旋上升水流不發生短流及安裝簡便，螺旋導流板6內緣焊接在內環燒結金屬微孔管4的外壁，螺旋導流板6外緣套裝有U型橡膠密封套61。為了有效緊固內環燒結金屬微孔管和外環燒結金屬微孔管，上壓緊板7上設置有上壓緊板內環固定凸起73和上壓緊板外環固定凸起74，並在上壓緊板內環固定凸起73和上壓緊板外環固定凸起74與上壓緊板7的內角上設置上壓緊板內環密封圈75和上壓緊板外環密封圈76，下支撐板8上設置有下支撐板內環固定凸起83和下支撐板外環固定凸起84，並在下支撐板內環固定凸起83和下支撐板外環固定凸起84與下支撐板8的內角上設置下支撐板內環密封圈85和下支撐板外環密封圈86。為了提高設備部件的穩定性和密封性，進水嘴12通過螺紋與管流罐進水管11相連，出水嘴15通過螺紋與管流罐出水管14相連，管流罐進水管11通過法蘭固定在進水管套管13上，管流罐出水管14通過法蘭固定在出水管套管16 ;具體實施中，可以通過在進水嘴12上設置外螺紋121，並在管流罐進水管11上設置有與外螺紋相配合的內螺紋111來實現，另外，進水管套管13和管流罐進水管11同軸，並且進水管套管13焊接在筒體I上，進水套管壓緊法蘭盤133通過壓緊在進水套管法蘭盤131上的進水套管環形密封填料132保證筒體I的氣密性；另外，可以通過在出水嘴15上設置外螺紋151，並在管流罐出水管14上設置有與外螺紋相配合的內螺紋141來實現，另外，出水管套管16和管流罐出水管14同軸，並且出水管套管16焊接在筒體I上，出水套管壓緊法蘭盤163通過壓緊在出水套管法蘭盤161上的出水套管環形密封填料162保證筒體I的氣密性。為了在旋流罐28內部的上方形成均勻、穩定的環向流，傘形導流盤21的軸向上固定設置有螺旋導流葉片211，邊緣上設置導流格柵212，並在頂部設置有導流罩213，導流格柵212的導流方向與螺旋導流葉片211的導流方向一致。
為了二次溶氣，S卩補給進水溶解性氣體，有效提高溶氣效率，渦流罐進氣管24的底端穿過渦流罐進水管 22和傘形導流盤21，並達到在渦流所形成的倒空氣錐G上方。為了避免油顆粒和細小的固體顆粒堵塞內環金屬微孔管4和外環金屬微孔管5，管流罐進水管11前還設置有空氣過濾器91。為了進一步提高溶氣效率，有效增加水流流程，內環燒結金屬微孔管4和外環燒結金屬微孔管5均為至少兩個，並形成至少兩個螺旋上升水通道C，螺旋上升水通道C之間首尾通過管道相連安裝在筒體I內，管流罐進水管11和管流罐出水管14分別與相應螺旋上升水通道C的底部和頂部相通，或者螺旋上升水通道C並排安裝在筒體I內，並且管流罐進水管11和管流罐出水管14分別與所有的螺旋上升水通道C的底部和頂部均相通。另外，為了有效檢測設備進出水口的水壓，管流罐進水管11上還設置有管流罐進水壓力表29，管流罐出水管14上還設置有管流罐出水壓力表30，渦流罐出水管23上設置有渦流罐出水壓力表32另外，本實用新型的管流與渦流相結合的溶氣裝置中，所用的空氣壓縮機為無油型。具體使用過程中，水流切向進入管流溶氣罐27中由內環燒結金屬微孔管4和外環燒結金屬微孔管5構成的螺旋上升水通道C，沿螺旋板6形成螺旋上升流；待溶氣體由管流溶氣罐27底部進入下氣室E，一部分通過下支撐板8上的下支撐板中心通氣孔81進入內環燒結金屬微孔管4內的軸向空氣通道B，另一部分通過下支撐板8上的周邊通氣孔82進入由外環燒結金屬微孔管5和筒體I組成的環形空氣通道A，軸向空氣通道A、環形空氣通道B與上氣室D相通。管流溶氣罐27中的氣壓稍高於水的壓力，待溶氣體從內環燒結金屬微孔管4外壁、外環燒結金屬微孔管5內壁上析出形成微小氣泡；螺旋上升水通道C中的水流在盤旋向上流動過程中切割剛析出的微小氣泡形成更小、更多的微細氣泡，實現製造微細氣泡及氣體的溶解功能；夾帶未溶解的微小氣泡的水流從管流溶氣罐27上部切向引出進入渦流溶氣罐28 ;進入渦流溶氣罐28的水流經傘形導流盤21、螺旋導流葉片211和導流格柵212後變成沿組合筒體19下部流動的環向流；進水中未溶解的微小氣泡在環流中合成大的氣泡並溢出進入渦流溶氣罐28內的氣頂F，形成一定壓力後從渦流罐放氣閥26中自動排除；渦流罐進氣管24穿過渦流罐進水管22、傘形導流盤21後插到渦流溶氣罐28中部的倒空氣錐G中間，補充待溶氣體；環向流由於重力在下降過程中形成螺旋狀的渦流，進水在渦流溶氣罐28中盤旋多次後才流入渦流罐出水管23，在此期間水流和倒錐形空氣柱G的界面不斷更新，加上高壓氣體的輸入和渦流的捲入切割作用，又溶解了大量的氣體和微細氣泡，大大提高了溶氣速度和溶氣效率。另外，安裝時，還可以在管流溶氣罐27後面可以串聯多個渦流溶氣罐28，或者採取管流溶氣罐27、渦流溶氣罐28、管流溶氣罐27和渦流溶氣罐28依次交替串聯的組合方式。實施例一本實用新型的管流與渦流相結合的溶氣裝置，可作為高效氣浮溶氣設備用於含油廢水、含懸浮物廢水處理，將待處理水的管道通過法蘭或其他方式連接到管流罐進水管11，將渦流罐出水管23連接到進氣浮池接觸區的溶氣水管道上，接通壓縮空氣管道，即可投入使用。
具體實施方式
如下所示:原水流量3m3/h,原水乳化油 160mg/L, SS50mg/L。設計流程:進水一管流溶氣罐27 —渦流溶氣罐28 —氣浮池一出水。採用對廢水全流溶氣的方式，廢水經加壓泵加壓後依次通過管流溶氣罐27和渦流溶氣罐28，壓縮空氣通過空氣過濾器91除去油顆粒和固體顆粒物後進入管流溶氣罐27中的下氣室E，經下氣室緩衝後由下支撐板中心通氣孔81進入軸向空氣通道B，由下支撐板周邊通氣孔82進入環形空氣通道A，軸向空氣通道B內的壓縮空氣通過內環燒結金屬微孔管4向廢水中溶氣，環形空氣通道A中的壓縮空氣通過外環燒結金屬微孔管5向廢水中溶氣，與此同時，壓縮空氣進入渦流溶氣罐28中的倒空氣錐G直接向廢水中溶氣；操作時，管流溶氣罐27和渦流溶氣罐28中的氣壓稍大於水壓，氣體就會源源不斷溶解進入廢水中，由於管流溶氣罐27和渦流溶氣罐28中水的特殊流態，廢水在流動過程中乳化油顆粒的碰撞機會大大增強，快速完成脫穩、凝聚，結合成微小絮粒，渦流溶氣罐28出來的廢水經過釋放器時釋壓，原先廢水中溶解的大量氣體生成新的微氣泡，一部分吸附在微絮粒上，另一部在微絮粒內長大，帶氣微絮粒進一步在接觸區碰撞、吸附，長大成絮體，以浮渣的形式上浮至水面被刮渣機刮除。本裝置水流流程長，溶氣充分，溶氣量大，溶氣效率可達90%以上，並且氣泡多而細小，氣浮效果好，在不加化學藥劑條件下，出水SS分別可至80mg/L，SS30mg/L，分別去除率為50%、40% ;設備沒有機械傳動部件，操作簡單，可冬天在室內進行連續回收油。[0054]實施例二本實用新型的管流與渦流相結合的溶氣裝置，可作為溶氣、絮凝一體化設備用於含油廢水、含懸浮物廢水處理。將待處理水的管道通過法蘭或其他方式連接到管流罐進水管11，將渦流罐出水管23連接到進氣浮池接觸區的溶氣水管道上，在管流罐進水管11上增設化學藥劑投加系統，如PAC投加系統，在渦流罐進水管22上增設化學藥劑投加系統，如PAM投加系統，接通壓縮空氣管道，即可投入使用。
具體實施方式
如下所示:原水流量5m3/h,原水乳化油 200mg/L, SS60mg/L。設計流程為:進水一管流溶氣罐27 ——級渦流溶氣罐一二級渦流溶氣罐一氣浮池一出水。含油和含懸浮物的廢水被加壓泵加壓後依次通過管流溶氣罐27、一級渦流溶氣罐、二級渦流溶氣罐，將配置成一定濃度的混凝劑PAC加入到管流溶氣罐27的管流罐進水管11中，將配置成一定濃度的絮凝劑PAM在二級渦流溶氣罐前的渦流罐進水管22中，同時將壓縮空氣通往管流罐進氣管9、一級渦流溶氣罐的渦流罐進氣管24、二級渦流罐的渦流罐進氣管24中，壓縮空氣分別進入管流溶氣罐27中環形空氣通道A通過外環燒結金屬微孔管5向廢水中溶氣，進入軸向空氣通道B通過內環燒結金屬微孔管4向廢水中溶氣，進入一級渦流溶氣罐的倒空氣錐G中直接向廢水溶氣，進入二級渦流溶氣罐中的倒空氣錐G中直接向廢水溶氣。廢水首先在管流溶氣罐27的螺旋上升通道C中進行螺旋上升運動，完成乳化油及SS的脫穩，然後進入一級渦流溶氣罐中，大量脫穩顆粒凝聚微小絮粒，在二級渦流溶氣罐中，絮凝劑PAM通過吸附架橋和網捕作用，和生成的微小絮體結合生成密實的絮粒，經過渦流溶氣罐後的廢水已經溶解了大量的氣體，經釋放器釋壓後，絮粒中的溶解性氣體和氣核迅速膨脹，原先的絮粒變成中空超輕絮體，快速上升至水面形成浮渣，並被刮渣機去除。本設備串聯兩級渦流溶氣罐，這種多段、立體式溶氣裝置的水流流程更長，溶氣量大，溶氣效率更高，並且大量的溶解性氣體和氣核進入絮粒中，生成的浮渣很輕，後續的分離池可以設計為傳統長度的二分之一；另外，由於本設備的溶氣量大而且氣泡的利用率很高，出水乳化油含量可降至10mg/L，SS降至10mg/L，不存在傳統填料式溶氣罐的堵塞問題，也大大減輕了後續過濾設備的負荷，延長了其反洗周期。實施例三本實用新型的管流與渦流相結合的溶氣裝置，可作為臭氧氧化混合設備處理含酚廢水，將待處理水的管道通過法蘭或其他方式連接到管流罐進水管11，即可投入使用。
具體實施方式
如下所示:廢水取自某金礦，流量3.3m3/h，其中CN_為25mg/L，pH為6.9。設計流程為:進水一管流溶氣罐27 —渦流溶氣罐28 —出水。臭氧發生器產生的濃度為20mg/L的臭氧；臭氧分別進入管流溶氣罐27中環形空氣通道A，並通過外環燒結金屬微孔管5向廢水中溶解臭氧，進入軸向空氣通道B，並通過內環燒結金屬微孔管4向廢水中溶解臭氧，進入渦流溶氣罐28的倒空氣錐G，繼續向廢水中溶氣臭氧。含CN_廢水經加壓泵加壓後依次進入管流溶氣罐27和渦流溶氣罐28，廢水中的CN-在管流溶氣罐27的螺旋上升通道C中與溶進的臭氧進行強烈的混合、接觸，CN-被氧化成CO2和N2,完成高級氧化後的廢水由管流溶氣罐27進入渦流溶氣罐28並遇到傘形導流盤21，在傘形導流盤21中螺旋導流葉片211的導流中變成環形流和渦流，此時在管流溶氣罐27由於化學反應產生的難容的CO2和N2會溢出至渦流溶氣罐28的氣頂F，通過渦流溶氣罐放氣閥26及時導出系統。由於本設備流程長，溶氣效率高，較原先的微孔擴散器、鼓泡塔或噴射器、渦輪混合器，停留時間大大減小，總接觸時間僅8min，設備容積大大減小。本設備的水流流速大,混合能力增強，去除氰化物效率高，在臭氧投加量180mg/L的情況下，殘餘氰化物濃度可以降至0.4mg/L,去除率高達98 %。實施例四本實用新型的管流與渦流相結合的溶氣裝置，可作為臭氧水製備設備用於器具消毒，將待處理水的管道通過法蘭或其他方式連接到管流罐進水管11，將渦流罐出水管23連接到下一個處理單元，即可投入使用。
具體實施方式
如下所示:高效臭氧發生器產生的濃度為50mg/L臭氧，對自來水進行全流溶氣，臭氧分別進入管流溶氣罐27中環形空氣通道A，並通過外環燒結金屬微孔管5向廢水中溶氣，並進入軸向空氣通道B，並通過內環燒結金屬微孔管4向廢水中溶氣，進入渦流溶氣罐28中的倒空氣錐G直接向廢水溶氣，在溶氣中要保證臭氧氣壓稍大於水壓，渦流溶氣罐28的放氣閥26可接臭氧毀滅器，把多餘的未溶解的臭氧去除掉。和溶解空氣的過程類似，水流在全程可以溶解大量的臭氧。本設備流程長，處理量大，溶氣效率可達90%以上，可把自來水製成20ppm高濃度臭氧水，臭氧利用率高達80%以上，氣水混合比1: 3以上；相比傳統的曝氣頭曝氣法、文丘裡射流混合法、氣液混合泵等臭氧水製備設備，本設備處理量大，效率高，更加簡單、易於維護。以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種管流與渦流相結合的溶氣裝置，其特徵在於，包括管流溶氣罐(27)和渦流溶氣罐(28)，所述管流溶氣罐(27)包括筒體(I)、內環燒結金屬微孔管(4)、外環燒結金屬微孔管(5)、螺旋導流板￠)、上壓緊板(7)、下支撐板(8)、管流罐進氣管(9)、管流罐進水管(11)和管流罐出水管(14)，所述渦流溶氣罐(28)包括組合筒體(19)、頂蓋(20)、傘形導流盤(21)、渦流罐進水管(22)、渦流罐出水管(23)、渦流罐進氣管(24)； 所述上壓緊板(7)固定安裝在所述筒體(I)的頂部，所述下支撐板(8)固定安裝在所述筒體(I)的底部，所述外環燒結金屬微孔管(5)沿同一軸心套裝在所述內環燒結金屬微孔管(4)上，並圍成環狀的螺旋上升水通道(C)，所述螺旋導流板(6)安裝在所述螺旋上升水通道(C)內，所述內環燒結金屬微孔管⑷和外環燒結金屬微孔管(5)的頂部固定在所述上壓緊板(7)上，並且底部固定在所述下支撐板(8)上，所述內環燒結金屬微孔管(4)和外環燒結金屬微孔管(5)上設置有微孔，所述內環燒結金屬微孔管(4)的內部空腔為軸向空氣通道(B)，所述外環燒結金屬微孔管(5)與所述筒體(I)之間的環形空腔為環形空氣通道(A)，所述管流罐進氣管(9)與所述環形空氣通道(A)和軸向空氣通道(B)相通，所述管流罐進水管(11)與所述螺旋上升水通道(C)的底部相通，所述管流罐出水管(14)與所述螺旋上升水通道(C)的頂部相通； 所述組合筒體(19)的上方為筒狀結構，並且下方為錐筒結構，所述頂蓋(20)安裝在所述組合筒體(19)的頂部，並在所述頂蓋上設置有渦流罐進水管(22)和渦流罐進氣管(24)，所述組合筒體(19)內部空腔的上方固定有傘形導流盤(21)，並且所述傘形導流盤(21)與渦流罐進水管(22)的進水水流方向相垂直，所述組合筒體(19)的底部設置有所述渦流罐出水管(23)，所述渦流罐進水管(22)與所述管流罐出水管(14)相通。
2.如權利要 求1所述的管流與渦流相結合的溶氣裝置，其特徵在於，所述管流溶氣罐(27)還包括上端蓋(2)、下端蓋(3)、進水嘴(12)、進水管套管(13)、出水嘴(15)、出水管套管(16)、管流罐氣壓表(17)、管流罐放氣閥(18)和放空管(10)，所述渦流溶氣罐(28)還包括渦流罐氣壓表(25)、渦流罐放氣閥(26)； 所述上端蓋(2)設置在所述上壓緊板(7)的上方，並與所述上壓緊板(7)圍成上氣室(D)，所述下端蓋(3)設置在所述下支撐板(8)的下方，並與所述下支撐板(8)圍成下氣室(E)，所述上壓緊板(7)上設置有上壓緊板中心通氣孔(71)和上壓緊板周邊通氣孔(72)，所述下支撐板(8)上設置有下支撐板中心通氣孔(81)、下支撐板周邊通氣孔(82)，所述環形空氣通道(A)通過所述上壓緊板周邊通氣孔(72)和下支撐板周邊通氣孔(82)分別與所述上氣室(D)和下氣室(E)連通，所述軸向空氣通道(B)通過所述上壓緊板中心通氣孔(71)和下支撐板中心通氣孔(81)分別與所述上氣室(D)和下氣室(E)連通，所述上端蓋(2)上設置有管流罐氣壓表(17)和管流罐放氣閥(18)，所述下端蓋(3)上設置有放空管(10)，所述管流罐進氣管(9)與所述下氣室(E)相通，所述進水嘴(12)和出水嘴(15)分別切向安裝在所述外環燒結金屬微孔管(5)的頂部和底部，並與所述螺旋上升水通道(C)連通，所述進水嘴(12)和出水嘴(15)的外側分別套裝有進水管套管(13)和出水管套管(16)，所述管流罐進水管(11)和管流罐出水管(14)分別固定在所述進水管套管(13)和出水管套管(16)上，並分別與所述進水嘴(12)和出水嘴(15)相連； 所述頂蓋(20)上分別安裝有所述渦流罐氣壓表(25)、渦流罐放氣閥(26)。
3.如權利要求1所述的管流與渦流相結合的溶氣裝置，其特徵在於，所述內環燒結金屬微孔管(4)和外環燒結金屬微孔管(5)均為燒結多孔鈦管，所述燒結多孔鈦管管壁上的微孔孔徑小於或等於5 μ m,開孔率為20-60%。
4.如權利要求1所述的管流與渦流相結合的溶氣裝置，其特徵在於，所述螺旋導流板(6)內緣焊接在所述內環燒結金屬微孔管(4)的外壁，所述螺旋導流板外緣套裝有U型橡膠密封套(61)。
5.如權利要求1所述的管流與渦流相結合的溶氣裝置，其特徵在於，所述上壓緊板(7)上設置有上壓緊板內環固定凸起(73)和上壓緊板外環固定凸起(74)，並在所述上壓緊板內環固定凸起(73)和上壓緊板外環固定凸起(74)與上壓緊板(7)的內角上設置上壓緊板內環密封圈(75)和上壓緊板外環密封圈(76)，所述下支撐板(8)上設置有下支撐板內環固定凸起(83)和下支撐板外環固定凸起(84)，並在所述下支撐板內環固定凸起(83)和下支撐板外環固定凸起(84)與下支撐板(8)的內角上設置下支撐板內環密封圈(85)和下支撐板外環密封圈(86)。
6.如權利要求2所述的管流與渦流相結合的溶氣裝置，其特徵在於，所述進水嘴(12)通過螺紋與所述管流罐進水管(11)相連，所述出水嘴(15)通過螺紋與所述管流罐出水管(14)相連，所述管流罐進水管(11)通過法蘭固定在所述進水管套管(13)上，所述管流罐出水管(14)通過法蘭固定在所述出水管套管(16)。
7.如權利要求1所述的管流與渦流相結合的溶氣裝置，其特徵在於，所述傘形導流盤(21)的軸向上固定設置有螺旋導流葉片(211)，邊緣上設置導流格柵(212)，並在頂部設置有導流罩(213)，所述導流格柵(212)的導流方向與所述螺旋導流葉片(211)的導流方向一致。
8.如權利要求1所述的管流與渦流相結合的溶氣裝置，其特徵在於，所述渦流罐進氣管(24)的底端穿過所述渦流罐進水管(22)和傘形導流盤(21)，並達到在渦流所形成的倒空氣錐(G)上方。
9.如權利要求1所述的管流與渦流相結合的溶氣裝置，其特徵在於，所述管流罐進水管(11)前還設置有空氣過濾器(91)。
10.如權利要求1所述的管流與渦流相結合的溶氣裝置，其特徵在於，所述內環燒結金屬微孔管(4)和外環燒結金屬微孔管(5)均為至少兩個，並形成至少兩個螺旋上升水通道(C)，所述螺旋上升水通道(C)之間首尾通過管道相連安裝在所述筒體(I)內，所述管流罐進水管(11)和管流罐出水管(14)分別與相應螺旋上升水通道(C)的底部和頂部相通，或者所述螺旋上升水通道(C)並排安裝在所述筒體(I)內，並且所述管流罐進水管(11)和管流罐出水管(14)分別與所有的螺旋上升水通道(C)的底部和頂部均相通。
專利摘要本實用新型公開了一種溶氣裝置，特別是涉及一種管流與渦流相結合的溶氣裝置；本實用新型的管流與渦流相結合的溶氣裝置，水流流程較長、氣泡較小、溶氣量較大、溶氣效率較高、結構較簡單並且設備維護較容易；包括管流溶氣罐和渦流溶氣罐，管流溶氣罐包括筒體、內環燒結金屬微孔管、外環燒結金屬微孔管、螺旋導流板、上壓緊板、下支撐板、管流罐進氣管、管流罐進水管和管流罐出水管，渦流溶氣罐包括組合筒體、頂蓋、傘形導流盤、渦流罐進水管、渦流罐出水管、渦流罐進氣管。
文檔編號B01F13/10GK203155108SQ20132016703
公開日2013年8月28日 申請日期2013年4月7日 優先權日2013年4月7日
發明者趙步超 申請人:趙步超