[發(fā)明專利]軸流式同軸膜管微細氣泡均混裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510271784.6
• 申請日: 2015-05-26
• 公開（公告）號: CN104944495B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發(fā)明（設計）人: 劉春花;劉新福;段瑞凱;王龍庭
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C02F1/24
• 分類號: C02F1/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種軸流式同軸膜管微細氣泡均混裝置，將微孔旋流發(fā)泡技術(shù)和氣泡破碎增壓均勻混合技術(shù)有機結(jié)合，并采用同軸膜管組件和電驅(qū)多級串聯(lián)螺旋葉片的特殊結(jié)構(gòu)，其特征在于：

一破碎筒；所述破碎筒采用軸向雙筒構(gòu)造，筒腔中容納多級螺旋葉片，破碎內(nèi)筒和破碎外筒由內(nèi)而外同軸心布置并采用圓柱體和圓錐體相結(jié)合的筒體構(gòu)造，破碎內(nèi)筒的筒盤和發(fā)泡筒的隔板將整個均混裝置分隔成破碎筒室、發(fā)泡筒室和穩(wěn)壓筒室三個由上而下布置的腔室；

一增壓均混器；所述增壓均混器依據(jù)電驅(qū)多級串聯(lián)螺旋葉片實現(xiàn)氣泡破碎增壓均混技術(shù)，變頻電機經(jīng)變頻器調(diào)速后由中間軸驅(qū)動均混體和多級螺旋葉片高速旋轉(zhuǎn)，傳動軸、破碎內(nèi)筒、均混體和破碎外筒由內(nèi)而外依次同軸心布置并形成三個環(huán)形空間；多級螺旋葉片采用多級軸向串聯(lián)的方式，各級間的螺旋葉片相同并實現(xiàn)標準化設計，每級螺旋葉片包含上下兩層螺旋葉片，各級間和上下層間的螺旋葉片旋向相反，各級間的螺旋葉片交錯排列，而上下層間的螺旋葉片首尾相連，各螺旋葉片的曲面組合形成截面先不斷收縮而后逐漸擴張的多變流道；

一膜管組件；所述膜管組件依據(jù)同軸布置膜管實現(xiàn)微孔旋流發(fā)泡技術(shù)，膜管組件由內(nèi)膜管、中膜管和外膜管三組管件構(gòu)成，各膜管與旋流體由內(nèi)而外同軸心布置且將膜管組件分隔出內(nèi)環(huán)腔、中環(huán)腔和外環(huán)腔三個環(huán)形空腔；各膜管采用壁厚相同的管式構(gòu)件，其中內(nèi)膜管和外膜管采用內(nèi)旋流齒陶瓷管，而中膜管采用外旋流齒陶瓷管，內(nèi)外旋流齒的輪廓線齒距相等且旋向相同；內(nèi)外旋流齒間的膜管管壁上布置有沿旋流齒輪廓線分層且均勻排列的微孔，內(nèi)膜管和外膜管上微孔的大圓錐面朝內(nèi)側(cè)布置，而中膜管上微孔的大圓錐面朝外側(cè)布置；

一旋流體；所述旋流體的旋流葉片采用多頭結(jié)構(gòu)并沿圓周方向均勻排列，旋流葉片輪廓線的螺距為內(nèi)膜管旋流齒螺距的兩倍，旋流葉片垂直于輪廓線的法面端面為等腰梯形，且外窄內(nèi)寬；旋流葉片與內(nèi)膜管旋流齒的旋向相同，同時旋流葉片的頂部低于內(nèi)膜管的頂端面，內(nèi)膜管發(fā)泡所形成攜帶微氣泡的兩相流經(jīng)旋流軸與破碎內(nèi)筒間柱形和倒錐形的環(huán)形空腔而減速增壓；變頻電動的動力經(jīng)由中間軸和傳動軸傳遞至旋流軸并驅(qū)動旋流葉片高速旋轉(zhuǎn)；

一發(fā)泡筒；所述發(fā)泡筒的筒腔中容納膜管各組件，發(fā)泡筒體與各膜管同軸心布置，其中部沿圓周方向均勻布置上供氣管匯，而發(fā)泡筒體下端由隔板進行封隔；

一穩(wěn)壓筒；所述穩(wěn)壓筒采用軸向雙筒構(gòu)造，其上下兩端分別由隔板和供給盤進行封隔，穩(wěn)壓內(nèi)筒將穩(wěn)壓筒分隔成液環(huán)腔和氣環(huán)腔兩個同軸心布置的腔室；

一氣液供給器；所述氣液供給器的供液管匯和下供氣管匯通過供給盤集于一體，自供給盤中心向外依次布置主液噴嘴、氣噴嘴和支液噴嘴，并分別與膜管組件的內(nèi)環(huán)腔、穩(wěn)壓筒的氣環(huán)腔和液環(huán)腔相聯(lián)通；

一發(fā)泡均混控制系統(tǒng)；所述發(fā)泡均混控制系統(tǒng)遠程自動控制供氣管匯內(nèi)氣浮氣流量、供液管匯內(nèi)污水流量以及變頻電機的轉(zhuǎn)速。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流式同軸膜管微細氣泡均混裝置，其特征在于：所述破碎外筒筒蓋的中央孔腔用于放置密封盒，其腔壁上加工有等間距分層排列的環(huán)形凹槽，破碎外筒筒體的柱面高度大于多級串聯(lián)螺旋葉片的總高度；密封盒采用填料密封和迷宮密封的上下雙重密封，其中迷宮密封與破碎外筒筒蓋腔壁上的環(huán)形凹槽進行配合；

所述破碎內(nèi)筒筒盤的下端面由內(nèi)而外同心布置有三層環(huán)形凹槽，凹槽的橫截面呈直角梯形，且最外兩層凹槽間的筒盤上加工有沿圓周均勻布置的倒圓錐形孔眼，錐孔大端圓周間相切，且錐孔大端圓周的內(nèi)包絡線直徑等于中膜管的外徑而其外包絡線直徑等于外膜管的內(nèi)徑；

所述破碎內(nèi)筒錐體的外錐面錐度小于破碎外筒筒體的內(nèi)錐面錐度，而內(nèi)錐面小端圓面的直徑等于內(nèi)膜管的內(nèi)徑；破碎外筒筒體的內(nèi)錐面小端圓面、破碎內(nèi)筒錐體的外錐面小端圓面與內(nèi)錐面大端圓面相互間平齊且處于同一水平面。