[實用新型]一種可在線調節的空化反應器

有效

• 申請號: 201521006883.3
• 申請日: 2015-12-08
• 公開（公告）號: CN205331469U
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 張鵬程;杭明
• 申請（專利權）人: 邁安德集團有限公司
• 主分類號: F16K3/04
• 分類號: F16K3/04;F16K3/30;F16K31/53;F16K31/60
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 任利國

技術領域

本實用新型涉及一種可在線調節的空化反應器，屬于流體反應裝置技術領域。

背景技術

空化現象為流體流過一個限流區域(如孔板，文丘里管等)時壓力下降，當壓力降至液體在該溫度下的飽和蒸汽壓時，液體開始汽化而產生大量空化汽泡，空化汽泡在隨流體進一步流動的過程中，流道擴大，液體壓力上升，空化汽泡在周圍的壓力作用下，體積急劇縮小直至潰滅，在其潰滅瞬間汽泡中心會產生高溫和高壓，并伴有強烈的沖擊波和微射流，強烈的沖擊波和微射流會在界面之間形成強烈的機械攪拌效應，強化兩相混合。由于空化所形成的空化汽泡與液體一起做整體運動，可在較大范圍內形成一個比較均勻的空化強化場，這是其工業化應用的優勢所在。

目前空化技術作為反應過程強化手段的研究主要在廢水處理、食品、醫藥領域；一般用空化區域的空化值來判定流體是否發生了空化反應，公式如下，δc=2（P-P_V）/(ρV2)，其中：δc為空化值，P為液體局部靜壓，Pv是液體的蒸汽壓，ρ為液體的密度，V為液體的速率。通常認為δc＜1有空化發生可能，空化值δc越小空化反應越劇烈。空化現象的產生勢必帶來了空化前后流體壓力的巨大損失，裝置動力消耗增加。食品行業植物油的加酸反應每產生一級空化壓力損失達到20~30bar。

目前國內外空化發生裝置核心元件多為靜態孔板，不能在線調節空化發生參數，這樣對處理流體的流量、初始靜壓及流體物性狀態等條件要求很高，稍有變化需要離線對孔板結構及級數加以調整；另外針對不同原料的空化程度的需求，無法在線調整發生空化的級數，造成不必要動力消耗。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，克服現有技術中存在的問題，提供一種可在線調節的空化反應器，可以不停機調節空化發生參數。

為解決以上技術問題，本實用新型的一種可在線調節的空化反應器，包括閥體和閥蓋，所述閥體的流體通道上設有閥芯，所述閥芯包括共軸線的旋轉閥芯板和固定閥芯板，所述固定閥芯板的左端面中心設有向左伸出的中心軸，所述旋轉閥芯板可轉動地安裝在所述中心軸上，且所述固定閥芯板的左端面與所述旋轉閥芯板的右端面相貼合，所述固定閥芯板的直徑小于所述旋轉閥芯板的直徑；所述旋轉閥芯板的內圓周上設有旋轉閥芯扇形孔，所述旋轉閥芯板的外圓周上設有多組旋轉閥芯空化小孔，所述旋轉閥芯扇形孔與所述旋轉閥芯空化小孔位于不同的相位上；所述固定閥芯板的圓周上設有可以與所述旋轉閥芯扇形孔相重合的固定閥芯扇形孔，所述固定閥芯板的圓周外側連接有向外伸出且可以遮擋一組旋轉閥芯空化小孔的截流支耳，所述截流支耳與所述固定閥芯扇形孔的中心線相重合。

相對于現有技術，本實用新型取得了以下有益效果：在空化反應器中，固定閥芯板保持不動，旋轉閥芯板可以繞著中心軸轉動，各組旋轉閥芯空化小孔均位于固定閥芯板遮蓋區域的外周。當旋轉閥芯扇形孔與固定閥芯扇形孔完全錯開且各組旋轉閥芯空化小孔全部暴露時，旋轉閥芯空化小孔的開孔率最大，所有流體全部經過旋轉閥芯空化小孔發生空化反應。當旋轉閥芯扇形孔繼續旋轉180°時，旋轉閥芯空化小孔的開孔率仍為最大，但相位相差了180°，相鄰兩空化反應器的空化相位相互錯開180°，流體的混和增加均勻。當旋轉閥芯扇形孔與固定閥芯扇形孔完全錯開且最外側的一組旋轉閥芯空化小孔被截流支耳遮擋時，旋轉閥芯空化小孔的開孔率變小，流體經過空化小孔的速度增加，空化強度增加，閥芯前后的壓降變大。當旋轉閥芯扇形孔與固定閥芯扇形孔完全錯開且中間的一組旋轉閥芯空化小孔被截流支耳遮擋時，旋轉閥芯空化小孔的開孔率與最外側一組旋轉閥芯空化小孔被遮擋時相同，流體經過空化小孔的速度增加，空化強度增加，閥芯前后的壓降變大；同時空化小孔的間隔發生變化，流體經空化小孔后產生空化的空間分布區域發生變化。當旋轉閥芯扇形孔與固定閥芯扇形孔完全重合時，同時旋轉閥芯空化小孔完全暢通，流體的流通截面積最大，流速大大降低，空化小孔不再產生空化現象，芯板前后的壓降明顯降低，動力消耗也減少，該級空化被停止，以適應不同原料的空化程度需求。