[發明專利]一種內孔空化和錐齒空化結合的水力空化裝置及方法

在審

• 申請號: 202211333619.5
• 申請日: 2022-10-28
• 公開（公告）號: CN115518603A
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 劉匯洋;俞建峰;齊一搏;劉銳;馬雨欣;化春鍵;蔣毅
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18;B01J19/00;B01J4/00;B01F33/82;B01F25/51
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 彭素琴

1.一種內孔空化和錐齒空化結合的水力空化裝置，其特征在于，包括儲液罐(1)、空化反應器(4)和電機(5)，所述儲液罐(1)用于儲存需要進行空化處理的溶液，所述空化反應器(4)與所述儲液罐(1)連接并構成循環回路；空化反應器(4)包括空化轉子(450)和空化腔(440)，所述空化轉子(450)位于空化腔(440)內，且與空化腔(440)之間具有間隙；所述空化轉子(450)與電機(5)轉動連接，電機(5)用于驅動空化轉子(450)旋轉；所述空化轉子(450)包括錐形空化齒組(452)、空化齒(453)和內部孔道(454)。

2.根據權利要求1所述的內孔空化和錐齒空化結合的水力空化裝置，其特征在于，所述空化轉子(450)的側面上均勻開設有若干個錐形空化齒組(452)，相鄰錐形空化齒組(452)之間存在一定間距；每個所述錐形空化齒組(452)上均設有至少一道軸向凹槽，所述軸向凹槽包括傾斜槽、變截面槽或等截面槽；當所述軸向凹槽為變截面槽時，其橫截面積從空化轉子(450)的上端至空化轉子(450)的下端逐漸增大；當所述軸向凹槽為等截面槽時，其橫截面在空化轉子(450)的軸線方向任意處均為相同形狀；所有軸向凹槽的槽面均與所述空化轉子(450)的母線平行；開設在所述錐形空化齒組(452)上的軸向凹槽形成了若干個空化齒(453)。

3.根據權利要求1所述的內孔空化和錐齒空化結合的水力空化裝置，其特征在于，所述空化轉子(450)的內部開設有多條內部孔道(454)；每條所述內部孔道(454)均包括入口段(454a)、中間段(454b)和出口段(454c)；所述入口段(454a)、中間段(454b)和出口段(454c)之間以一定角度依次連接，形成平滑內孔道；所述入口段(454a)垂直開設在空化轉子(450)的底面；所述中間段(454b)和入口段(454a)形成交叉管路，二者之間為圓弧過渡連接；所述中間段(454b)和出口段(454c)同軸，均垂直于空化轉子(450)的側面；所述出口段(454c)為錐形擴張管；所述內部孔道(454)的出口段(454c)開設在相鄰錐形空化齒組(452)的中間位置；所述空化轉子(450)旋轉時，所述內部孔道(454)的出口段(454c)處的流體流速高于入口段(454a)處的流體流速，流速差形成壓力差并引起自吸效應，部分溶液被內部孔道(454)吸入，從入口段(454a)進入，流經中間段(454b)，從出口段(454c)流出；所述出口段(454c)的錐形擴張結構使溶液從出口段(454c)流出時內部壓力降低，形成流體低壓區；所述出口段(454c)和空化轉子(450)的側面相互垂直，以使得從內部孔道(454)流出的溶液和沿空化轉子(450)母線方向流動的溶液的流動方向相互垂直，在所述出口段(454c)處交匯的溶液相互碰撞形成渦流區。

4.根據權利要求1所述的內孔空化和錐齒空化結合的水力空化裝置，其特征在于，還包括三通換向閥(2)、恒流泵(3)、電機控制器(6)、水壓計(7)、回料閥(8)和逆向止流閥(9)，所述儲液罐(1)通過三通換向閥(2)與恒流泵(3)連接；所述恒流泵(3)的另一端連接空化反應器(4)，恒流泵(3)用于將儲液罐(1)內的溶液泵送進空化反應器(4)中；所述空化反應器(4)用于提供旋轉流場以實現溶液的空化；所述電機控制器(6)用于控制所述電機(5)；所述回料閥(8)的一端連接空化反應器(4)，另一端連接儲液罐(1)，經過空化處理后的溶液流經回料閥(8)回到儲液罐(1)內，參與下一次空化處理；所述水壓計(7)安裝在空化反應器(4)的出口處，用于檢測空化反應器(4)的出口流體壓力。