[實用新型]一種自來水水錘效應驅動的水力空化加熱殺菌消毒系統

有效

• 申請號: 202222374585.6
• 申請日: 2022-09-07
• 公開（公告）號: CN218371861U
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 房大維;孫浩勝;王君;金泰宇
• 申請（專利權）人: 遼寧大學
• 主分類號: C02F1/34
• 分類號: C02F1/34;C02F1/02;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 羅瑩

本實用新型公開了一種自來水水錘效應驅動的水力空化加熱殺菌消毒系統，屬于水錘效應和水力空化技術領域。本系統通過對自來水入口、入水單向閥門、下耐壓水罐、出水單向閥門、上耐壓水罐、水力空化器件和熱水儲水罐依次連接來組成水錘效應驅動的水力空化單元；水錘效應的往復發生依靠入水單向閥門和出水單向閥門的有序交替打開和閉合，帶動下耐壓水罐中的移動活塞往復運動從而導致上耐壓水罐壓力發生變化，驅動水力空化效應的產生。本實用新型將低溫自來水中的有機污染物質經過水錘效應驅動的水力空化系統處理后，使低溫自來水達到殺菌、消毒和加熱的目的，該系統具有成本低、結構簡單、節約水資源，工作可靠和不消耗能源的優勢。

技術領域

本實用新型涉及一種自來水水錘效應驅動的水力空化加熱殺菌消毒系統，屬于水錘效應和水力空化技術領域。

背景技術

對水源的清潔和對低溫水質的升溫是當前人們關注的焦點之一，綜合考慮設備的功耗和成本，使用新能源和低能耗的工藝是達到此目的的有效途徑之一。當前水質清潔技術和加熱殺菌消毒技術過于單一，僅依靠水泵提供動力的水力空化技術相較之下能源消耗過多，不適合當下的低碳目標，因此研究一種僅靠水流的內能帶動的加熱殺菌消毒設備十分有必要。水錘泵是一種以流水為動力，通過機械作用產生水錘效應，將低水頭能轉換為高水頭能的高級提水裝置。其構造主要有進水管、泵體、水閥、壓力罐、出水管組成，可以將動能轉換為壓力能的一種簡單機械。水錘泵的使用壽命很長，可使用30年左右，平時維護費用也很省，不需要建機房，不需要專人值班管理，只要適當時候更換密封圈和每年涂一次油漆即可；水錘泵細水長流提水量大而且提水揚程高。高度可達30米甚至更高，當然越高流量越小。從經濟效益來講，不要說因無電可使用水錘泵，就是有電地區使用水錘泵也是非常經濟合算的。

水力空化技術作為當前普遍使用的高級氧化技術的一種，有著很高的工作效率。空化是發生在液體介質中的一種物理現象，是指當液體內部局部壓力降低時，液體內部或液固交界面上蒸汽或空氣空穴的形成、發展、潰滅的過程。空化發生時，水力空化效應產生的空化泡會產生強烈的爆裂，同時瞬間形成爆裂點局部的極端高溫和高壓，并伴有強烈的沖擊波和微射流。空化形成的特殊能量效應，能夠對物理或化學過程起到強化作用。水力空化現象的實現：流體流過一個收縮區域時產生壓降，當壓力降至負壓時，溶解在流體中的氣體會釋放出來，同時流體汽化而產生大量空化泡，空化泡在隨流體進一步流動的過程中，遇到周圍的逐漸恢復增大的壓力時，空化泡體積將急劇縮小直至潰滅。空泡潰滅過程發生的瞬間會產生極高的壓強和溫度。

實用新型內容

為解決上述問題，本實用新型提供一種自來水水錘效應驅動的水力空化加熱殺菌消毒系統，技術方案如下：

一種自來水水錘效應驅動的水力空化加熱殺菌消毒系統，包括熱水儲水罐和自來水儲水罐通過水錘泵體系相連，所述水錘泵體系是，自來水入口通過管路經入水單向閥門依次與自來水補水管、自來水儲水罐連通；在自來水入口與入水單向閥門之間管路上正三通水管依次連通下耐壓水罐、出水單向閥門Ⅰ和上耐壓水罐；在下耐壓水罐與出水單向閥門Ⅰ之間管路上正三通水管依次連通出水單向閥門Ⅱ、溫度計Ⅰ和熱水儲水罐的底部；在出水單向閥門Ⅰ與上耐壓水罐之間管路上正三通水管依次連通耐壓壓力表、水力空化器件、出水管和熱水儲水罐；在自來水入口與下耐壓水罐之間管路上正三通水管依次連通冷水入口、閥門Ⅰ、冷水管和熱水儲水罐；在出水單向閥門Ⅱ與溫度計Ⅰ之間管路上正三通水管通過管路連通熱水出口，在熱水出口前設置閥門Ⅲ控制出水；在自來水儲水罐的底部設有連通自來水出口的管路，在自來水出口前設置閥門Ⅱ控制出水；

所述下耐壓水罐內裝有密封性能良好的移動活塞；

所述上耐壓水罐內封閉有占據三分之二上耐壓水罐容積的不溶于水的氣體；

所述水力空化器件是高效孔板水力空化器件，孔板上開有孔口，能將多個空化器件進行串聯、并聯或串并聯方式組合使用；孔口數量為5-25個，孔口角度為平角，每個孔口半徑1.0-2.0mm，孔板厚度為2.0-6.0mm，孔分布區域面積為3.0-14mm²；螺紋口是用來固定法蘭盤和橡膠墊圈；