本发明专利技术提供了一种发射旋动型射流的射流曝气器，其包括：吸入腔，所述吸入腔的顶端设有引射介质进口，所述吸入腔相对的两侧侧壁上设有进口和出口；喷射腔，所述喷射腔与所述吸入腔连通，所述喷射腔的进口、喷嘴与所述吸入腔的进口、出口同轴，且所述喷嘴指向所述吸入腔的出口，所述喷射腔的进口处设有旋流发生器，以产生旋动型射流；混合腔，所述混合腔与所述吸入腔的出口连通，且所述混合腔的进口、出口与所述吸入腔的进口、出口同轴；扩散管，所述扩散管与所述混合腔的出口连通，且所述扩散管的进口、出口与所述混合腔的进口、出口同轴。发射旋动型射流的射流曝气器增加了射流湍动程度和卷吸能力，从而提高射流曝气器的动力效率和氧利用率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及射流曝气器，具体地说，涉及一种发射旋动型射流的射流曝气器。
技术介绍
在污水生化处理中，必须让污水曝气，以供给氧化分解污水中有机物和维持微生 物生命活动所需的氧气。其中，射流曝气法以其较高的动力效率和氧利用率在污水生化处 理中占有重要的地位。 射流曝气是利用高速水射流对空气的抽吸作用而使污水充氧，利用射流与空气混 合后形成的强力湍动来达到气水混合。由于射流曝气具有充氧能力强，氧利用率高（鼓风 曝气一般为6~10%，射流曝气一般在30~50% )，因而电耗省，运行费用低等优点，在污 水生化处理中占有重要地位。 射流曝气器作为一种流体机械是集混合、反应、吸收于一体的流体输送设备，通过 高速射流的动量、能量、质量传递，对气体进行抽吸和压缩。射流曝气器主要由喷嘴、吸入 室、混合室和扩散管等部件组成。经过喷嘴射出的流体称为工作介质，工作介质以高速从喷 嘴流出，进入吸入室，将吸入室外的气体卷吸进吸入室，被吸入的气体称为引射介质，工作 介质与被卷吸入的引射介质一起进入混合室，水气混合物在混合室中经历了气水混合，最 后成乳状气水两相混合物从扩散管流入污水中。乳状气水混合物在污水中，气相分散进入 液相，在气液表面进行了质量传递，将空气中的氧转移到污水中，实现了污水的生化处理。 射流曝气器的射流形式是能否提高射流曝气系统的动力效率和氧利用率的关键部件之一， 而如何进一步提高现有射流曝气器的氧转移质量、将空气中的氧转移到污水中是一个亟待 解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种发射旋动型射流的射流曝气器，旋流发生 器将使工作流体呈旋进漩涡状沿锥形喷嘴流出，形成高速旋动型射流从喷嘴射出，有效的 增加了射流的湍动度和卷吸能力，提高射流曝气过程的单位时间氧转移量，从而提高射流 曝气器的动力效率和氧利用率。 为实现上述目的，本专利技术提供一种发射旋动型射流的射流曝气器，其包括：吸入 腔，所述吸入腔的顶端设有引射介质进口，所述吸入腔相对的两侧侧壁上设有进口和出口； 喷射腔，所述喷射腔与所述吸入腔连通，所述喷射腔的进口、喷嘴与所述吸入腔的进口、出 口同轴，且所述喷嘴指向所述吸入腔的出口，所述喷射腔的进口处设有旋流发生器，以产生 旋动型射流；混合腔，所述混合腔与所述吸入腔的出口连通，且所述混合腔的进口、出口与 所述吸入腔的进口、出口同轴；扩散管，所述扩散管与所述混合腔的出口连通，且所述扩散 管的进口、出口与所述混合腔的进口、出口同轴。 优选地，所述旋流发生器包括至少一层螺旋叶片。 优选地，所述旋流发生器产生的旋动型射流的旋动强度等于从所述喷嘴射出的旋 动型射流的切向流速与轴向流速之比，所述旋流发生器所产生的旋动型射流的旋动强度用 旋动数S来表示，根据如下公式计算旋动强度： 5=- (1) U 式中，w表示旋动型射流的切向流速； u表示旋动型射流的轴向流速； 旋动型射流的切向流速和轴向流速用以下代数方程表示：【主权项】1. 一种发射旋动型射流的射流曝气器，其特征在于，其包括： 吸入腔，所述吸入腔的顶端设有引射介质进口，所述吸入腔相对的两侧侧壁上设有进 口和出口； 喷射腔，所述喷射腔与所述吸入腔连通，所述喷射腔的进口、喷嘴与所述吸入腔的进 口、出口同轴，且所述喷嘴指向所述吸入腔的出口，所述喷射腔的进口处设有旋流发生器， 以产生旋动型射流； 混合腔，所述混合腔与所述吸入腔的出口连通，且所述混合腔的进口、出口与所述吸入 腔的进口、出口同轴； 扩散管，所述扩散管与所述混合腔的出口连通，且所述扩散管的进口、出口与所述混合 腔的进口、出口同轴。2. 如权利要求1所述的发射旋动型射流的射流曝气器，其特征在于，所述旋流发生器 包括至少一层螺旋叶片。3. 如权利要求1或2所述的发射旋动型射流的射流曝气器，其特征在于，所述旋流发生 器产生的旋动型射流的旋动强度等于从所述喷嘴射出的旋动型射流的切向流速与轴向流 速之比，所述旋流发生器所产生的旋动型射流的旋动强度用旋动数S来表示，根据如下公 式计算旋动强度：式中，w表示旋动型射流的切向流速； u表示旋动型射流的轴向流速； 旋动型射流的切向流速和轴向流速用以下代数方程表示：式中，Um为轴向流速在轴线处的最大值； Utl为旋动型射流在喷嘴出口处的轴向速度； Wm为切向流速在轴线处的最大值； Wtl为旋动型射流在喷嘴出口处的切向速度； d为喷嘴的直径； a为喷嘴的长度；，K1是旋动数S的函数；，K2与旋动数S无关； 心和f 2均为旋动数S的函数，其中：H = -0. 94559S+1. 327715。4. 如权利要求3所述的发射旋动型射流的射流曝气器，其特征在于，所述旋流发生器 所产生的旋动型射流的卷吸能力与旋动强度呈正比，二者的关系是：式中：?^为X点处被卷吸入射流中的引射介质的质量流量； 屯为喷嘴出口处的质量流量； X为以喷嘴出口为起点的射流轴向距离； d为喷嘴直径； 让。和k s为常数，其中，k。= 0· 32和k s= 0· 8。5. 如权利要求3所述的发射旋动型射流的射流曝气器，其特征在于，所述旋流发生器 所产生的旋动型射流的扩散角与旋动强度呈正比，二者的关系是： Θ = 4. 8+14S 式中：Θ为射流的扩散角，即射流轴向剖面边缘线之间的夹角，其中Θ =7.60°~ 10.96。。6. 如权利要求3所述的发射旋动型射流的射流曝气器，其特征在于，旋动数S的最佳值 为 0.416。7. 如权利要求1所述的发射旋动型射流的射流曝气器，其特征在于，所述引射介质是 含有氧气的气体；所述喷射腔的工作介质是液体。【专利摘要】本专利技术提供了一种发射旋动型射流的射流曝气器，其包括：吸入腔，所述吸入腔的顶端设有引射介质进口，所述吸入腔相对的两侧侧壁上设有进口和出口；喷射腔，所述喷射腔与所述吸入腔连通，所述喷射腔的进口、喷嘴与所述吸入腔的进口、出口同轴，且所述喷嘴指向所述吸入腔的出口，所述喷射腔的进口处设有旋流发生器，以产生旋动型射流；混合腔，所述混合腔与所述吸入腔的出口连通，且所述混合腔的进口、出口与所述吸入腔的进口、出口同轴；扩散管，所述扩散管与所述混合腔的出口连通，且所述扩散管的进口、出口与所述混合腔的进口、出口同轴。发射旋动型射流的射流曝气器增加了射流湍动程度和卷吸能力，从而提高射流曝气器的动力效率和氧利用率。【IPC分类】C02F7-00, C02F3-02【公开号】CN104761067【申请号】CN201510119662【专利技术人】于强寨, 蒋玲琳, 潘亲民 【申请人】上海爱地环保技术有限公司【公开日】2015年7月8日【申请日】2015年3月18日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发射旋动型射流的射流曝气器，其特征在于，其包括：吸入腔，所述吸入腔的顶端设有引射介质进口，所述吸入腔相对的两侧侧壁上设有进口和出口；喷射腔，所述喷射腔与所述吸入腔连通，所述喷射腔的进口、喷嘴与所述吸入腔的进口、出口同轴，且所述喷嘴指向所述吸入腔的出口，所述喷射腔的进口处设有旋流发生器，以产生旋动型射流；混合腔，所述混合腔与所述吸入腔的出口连通，且所述混合腔的进口、出口与所述吸入腔的进口、出口同轴；扩散管，所述扩散管与所述混合腔的出口连通，且所述扩散管的进口、出口与所述混合腔的进口、出口同轴。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：于强寨，蒋玲琳，潘亲民，
申请(专利权)人：上海爱地环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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