一种聚能气体搅拌方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种聚能气体搅拌方法及装置，应用于液‑液，液‑固的混合与搅拌系统。能量聚集气体搅拌器装置，其特征在于：包括集气腔、气管、导流管和活动释放腔；集气腔上端封闭，下端开口，导流管穿过集气腔顶部，气管通入集气腔；活动释放腔套装在导流管的下端，但不固定，能在导流管外上下移动，导流管下端外径大于活动释放腔上端内径；活动释放腔能在导流管管口与集气腔上端之间上下移动，活动释放腔下端截面积大于导流管截面积；本发明专利技术可以节约能耗，在不与搅拌介质发生刚性接触的情况下，加强搅拌效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种节能气体搅拌器装置，应用于液-液，液-固的混合与搅拌系统。具体的说，一种能量聚集气体搅拌器装置。
技术介绍
搅拌器在各个领域都有应用，且都是重要部件，搅拌器的效率和工作方式直接影响待搅拌介质的反应速度和搅拌效果。尤其在一些特定场合，机械搅拌会引起搅拌介质的损伤和局部过热等问题，需要开发其它原理和方式的搅拌器。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种聚能气体搅拌器装置，可以节约能耗，在不与搅拌介质发生刚性接触的情况下，加强搅拌效率。本专利技术是利用一种简单的结构，采用物理方法，将小气流集聚成大气泡。液体中的大气泡在直径超过4毫米时，其气泡表面的液体压力与气泡内部的气体压力相互作用，使气泡开始发生形变，当气泡达到数厘米时，其形状转变成蘑菇形和圆环形，气泡上升路径也由竖直向上转变为螺旋形和Z字形路径。由于气泡形状和体积在液体中上升过程中的不断改变，形成了对周围液体极强的扰动能力。利用蘑菇形和圆环形气泡在液体中上升时产生的涡流与水力紊流现象，形成对液体中液-固、液-液有效的混合与搅拌，也可利用它对放置在液体中固体物质通过表面的碰撞和扰动，实现对其清理与洁净的功能。利用此原理，我们专利技术了这种结构简单，实用有效和安全无故障的气体搅拌方法及装置。能量聚集气体搅拌器装置，其特征在于：包括集气腔1、气管4、导流管2和活动释放腔3；集气腔1上端封闭，下端开口，导流管2穿过集气腔1顶部，气管4通入集气腔1；活动释放腔3套装在导流管2的下端，但不固定，能在导流管2外上下移动，导流管2下端外径
大于活动释放腔3上端内径。活动释放腔能在导流管管口与集气腔上端之间上下移动，活动释放腔下端截面积大于导流管截面积；活动释放腔是刚性材料制备的腔体，或者是包括上定位定型圈和下定位定型圈，中间连接材料是柔性材料的柔性活动释放腔；气管在集气腔内，靠近但不接触集气腔的顶部；或者气管在集气腔的底部，但必须将气管管口安排在活动释放腔管口之外。进一步，导流管的直径为20mm-150mm，进一步，活动释放腔下端截面积是导流管截面积的2-10倍，进一步，集气腔的截面积为活动释放腔截面积的2-20倍。进一步，导流管和活动释放腔的高度之和小于集气腔的高度。应用所述装置的方法，其特征在于：工作时，随着从气管中均匀流入的气体在集气腔顶部的聚集，持续地将集气腔中的液位不断向下推移，直至气体压迫液位下降至低过活动释放腔的底部，使被压缩的气体泄入活动释放腔内部，并沿着导流管上升进入液体中。当集气腔内的空气泄入活动释放腔中时，流入的气流托起活动释放腔，使更多的空气通过导流管释放出去，直至集气腔内的液体液面推升至淹没导流管的下端口时，活动释放腔渐渐落下，复位，开始下一个空气聚集-释放的周期；当气体将集气腔中的液位不断向下推移，直至低过柔性活动释放腔的底部时，气体涌入柔性活动释放腔内，下定位定型圈会被气流托起，柔性活动释放腔主体变形，更多气体涌入。当集气腔内气体释放至导流管下沿口时，集气腔内的液体液面升至淹没导流管的下端口，气压与液体压力达到新的平衡，柔性活动释放腔由于下定位定型圈重力大于浮力渐渐落下，复位，开始下一个空气聚集-释放的周期。本装置利用将气体压缩聚能到一定量，再将聚集的气体以较大的蘑菇
形和圆环形气泡的形式释放，形成有效扰动和剪切力，对搅拌介质进行有效搅拌。若对固-液体系进行搅拌，采用气体进行搅拌可以避免传统搅拌方式拌器叶片直接接触固体介质，很易使固体介质发生破坏，搅拌器也容易发生故障。若对液-液体系进行搅拌，可以避免特殊液体介质对搅拌器的腐蚀等问题。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1.本装置利用将气体压缩聚能到一定量，再将聚集的气体以蘑菇形和圆环形气泡的形式释放，形成有效扰动和剪切力，可替代传统的机械搅拌方式。2.通过将球型气泡转化成剪切力度更大的蘑菇形和圆环形大气泡，实现气体搅拌效率的最大化，节约气量。3.采用气体进行搅拌，若对固-液体系进行搅拌，可以避免传统搅拌方式拌器叶片直接接触介质，很易使固体介质发生破坏，搅拌器也容易发生故障；若对液-液体系进行搅拌，可以避免特殊液体介质对搅拌器的腐蚀等问题。4.设备简单，成本低，不易发生故障。附图说明图1是聚能气体搅拌器装置结构示意图；图2是聚能气体搅拌器装置工作示意图；A刚性活动释放腔集气过程B刚性活动释放腔上升过程C刚性活动释放腔释放气泡过程D刚性活动释放腔下降过程E柔性活动释放腔变形上升过程F柔性活动释放腔释放气泡过程G柔性活动释放腔下降复位过程具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行详细的描述。本专利技术采用的技术方案是：聚能气体搅拌装置由集气腔1、导流管2、活动释放腔和气管4组成。集气腔1上端封闭，下端开口，导流管2穿过集气腔1顶部，气管4可直接通入集气腔1，并接近集气腔1的顶部，也可布置在集气腔1的底部，但必须将气管管口安排在活动释放腔3的垂直投影面之外。导流管2与集气腔1在顶部连接，活动释放腔套装在导流管2的下端，可以上下活动，导流管2下端外径大于活动释放腔上端内径。其工作方式是：集气腔1是用于集气功能的腔体，气体通过气管4连续或间歇输送空气进入集气腔1中，并在集气腔1内聚集，直至气体压迫液位下降至低过活动释放腔的底部，使被压缩的气体泄入活动释放腔内部，并沿着导流管2上升进入待搅拌的液体中。导流管2的作用是当活动释放器释放空气时，起到由集气腔向待搅拌液体中疏导气体，形成大气泡的作用及起到对活动释放腔3的支撑和定位作用。活动释放腔3的作用是聚集与释放集气腔中的气体，使从气管中均匀流入的气体转化为间歇释放的气团，经导流管2形成蘑菇形和圆环形大气泡，对容器内待搅拌介质形成搅拌与紊流的作用。刚性活动释放腔3呈喇叭形或倒碗形，上端口内径小于导流管2下端的外径，下端口直径大于导流管2最大外径，可沿导流管2外表面上下滑动，完成储气与气体释放功能。工作时，随着从气管4中均匀流入的气体在集气腔1顶部的聚集，持续地将集气腔1中的液位不断向下推移，直至气体压迫液位下降至低过活动释放腔3的底部，气体涌入活动释放腔3内，由于气体移动产生的动能将活动释放腔3向上托起，活动释放腔3托起后，相当于活动释放腔高度的空气层涌入导流管2。当集气腔1内气体释放至导流管2下沿口时，集气腔1内的液体液面升至淹没导流管2的下端口，气压与液体压
力达到新的平衡，活动释放腔3由于重力作用渐渐落下，复位，开始下一个空气聚集-释放的周期。另一种活动释放腔形式是采用柔性活动释放腔5，由柔性材料、上定位定型圈6和下定位定型圈7构成，柔性活动释放腔5主体柔性材料，可以变形或伸展。柔性活动释放腔5呈喇叭状，上定位定型圈6呈圆环形，固定在上端口处。上定位定型圈6将柔性活动释放腔5固定在导流管2下端，下定位定型圈7呈圆环形，固定在柔性活动释放腔5下端口，其重力大于介质浮力，但小于气体扩张的推力。其工作原理与刚性活动释放腔相似。当气体将集气腔1中的液位不断向下推移，直至低过活动释放腔5的底部时，气体涌入活动释放腔5内，下定位定型圈7会被气流托起，柔性活动释放腔5主体变形，更多气体涌入。当集气腔1内气体释放至导流管2下沿口时，集气腔1内的液体液面升至淹没导流管2的下端口，气压与液体压力达到新的平衡，柔性活动释放本文档来自技高网...

【技术保护点】
能量聚集气体搅拌器装置，其特征在于：包括集气腔、气管、导流管和活动释放腔；集气腔上端封闭，下端开口，导流管穿过集气腔顶部，气管通入集气腔；活动释放腔套装在导流管的下端，但不固定，能在导流管外上下移动，导流管下端外径大于活动释放腔上端内径；活动释放腔能在导流管管口与集气腔上端之间上下移动，活动释放腔下端截面积大于导流管截面积；活动释放腔是刚性材料制备的腔体，或者是包括上定位定型圈和下定位定型圈，中间连接材料是柔性材料的柔性活动释放腔；气管在集气腔内，靠近但不接触集气腔的顶部；或者气管在集气腔的底部，但必须将气管管口安排在活动释放腔管口之外。

【技术特征摘要】
1.能量聚集气体搅拌器装置，其特征在于：包括集气腔、气管、导流管和活动释放腔；集气腔上端封闭，下端开口，导流管穿过集气腔顶部，气管通入集气腔；活动释放腔套装在导流管的下端，但不固定，能在导流管外上下移动，导流管下端外径大于活动释放腔上端内径；活动释放腔能在导流管管口与集气腔上端之间上下移动，活动释放腔下端截面积大于导流管截面积；活动释放腔是刚性材料制备的腔体，或者是包括上定位定型圈和下定位定型圈，中间连接材料是柔性材料的柔性活动释放腔；气管在集气腔内，靠近但不接触集气腔的顶部；或者气管在集气腔的底部，但必须将气管管口安排在活动释放腔管口之外。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：导流管的直径为20mm-150mm。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：活动释放腔下端截面积是导流管截面积的2-10倍。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：集气腔的截面积为活动释放腔截面积的2-20倍。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：导流管和活...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽莉，
申请(专利权)人：王丽莉，
类型：发明
国别省市：北京;11