一种射流空化搅拌器制造技术

本发明专利技术提供了一种射流空化搅拌器，包括固定叶片、旋流叶片和电机，所述电机安装在电机座上，所述电机与轴一端连接，所述轴另一端支撑在底座上，若干所述固定叶片周向均布在底座与电机座之间，所述轴上周向均布若干旋流叶片，通过旋转的所述旋流叶片扫掠固定叶片，用于形成空化区域和射流区。所述旋流叶片包括压力面、吸力面和外圆面，所述外圆面扫掠到所述固定叶片时用于形成射流区；所述吸力面扫掠到所述固定叶片时用于形成空化区域；所述压力面用于为介质流动提供动力。本发明专利技术通过旋流叶片与固定叶片的共同作用形成低压区域，同时在两叶片之间的间隙处形成射流，加剧空化的形成，高效的处理降解污水中的有机污染物。

A jet cavitation agitator

【技术实现步骤摘要】
一种射流空化搅拌器
本专利技术涉及污水处理领域，特别涉及一种射流空化搅拌器。
技术介绍
随着制药、化工、印染等现代工业的不断发展，使得水体中人工合成的大分子有机物和难降解化学物质逐年增多，使得传统的污水处理方法很难在适应当前日益严格的环保要求，而水力空化降解有机污染物的优势得以体现。水力空化是一种流体力学现象。水力空化过程中产生的空泡在液体中运动和崩溃时提供的局部高温高压、发光、放电、强烈冲击波、高速射流等极端条件可强化物理和化学过程，如可使水分子在空化气泡内发生化学键断裂、产生自由基，进而达到降解有机污染物的目的。现有的空化器多采用单级孔板结构，很容易出现空化反应不完全，导致处理后的污水中仍然残留有机污染物，需要进行进一步的水力空化降解才可以达到污水处理的最终目的。同时，在污水处理方面，除了空化发生器外，还需要用到搅拌器，用来促进污水介质的流动，当污水池中加入消毒、降解药剂时，搅拌器还可以用来搅拌溶剂。但是目前的搅拌器很少会带空化的功能。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种射流空化搅拌器，结构简单紧凑，通过旋流叶片与固定叶片的共同作用形成低压区域，同时在两叶片之间的间隙处形成射流，加剧空化的形成，可以高效的处理降解污水中的有机污染物，具有广阔的发展空间和应用前景。本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。一种射流空化搅拌器，包括固定叶片、旋流叶片和电机，所述电机安装在电机座上，所述电机与轴一端连接，所述轴另一端支撑在底座上，若干所述固定叶片周向均布在底座与电机座之间，所述轴上周向均布若干旋流叶片，通过旋转的所述旋流叶片扫掠固定叶片，用于形成空化区域和射流区。进一步，所述旋流叶片包括压力面、吸力面和外圆面，所述外圆面扫掠到所述固定叶片时用于形成射流区；所述吸力面扫掠到所述固定叶片时用于形成空化区域；所述压力面用于为介质流动提供动力。进一步，所述固定叶片为圆弧叶片，所述圆弧叶片的内圆弧面与外圆面同心，且所述圆弧叶片的圆心与旋流叶片的回转中心重合；所述内圆弧面与外圆面之间设有叶顶间隙δ。进一步，所述叶顶间隙δ为0.001倍的外圆面直径，且叶顶间隙δ不小于0.2mm。进一步，所述外圆面的弧长小于内圆弧面的弧长；所述固定叶片个数大于旋流叶片个数；所述旋流叶片的叶片数不得少于2片，所述固定叶片的叶片数不得少于3片。进一步，当所述旋流叶片的叶片高度H小于外圆面直径时，所述旋流叶片为直叶片结构；当所述旋流叶片的叶片高度H超过外圆面直径时，所述旋流叶片为扭曲叶片结构，所述扭曲叶片的相位角不超过10度。进一步，所述压力面、吸力面和外圆面围成的截面为类三角形，所述吸力面和外圆面的夹角为钝角。进一步，所述压力面为具有S型翼型面，所述S型翼型面的横截面包括第一型线和第二型线，所述第一型线和第二型线为曲率方向相反的型线；所述第一型线与所述吸力面横截面的型线相交，所述第二型线与所述外圆面横截面的型线之间圆滑过渡；所述第一型线的曲率半径R1为：所述第二型线的曲率半径R2为：其中：R1为第一型线的曲率半径，单位为m；R2为第二型线的曲率半径，单位为m；n为旋流叶片的转速，单位为r/min；n0为单位转速；R为圆弧叶片的内圆弧面的半径，单位为m。进一步，相邻的所述固定叶片之间的缺口为进口或/和出口，所述底座上底部设有若干圆孔，用于介质进口或/和出口。本专利技术的有益效果在于：1.本专利技术所述的射流空化搅拌器，通过旋流叶片与固定叶片形成低压区域和射流区，可以高效的处理降解污水中的有机污染物。2.本专利技术所述的射流空化搅拌器，通过旋流叶片的旋转搅拌，使得有机污染物更加有效的降解，空化效率高。3.本专利技术所述的射流空化搅拌器，结构简单，生产周期短，产品成本低。附图说明图1为本专利技术所述的射流空化搅拌器的结构图。图2为图1的A-A剖视图。图3为本专利技术所述的旋流叶片与固定叶片结构示意图。图4为本专利技术所述的旋流叶片立体示意图。图5为本专利技术所述的射流空化搅拌器工作过程中的空化效果图。图6为本专利技术所述的旋流叶片压力面参数示意图。图中：1-底座；2-固定叶片；3-旋流叶片；4-电机座；5-电机；6-联轴器；7-轴；8-叶片支架；9-轴承；2a-内圆弧面；3a-压力面；3b-吸力面；3c-外圆面；δ-叶顶间隙；H-叶片长度。具体实施方式下面结合附图以及具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。如图1和图2所示，本专利技术所述的射流空化搅拌器，包括固定叶片2、旋流叶片3和电机5，所述电机5安装在电机座4上，所述电机5与轴7一端连接，所述轴7另一端支撑在底座1上，若干所述固定叶片2周向均布在底座1与电机座4之间，所述轴7上周向均布若干旋流叶片3，通过旋转的所述旋流叶片3扫掠固定叶片2，用于形成空化区域I和射流区。所述旋流叶片3沿的轴7的轴向均匀分布，并通过叶片支架8固定在轴7上，所述旋流叶片3、叶片支架8、轴7可以做成一体式的，也可以为分体式。如图3和图2所示，所述旋流叶片3包括压力面3a、吸力面3b和外圆面3c，所述外圆面3c扫掠到所述固定叶片2时用于形成射流区；所述吸力面3b扫掠到所述固定叶片2时用于形成空化区域I；所述压力面3a用于为介质流动提供动力。所述压力面3a为流线型，在工作过程中压力面3a为介质流动提供动力，当所述旋流叶片3旋转至固定叶片2附近时，所述吸力面3b与内圆弧面2a之间会形成一个空化区域I，此处的空化区域I是由于叶片旋转造成的低压区域形成的。相邻的所述固定叶片2之间的缺口为进口或/和出口，所述底座1上底部设有若干圆孔，用于介质进口或/和出口。所述固定叶片2为圆弧叶片，所述圆弧叶片的内圆弧面2a与外圆面3c同心，且所述圆弧叶片的圆心与旋流叶片3的回转中心重合；所述内圆弧面2a与外圆面3c之间设有叶顶间隙δ。所述叶顶间隙δ为0.001倍的外圆面3c直径，且叶顶间隙δ不小于0.2mm。所述外圆面3c的弧长小于内圆弧面2a的弧长；所述固定叶片2个数大于旋流叶片3个数；所述旋流叶片3的叶片数不得少于2片，所述固定叶片2的叶片数不得少于3片。当所述旋流叶片3的叶片高度H小于外圆面3c直径时，所述旋流叶片3为直叶片结构；当所述旋流叶片3的叶片高度H超过外圆面3c直径时，所述旋流叶片3为扭曲叶片结构，所述扭曲叶片的相位角不超过10度，如图4所示。如图3和图6所示，所述压力面3a、吸力面3b和外圆面3c围成的横截面为类三角形，所述吸力面3b和外圆面3c的夹角为钝角。这里的角度指所述吸力面3b最大曲率的切平面与外圆面3c的切平面相交的夹角。所述压力面3a为具有S型翼型面，所述S型翼型面的横截面包括第一型线和第二型线，所述第一型线和第二型线为曲率方向相反的型线；所述第一型线与所述吸力面3b横截面的型线相交，所述第二型线与所述外圆面3c横本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射流空化搅拌器，其特征在于，包括固定叶片(2)、旋流叶片(3)和电机(5)，所述电机(5)安装在电机座(4)上，所述电机(5)与轴(7)一端连接，所述轴(7)另一端支撑在底座(1)上，若干所述固定叶片(2)周向均布在底座(1)与电机座(4)之间，所述轴(7)上周向均布若干旋流叶片(3)，通过旋转的所述旋流叶片(3)扫掠固定叶片(2)，用于形成空化区域(I)和射流区。/n

【技术特征摘要】
1.一种射流空化搅拌器，其特征在于，包括固定叶片(2)、旋流叶片(3)和电机(5)，所述电机(5)安装在电机座(4)上，所述电机(5)与轴(7)一端连接，所述轴(7)另一端支撑在底座(1)上，若干所述固定叶片(2)周向均布在底座(1)与电机座(4)之间，所述轴(7)上周向均布若干旋流叶片(3)，通过旋转的所述旋流叶片(3)扫掠固定叶片(2)，用于形成空化区域(I)和射流区。


2.根据权利要求1所述的射流空化搅拌器，其特征在于，所述旋流叶片(3)包括压力面(3a)、吸力面(3b)和外圆面(3c)，所述外圆面(3c)扫掠到所述固定叶片(2)时用于形成射流区；所述吸力面(3b)扫掠到所述固定叶片(2)时用于形成空化区域(I)；所述压力面(3a)用于为介质流动提供动力。


3.根据权利要求2所述的射流空化搅拌器，其特征在于，所述固定叶片(2)为圆弧叶片，所述圆弧叶片的内圆弧面(2a)与外圆面(3c)同心，且所述圆弧叶片的圆心与旋流叶片(3)的回转中心重合；所述内圆弧面(2a)与外圆面(3c)之间设有叶顶间隙δ。


4.根据权利要求3所述的射流空化搅拌器，其特征在于，所述叶顶间隙δ为0.001倍的外圆面(3c)直径，且叶顶间隙δ不小于0.2mm。


5.根据权利要求2所述的射流空化搅拌器，其特征在于，所述外圆面(3c)的弧长小于内圆弧面(2a)的弧长；所述固定叶片(2)个数大于旋流叶片(3)个数；所述旋流叶片(3)的叶片数不得少于2片，所述固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱荣生，安策，王秀礼，付强，徐伟，陈一鸣，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32