一种使用多级流体动力空化装置处理混合流体的方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种使用多级流体动力空化装置处理混合流体的方法,该系统包括一个圆柱形装置，该装置具有一个带有多喷嘴的流道、螺旋导管、一个旋涡发生器和一个雾化锥，雾化锥依次布置在其中，以在流体混合物中引导空化特征。顺序元件旨在引导和消除多阶段处理过程中的空化特征。的空化特征。的空化特征。

【技术实现步骤摘要】
一种使用多级流体动力空化装置处理混合流体的方法


[0001]本专利技术涉及一种使用多级流体动力空化装置处理混合流体的方法，具体地说，本专利技术涉及由许多单独化合物组成的复杂流体的改性，并利用空腔内爆能量通过改变其化学成分和转化化合物来改善流体的同质性、粘度和/或其他物理特性，以获得升级的、更有用的产品。

技术介绍

[0002]声空化或水动力空化产生的压力升高、温度升高和剧烈混合会引发并加速许多反应过程。通过流体中空腔坍塌时释放的能量来增强反应和过程，已在许多用于升级、混合、泵送和加速化学转化的技术中得到应用。虽然极端压力或巨大的热量可能对部分造假较为昂贵的机械造成伤害，但通过受控使用的结果通常非常有益。
[0003]空化可以通过许多不同的方式产生，例如，水动力、声学、激光诱导或通过向过冷流体中直接注入蒸汽产生，这会产生类似于水动力和声学空化的坍塌条件。与单独的声空化相比，直接蒸汽喷射空化与声空化耦合的效率高达16倍。当流体的温度接近沸点时，气泡的形成是显而易见的，如果用超声波照射流体或在具有适当速度的流体动力空化反应器中处理流体，空化气泡将以每毫升数百的浓度形成。增加压力可以抑制它们的形成。气泡占据了通常由流体所占据的空间，流体阻碍了流动并增加了压力。如果空化气泡重新定位到低速高压区（与伯努利原理相反），它们将在10分钟内产生内爆
−8‑
10
−
6 s.内爆伴随着压力和温度的急剧局部升高，高达1000 atm和5000
°
C。这种压力和温度升高导致产生速度为100 m/s和更高的局部射流。
[0004]空腔的坍塌伴随着冲击波、强大的剪切力和大量能量的释放，这些能量会激活气相气泡内的原子、分子和自由基，以及周围流体中的原子、分子和自由基。伴随崩塌的能量释放会引发化学反应和过程，或消散到周围的流体中。在许多情况下，内爆是无排放的。之后通常会发射紫外线或可见光，这可能会引发光化学反应并产生自由基，超高压的一个缺点是产生极高的热量，如果过热对产品质量和安全会产生损害。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种用于在至少三个连续空化室中的流体流中产生多级空化的方法和装置。这一目标是通过设计多级空化装置来实现的，该装置旨在快速改造复杂流体。根据本专利技术，该方法包括使用由泵维持的受控入口压力，并应用选定的试剂和条件，在流经式流体动力多室空化装置中供给流体。
[0006]本专利技术涉及一种在多级流体动力空化装置中处理流体混合物的方法。该方法首先通过流体动力空化装置提供流道。接下来，通过具有多个通道的多喷嘴泵送流体混合物。多喷嘴在射流混合物中产生空化特征。然后流体混合物通过布置在工作室中的多个螺旋导轨，螺旋导向装置也会在流体混合物中产生气穴特征，该流体混合物接下来在涡流室中的多个导流板上输送，导流器和涡流室在射流混合物中产生空化特征，最后，将射流混合物引
入具有增大横截面积的雾化锥体中，射流混合物在雾化锥中失去所有空化特征。
[0007]工作腔由导向锥的外壁和收敛锥的内壁限定。导向锥和收敛锥沿流动路径同轴布置，使得工作室沿着各自锥的面对的内壁和外壁。螺旋导轨围绕导锥的外壁布置，并且随着工作室直径的减小，螺距减小，螺旋导向器从多喷嘴延伸至导向锥的顶部。
[0008]多喷嘴优选地包括四个通道。所述每条通道沿流动路径具有突然收缩和扩张。通道可以是文丘里型通道，具有圆形轮廓的锥形入口、圆柱形喉部和锥形出口，可多次处理流体混合物，这可以通过单个多级水动力空化装置的多个通道或串联布置的多个多级水动力空化装置的通道来实现。
[0009]用于处理流体混合物的多级流体动力空化装置包括圆柱形壳体，其具有穿过该壳体的流道和布置在该流道的入口中的入口锥体，多喷嘴位于入口锥体后的流道中。多喷嘴具有围绕多喷嘴的周长环布置的多个通道。多喷嘴后的流道中有一个直径逐渐减小的环形锥形工作室，多个螺旋导管布置在工作室内，从多喷嘴上的通道穿过工作室内。
[0010]涡流发生器沿着流动路径连接工作室。涡流发生器包括前盘、后盘和设置在其间的缸体。前后盘包括从中心孔到围绕气缸体的环形间隙的弯曲导流板，一个雾化锥沿着流动路径跟随涡流室。
附图说明
[0011]图1为本专利技术多级空化装置的优选实施例图2为沿着图1的2
‑
2线展示的多级空化装置的横截面图。
具体实施方式
[0012]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0013]请参阅图1，本专利技术提供的一种实施例，所述系统包括一个限定了基本圆柱形外部的壳体、一个位于所述壳体中的流体入口、一个工作腔、一个位于工作腔中的流体出口（用于从所述腔中抽出流体）、一个从涡流腔中的出口，以及一个与上游腔室同轴对齐的雾化锥。流体入口被定位为将流体引入具有突然收缩和膨胀特性的上游多喷嘴壳体通道。工作室是系统的关键部分，形状为收敛锥状。工作室内装有导流元件，是发生第一次空化效应的地方。流体出口加速并将流体导入涡流室，在涡流室中发生第二次空化效应。从雾化器中流出的富含气泡的流体进行第三次空化处理。
[0014]图1和2由优选由金属制成的圆柱形主体10、入口管12和出口管14组成。入口锥体16位于沿流动路径的多喷嘴18的前面。导向锥20位于喷嘴18后面，具有螺旋导向装置22。多喷嘴18的形状为具有周长环19的圆盘，并具有四个通道24，这些通道24具有横向突然收缩和膨胀的特性。螺旋导管22的数量等于多喷嘴18中通道24的数量，通道24均匀分布在多喷嘴18的整个表面区域，并沿工作室26直接流动。会聚锥体28后面是涡流室或发生器29，由圆盘30、32、弯曲的导流板34和同轴对齐的中心孔36组成，环形间隙38位于前后盘30、32之间，并围绕着直径略小于涡流室29的圆柱形主体40，该圆柱形主体阻挡了前盘30中中心孔36喷
出的射流的直接路径。弯曲的导流板34相对于阀盘30、32升起，以便延伸至圆筒型阀体40。
[0015]导流板34从前盘30中的中心孔36到涡流发生器39的环形间隙38形成多条弯曲流路。从涡流室39的环形间隙38到圆筒型主体40背面的后圆盘32上的中心孔36，形成了类似的路径。中心孔36、收敛锥28的出口42和雾化锥46的进口44（沿流道位于涡流发生器29后面）的直径都相同。
[0016]本专利技术的空化装置9可以由许多材料制成，但是对材料的选用有一定标准。材料的制造和钎焊应该简单，能够承受高压和高温，并具备高耐腐蚀性，从而允许系统在各种流体中连续重复运行。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用多级流体动力空化装置处理混合流体的方法，其特征在于：包括穿过流体动力空化装置的流道；通过具有多个通道的多喷嘴泵送流体混合物，其中多喷嘴在流体混合物中产生空化特征；将所述流体混合物通过布置在工作室中的多个螺旋导管，其中所述螺旋导管在所述流体混合物中产生空化特征。2.根据权利要求1所述的一种使用多级流体动力空化装置处理混合流体的方法，还包括在涡流室中的多个导流板上输送流体混合物，其中导流板和涡流室在流体混合物中产生空化特征，以及将流体混合物引入具有增大横截面积的雾化锥体，其中流体混合物失去所有空化特征。3.根据权利要求1所述的一种使用多级流体动力空化装置处理混合流体的方法，其中所述工作室由导向锥体的外壁和收敛锥体的内壁限定，所述收敛锥体沿所述流道与所述导向锥体同轴布置，使得所述工作室沿所述流道具有减小的直径。4.根据权利要求3所述的一种使用多级流体动力空化装置处理混合流体的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙震，薛冬梅，顾时雨，王星浩，
申请(专利权)人：中印恒盛北京贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：