专利名称：一种溶气管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及环保技术，具体地说是一种将空气溶解于水的装置。
用气浮法处理污水时，需利用溶气法对水进行溶气。溶气法的要点是将气浮池中经过净化后的清水分出一部分，用回流泵泵入溶气罐中，并使之保持一定压力，同时通入压力稍高的压缩空气。水在溶气罐中需要滞留一段时间，使空气能够通过扩散逐渐溶入水中。溶水空气的压力水称为溶气水。溶气水经过释放后陡然减压至常压，溶于水中的空气突然变为过饱和态，于是迅速自水中挥发出来，形成微小的气泡，将这种充满微气泡的水导入气浮池，与加药絮凝后的污水混合，微气泡会与絮凝体结合，并将其托起，浮至水面形成浮渣，用刮泥装置清除浮渣，污水便得以净化。
溶气罐的溶气率越高，不但释放后的微气泡浓度越高，而且释放时溶气的过饱和度也越大，溶气自水中挥发出来的速度更快，形成的微气泡直经更小，这两者都会改善气浮效果，使净化率提高。
但目前使用的溶气罐，其溶气原理基于气体分子的扩散，因而溶气罐相当大，溶气效率却有不高。
本实用新型的目的是设计一种结构简单，溶气效率高的溶气管。
其主要技术方案包括一管体及安装在该管体上的清水进口管和溶气水出口管，在管体内有布气板，管体的两端连接端盖，在布气板中的导流板上有一根喷气管，在该喷气管的一侧沿轴向均布微孔，另一侧连接进气管，其中微孔与进气管分别位于导流板的两个平面上，进气管的另一端伸出管体外；清水进水管的中心线与管体的中心线之间有一段距离n，清水进口管的中心线与管体的横断面之间有向外倾斜的夹角α，布气板位于清水进口管的对面，并与管体的内壁间有夹角β，布气板的两端分别利用固定杆安装在管体的内壁进气管位于喷气管的中部，进气管的外端位于安装在管体的外壁上的鞍形法兰内，并在进口管与鞍形法置之间设置密封圈，在鞍形法兰的端部连接进气盖及气咀，在进气盖与鞍形法气之间设置密封垫；在清水进口管中，筒形的喷管与管体连接，喷管的上端连接异形喇叭口，在异形喇叭口的端部连接法兰，喷管的外侧内壁与管体的内壁相切；布气板中导流板的横断面形状可以为平板形或弧形，若为弧形时，其两端的联接横板亦为弧形，在清水进口管与管体的端口之间利用接管连接球阀，管体内的布气板可以安装1块，两块或者更多，每块布气板的安装位置相互错开。
本实用新型的优点是溶气效率高，当回流泵泵来的回流水自喷管以一定角度α及一定速度喷射入管体内时，在L段内，由于喷管水流的冲击作用，管体内的水在整个截面上开始作螺旋形旋转运动。当作螺旋状旋转运动的水推进至布气板位置时，其流态如
图10所示管壁与布气板之间的外层水流基本保持螺旋状运动，在C点处，旋转着的水因受导流板的阻挡，被迫改变方向，紧贴着布气板运动。在A点处切线速度较大。这时，压缩空气以很高的速度自布气板上喷气管的微孔中喷出，在A点处进入水体中。若微孔直径、孔距以及压缩空气压力、流量选择得当，进入水中的微细空气流将迅速被完全溶解，溶入空气后的水迅速撤离A点，其位置立即被未溶入空气的水所取代，这就实现了水--气接触相互的激剧改变，从而大大加快了溶气过程。
由于管内水体每旋转一圈溶入空气的水层很薄，故布气板必须有一定的长度，并有安装角度β，这样一来，随着水体的螺旋状旋转，空气得以一层一层地连续溶入。
喷管的安装角度α决定了气体内水体螺旋运动的螺旋角，一般必须取α≤β。这样一来，由于布气板的反射作用，布气板内侧的水体将不沿管体轴向方向推进，有时反而稍稍后退，向前推进的仅为管内壁与布气板之间的环状水层，该水层螺旋状推进至管体溶体水出口处，排出管体，进入释放器。不难看出，必须将A点处溶入了空气的水导至外圈，布气板上侧的导流板起到了这个作用。由于布气板上侧的导流板的存在，B点附近产生负压，加上A点处水的切线速度高，溶入了空气后的水得以冲至外圈。合理选择α与β的比例、布气板宽度H、布气板与管体内壁之间的距离△，可以保证溶入空气后的水在D点处到达管体内壁。
在D点处，由于A点处水流的混入，外圈线速度将增加，其增加的动能在旋转过程中逐渐传给心部水体，使心部水体旋转加速，外圈线速度至E点附近又恢复正常。只需各参数选择得当，能使各截面上A点处的水流切线速度基本不变，即保证布气板喷气管各微孔孔口的阻力基本不变，亦即保证各微孔的喷气量基本不变，溶气效果达到最佳值。
管体直径φ，长度L，喷管流速V，喷管安装角α，布气板至喷管的距离1，布气板长度，布气板与管体内壁距离△，布气板宽度H，布气板安装角度β，微孔孔径及孔距，弧形布气板的曲率半径是本溶气管的重要参数。
图1为本实用新型的结构图。
图2为
图1的俯视图。
图3为
图1的F-F视图。
图4为布气板结构图。
图5为图4的K-K视图。
图6为图4的G-G视图。
图7是当图4中的布气板为弧形时的G-G视图。
图8为两节溶气管组装后的结构图。
图9为每节溶气管内放置两块布气板的结构。
图10为流体在管体内运动状态断面图。
如图所示在管体12的两端连接端盖1，在管体12的左侧连接清水进口管，右侧连接溶气水出口管13。清水进口管中的喷管11呈筒形，喷管与管体12连接，喷管外侧的内壁与管体的内壁相切，在喷管上端连接异形喇叭口10，并在其端部连接法兰9，在异形喇叭口10与左侧的端盖1之间利用接管5、弯头6、缩节7连接球阀8，在管体右侧的端盖上利用连接管15连接截止阀16，在溶气水出口管13的上端连接法兰14，在管体12两端的每个端盖之间安装有密封垫2。
在管体12内相对于清水进口管的另一侧利用布气板固定杆23、17安装布气板18，布气板由导流板29及其两端的联接横板28构成，在导流板的中部有一根纵向的喷气管30，在喷气管的一侧沿轴向密布微孔32，另一侧的中部连接进气管27。布气板的横断面形状可以是平面状，也可以是弧形，如图7中的29’。安装时，有微孔的一侧向管体中心，进气管伸出管体，在管体外壁连接一鞍形法兰22，进气管的外端位于该鞍形法兰内，在鞍形法兰的上端连接进气盖20，并在进气盖与鞍形法兰间设置密封垫19，在进气管27与鞍形法兰间有0形密封圈21，在进气盖上有气咀26。
根据需要，可将两根溶气管相串联，如图8所示，此时，一根溶气管上有清水进口管，另一根上有溶气水出口管。也可以如图9所示，在每根溶气管内安装相对的两块布气板。
权利要求1.一种溶气管，包括管体(12)及安装在管体上的清水进口管与溶气水出口管(13)，在管体内有布气板(18)，管体(12)两端连接端盖(1)，其特征是布气板(18)中的导流板(29)上有一根喷气管(30)，在该喷气管(30)的一侧沿轴向均布微孔(32)，另一侧连接进气管(27)，其中，微孔(32)与进气管(27)分别位于导流板(29)的两个平面上，进气管(27)的另一端伸出管体(12)外。
2.根据权利要求1所述的溶气管，其特征是清水进口管的中心线与管体(12)的中心线之间有一段距离n，清水进口管的中心线与管体(12)的横断面之间有向外倾斜的夹角α，布气板(18)位于清水进口管的对面，并与管体(12)的内壁间有夹角β，布气板(18)的两端分别利用固定杆安装在管体(12)的内壁上。
3.根据权利要求1所述的溶气管，其特征是进气管(27)位于喷气管(30)的中部，进气管的外端位于安装在管体(12)的外壁上的鞍形法兰(22)内，并在进口管(27)与鞍形法兰(22)之间设置密封圈(21)，在鞍形法兰(22)的端部连接进气盖(20)及气咀(26)，在进气盖(20)与鞍形法兰(22)之间设置密封垫(19)。
4.根据权利要求1所述的溶气管，其特征是在清水进口管中，筒形的喷管(11)与管体(12)连接，喷管(11)的上端连接异形喇叭口(10)，在异形喇叭口(10)的端部连接法兰(9)，喷管(11)的外侧内壁与管体(12)的内壁相切。
5.根据权利要求1所述的溶气管，其特征是布气板(18)中的导流板(29)的横断面形状为平板形。
6.根据权利要求1所述的溶气管，其特征是布气板(18)中的导流板(29)的横断面形状为弧形，其两端的联接横板(28)也呈弧形。
7.根据权利要求1所述的溶气管，其特征是清水进口管与管体(12)的端盖(1)之间利用接管(5)连接球阀(8)。
8.根据权利要求1所述的溶气管，其特征是管体(12)内的布气板(18)可以安装1块、两块或者更多，每块布气板的安装位置相互错开。
专利摘要本实用新型涉及环保技术,具体地说是一种将空气溶解于水的溶气管,该装置包括一管体及安装在管体上的清水进口管与溶气水出口管,在管体内有布气板,管体两端连接端盖,在布气板中的导流板上有一根喷气管,在该喷气管的一侧沿轴向均布微孔,另一侧连接进气管,其中微孔与进气管分别位于导流板的两个平面上,进气管的另一端伸出管体外。
文档编号C02F1/24GK2414064SQ99229268
公开日2001年1月10日 申请日期1999年8月27日 优先权日1999年8月27日
发明者陆吉明, 郑焕章 申请人:锡山市沪东冶金工程机械制造有限公司