一种超声联合负压增强除气的装置及方法与流程

本发明涉及除气装置领域，特别是涉及一种超声联合负压增强除气的装置及方法。

背景技术

在超声场中，溶于液体的气体形成空化泡，在超声振动作用下，气泡声场并聚成大的气泡，并在超声辐射力推动下上升至液体表面。超声除气对粘性较小的液体处理效果较好，并广泛应用于熔融金属、玻璃等的除气以减少凝固过程中形成的空隙。常勇等人在“熔体处理方法对纯铝铸锭超声波除气的影响(材料与冶金学报，第6卷第1期,2007年3月)”中公开了超声除气，在金属铸锭中，采用超声波处理金属熔体后，熔体的除气效率大幅度提高，约为单独使用除气剂的5.8倍。真空除气是利用真空泵将罐体内抽成真空，造成负压，罐内压力在负压作用下气液分离。该方法若单纯依赖气体扩散，除气效率较低。李军文等人在“除气剂和超声波对al_5_si铸锭除气的影响(有色金属，第63卷第2期，2011年5月)”中公开了真空除气，采用真空除气去掉al2o3中氢气，氢在铝液中向液气界面迁移主要通过两种形式来实现，即气泡形式和纯扩散形式。其中以纯扩散形式析氢的速度远低于以气泡形式析氢的速度，但是气泡自发成核很困难。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种超声联合负压增强除气的装置及方法，用于解决现有技术中除气装置的设计不合理、除气效果不佳等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种超声联合负压增强除气的装置，包括真空罐，所述真空罐内设有超声换能器，所述真空罐通过排气管道连通有真空泵。

在本发明的一些实施例中，所述超声换能器电性连接有电缆抗压转接器。

在本发明的一些实施例中，所述电缆抗压转接器电性连接有驱动电源。

在本发明的一些实施例中，所述超声换能器靠近所述真空罐底部。

在本发明的一些实施例中，所述真空罐连通有泄压阀。

在本发明的一些实施例中，所述真空罐上设有压力表。

在本发明的一些实施例中，所述真空罐的顶部设有罐体盖。

在本发明的一些实施例中，所述真空罐的底部设有旋拧阀。

本发明第二方面提供一种超声联合负压增强除气的方法，采用上述装置，包括对真空罐内的液体进行超声换能除气，同时进行真空抽气。

本发明第三方面提供上述方法制得的脱气液体。

本发明第四方面提供上述装置在蒸馏水脱气、去离子水脱气、泥浆脱气或熔融液脱气等中的应用。

本发明第五方面提供具有上述装置的脱气系统。

如上所述，本发明的一种超声联合负压增强除气的装置及方法，具有以下有益效果：本发明结合超声空化去气和负压去气两种方法的优点，提高液体去气效率以及去气有效性。本发明适用于高强度聚焦超声治疗、药物研究、制药、化工等行业对蒸馏水、去离子水等进行脱气，适用于各类泥浆净化系统，也可用于改善金属铸锭针孔缺陷，或者用于陶瓷、塑料玩具、树脂工艺品、打印机墨盒及玻璃制品等行业的熔融液脱气。

附图说明

图1显示为本发明的结构示意图。

零件标号说明

1—超声换能器

2—驱动电源

3—旋拧阀

4—真空泵

5—排气头

6—罐体盖

7—压力表

8—泄压阀

9—真空罐

10—电缆抗压转接器

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置；所有压力值和范围都是指绝对压力。

此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1所示为本发明的超声联合负压增强除气的装置，包括真空罐9，真空罐9内设有超声换能器1，真空罐9通过排气管道连通有真空泵4。真空泵4用于对真空罐9进行抽真空，超声环能器用于对罐体中的液体进行超声除气。超声换能器1位于真空罐9内部，使其在有效时间对液体进行超声作用，提高其超声效率。

在一些实施例中，超声换能器1电性连接有电缆抗压转接器10。

在一些实施例中，电缆抗压转接器10电性连接有驱动电源2。

在一些实施例中，超声换能器1靠近真空罐9底部，使得超声换能器1对罐内液体发挥充分的超声作用，提高超声除气效率。

在一些实施例中，真空罐9连通有泄压阀8，用于除气结束后进行泄压。

在一些实施例中，真空罐9上设有压力表7，用于实时显示罐体中的压力值。

在一些实施例中，真空罐9的顶部设有罐体盖6，需要加入液体时，打开罐体盖6，通过顶部开口加入液体。

在一些实施例中，真空罐9的底部设有旋拧阀3，用于处理后的样品排出。

采用上述装置进行除气的具体方法如下：打开罐体盖6，待除气处理的液体通过顶部开口注入真空罐9内，盖紧罐体盖6，拧紧旋拧阀3，关闭泄压阀8。真空泵4通过排气管道的排气头5与罐体相连接，通过真空泵4抽气，对真空罐9持续施加负压，实时压力值可由压力表7读出。超声换能器1通过电缆抗压转接器与罐体外的超声驱动电源2连接，该超声换能器一般为低频大功率换能器，有利于空化产生。一般将超声换能器1放置于罐体底部，以利用超声辐射力对气体排出液体起到推动作用，加速排气。样品作用完成后，打开旋拧阀3，将样品取出。

采用超声空化与负压联合除气方式可提高除气效率及有效降低液体含气量，实验表明，采用该装置及方法，超声功率950w，负压-0.09mpa，作用12.5h，1.2吨水的含氧量由2mg/l降至0.5mg/l，该方法对溶氧量严格控制的制备、实验过程提供了有效的实现途径。

综上所述，本发明结合超声空化去气和负压去气两种方法的优点，提高液体去气效率以及去气有效性。本发明适用于高强度聚焦超声治疗、药物研究、制药、化工等行业对蒸馏水、去离子水进行脱气，适用于各类泥浆净化系统，也可用于改善金属铸锭针孔缺陷，或者陶瓷、塑料玩具、树脂工艺品、打印机墨盒及玻璃制品等行业的熔融液脱气，本发明采用抗压转接方式，将超声换能器布置于真空罐体底部，可在有效时间内对样品进行超声作用，提高超声作用效率，并可有效利用单向向上的声辐射力，加速气泡排除。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。