专利名称：水力空化反应器嵌入式多孔板段装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水力空化反应器嵌入式多孔板段装置，用于产生水力空化现象。
背景技术：
随着我国经济社会的发展，石油化工、塑料、合成纤维、制药、焦化、纺织印染、油漆等工业迅速发展，各种含有大量难生物降解的污染物相应增多，它们进入水体给环境造成了严重的污染。难降解污染物主要包括多环芳烃、卤代烃、杂环类化合物、酚化物、有机磷农药、表面活性剂、有机染料等有毒、发色有机污染物。这些物质的共同特点是毒性强，色度高，成份复杂，化学需氧量大，微生物对其没有降解效果，常规的生物处理工艺失去作用。如果这些污染物未经处理排放到水体中，将严重污染水环境、威胁人类的身体健康。因此， 去除难降解污染物的研究已引起国内外学者的高度重视，是目前水污染控制研究的难点问题。
发明内容为了解决现有污染物难降解的问题，本实用新型提供一种水力空化反应器嵌入式多孔板段装置。其结构简单、耗材少、操作方便；特别是在多孔板的设计上，采用嵌入式布置，此种设计便于安装、更换，同时将多孔板结构裸露在有机玻璃观察窗内，便于空化过程的观察。本实用新型采用的技术方案是水力空化反应器嵌入式多孔板段装置，其特征在于包括水力空化发生装置和方形断面观测段；所述水力空化发生装置为嵌入式的多孔板，所述多孔板上设有束流孔，废水流经所述束流孔时形成高速水流，当所述高速水流压力降至所述废水相应温度的饱和蒸汽压力时形成空泡，所述空泡在所述观测段内生长和溃灭；所述观测段的进口处设有卡槽，所述多孔板嵌在所述卡槽内；所述观测段的两侧及顶部设有便于观测的有机玻璃，所述观测段的底部设有活动钢板，所述活动钢板上设有多个便于实时采集各测点压力的测压孔；所述观测段上游端与圆方接头连接，所述观测段的下游端与方圆接头连接。进一步，所述束流孔孔口的形状是圆形、等边三角形、正方形中的一种或两种以上的任意组合。进一步，所述束流孔的布置采用直线陈列分布。本实用新型使用时，当液体流速达到一定值时，压力会下降，当压力降至液体的饱和蒸汽压时，液体发生空化形成大量空泡，空泡随液体流动形成了两相流动。当流动的压力增大时，空泡溃灭形成微射流、冲击波，并在极短时间内释放巨大的能量，产生超高温、超高压。在这种高能量作用下液体裂解为活性氢原子和自由羟基，重组形成过氧化氢，自由基团具有强氧化性，可以有效地降解复杂有机物，生物难降解物等。本实用新型的有益效果体现在(I)反应条件容易控制；(2)产生空化效率较高；(3)产生空化所使用的设备简单；(4)反应器的维护成本非常低。
图I为本实用新型水力空化反应器嵌入式多孔板段装置的整体结构示意图。图2为本实用新型的正视图。图3为本实用新型的俯视图。图4为本实用新型顺水流方向的侧视图。图5a为本实用新型多孔板主视图。图5b为本实用新型多孔板侧视图。图5c为本实用新型多孔板相应在工作段的插槽剖面图。 图6a为本实用新型直径d = 5mm、16孔的圆形孔口多孔板布置图。图6b为本实用新型直径d = 5mm、25孔的圆形孔口多孔板布置图。图6c为本实用新型直径d = 3mm,25孔的圆形孔口多孔板布置图。图6d为本实用新型直径d = 3mm,49孔的圆形孔口多孔板布置图。图7a为本实用新型直径d = 5mm、16孔的正方形孔口多孔板布置图。图7b为本实用新型直径d = 5mm、25孔的正方形孔口多孔板布置图。图7c为本实用新型直径d = 3mm、25孔的正方形孔口多孔板布置图。图7d为本实用新型直径d = 3mm,49孔的正方形孔口多孔板布置图。图8a为本实用新型直径d = 3mm、25孔的等边三角形孔口多孔板布置图。图8b为本实用新型直径d = 3mm,49孔的等边三角形孔口多孔板布置图。图8c为本实用新型直径d = 5mm、16孔的等边三角形孔口多孔板布置图。图8d为本实用新型直径d = 5mm,25孔的等边三角形孔口多孔板布置图。图9为本实用新型组合式孔口多孔板布置图。
具体实施方式
参照附图I 9，水力空化反应器嵌入式多孔板段装置，特点是包括水力空化发生装置和方形断面观测段3 ;所述水力空化发生装置为嵌入式的多孔板1，所述多孔板I上设有束流孔，废水流经所述束流孔时形成高速水流，当所述高速水流压力降至所述废水相应温度的饱和蒸汽压力时形成空泡，所述空泡在所述观测段3内生长和溃灭；所述观测段3的进口处设有卡槽2，所述多孔板I嵌在所述卡槽2内；所述观测段3的两侧及顶部设有便于观测的有机玻璃4，所述观测段3的底部设有活动钢板5，所述活动钢板5上设有多个便于实时采集各测点压力的测压孔7 ;所述的观测段3上游端与圆方接头8连接，所述观测段3的下游端与方圆接头6连接。进一步，所述束流孔孔口的形状是圆形、等边三角形、正方形中的一种或两种以上的任意组合。进一步，所述束流孔的布置采用直线陈列分布。本实用新型使用时，废水流经多孔板I上的束流孔时形成高速水流，当其压力降至废水相应温度的饱和蒸汽压力时形成空泡，并在观测段3内生长和溃灭。观测段3两侧及顶部设有机玻璃4观察窗，以便应用高速摄影机和三维粒子图像测速仪观测空泡的形成、生长及溃灭情况以及空化区和空蚀区的瞬时流速场。在观测段3设有测压孔7，以便用多点 压力电子扫描阀实时采集各测点的压力。本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。
权利要求1.水力空化反应器嵌入式多孔板段装置，其特征在于包括水力空化发生装置和方形断面观测段；所述水力空化发生装置为嵌入式的多孔板，所述多孔板上设有束流孔，废水流经所述束流孔时形成高速水流，当所述高速水流压力降至所述废水相应温度的饱和蒸汽压力时形成空泡，所述空泡在所述观测段内生长和溃灭；所述观测段的进口处设有卡槽，所述多孔板嵌在所述卡槽内；所述观测段的两侧及顶部设有便于观测的有机玻璃，所述观测段的底部设有活动钢板，所述活动钢板上设有多个便于实时采集各测点压力的测压孔；所述的观测段上游端与圆方接头连接，所述观测段的下游端与方圆接头连接。
2.如权利要求I所述的嵌入式多孔板段装置，其特征在于所述束流孔孔口的形状是圆形、等边三角形、正方形中的一种或两种以上的任意组合。
3.如权利要求2所述的嵌入式多孔板段装置，其特征在于所述束流孔的布置采用直线陈列分布。
专利摘要本实用新型公开了一种水力空化反应器嵌入式多孔板段装置，特点是包括水力空化发生装置和方形断面观测段；所述水力空化发生装置为嵌入式的多孔板，所述多孔板上设有束流孔，所述观测段的进口处设有卡槽，所述多孔板嵌在所述卡槽内；所述观测段的两侧及顶部设有便于观测的有机玻璃，所述观测段的底部设有活动钢板，所述活动钢板上设有多个便于实时采集各测点压力的测压孔；所述的观测段上游端与圆方接头连接，所述观测段的下游端与方圆接头连接。本实用新型结构简单、耗材少、操作方便；同时将多孔板结构裸露在有机玻璃观察窗内，便于空化过程的观察。
文档编号C02F1/72GK202508910SQ20122000955
公开日2012年10月31日 申请日期2012年1月10日 优先权日2012年1月10日
发明者常中权, 杨亮, 董志勇, 邴斌 申请人:浙江工业大学