利用微纳米气泡处理有机废气的设备的制作方法

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种有机废气处理设备，特别是一种利用微纳米气泡处理有机废气的设备。

背景技术：

早在19世纪，研究者们就已经利用流体力学和物理学开始了对于毫米级气泡在液体中生成、上升过程的研究。上世纪50年代，在化工领域开始了对气泡和液滴的研究。两相流(气液、液液)特别是气液分散相的基础现象的研究成果，极大地促进了化工机械的大规模应用。微纳米气泡发生技术是20世纪90年代后期产生的，其制造方法包括旋回剪切、加压溶解、电化学、微孔加压、混合射流等方式，均可在一定条件下产生微纳米级的气泡。

微气泡破裂瞬间，由于气液界面消失的剧烈变化，界面上集聚的高浓度离子将积蓄的化学能一下子释放出来，此时可激发产生大量的羟基自由基。羟基自由基具有超高的氧化还原电位，其产生的超强氧化作用可降解水中正常条件下难以氧化分解的污染物如苯酚等，实现对水质的净化作用。

现有的利用微纳米气泡处理废气的设备一般包括具有过水通道的壳体，过水通道的两端分别为进水口和出水口，且过水通道中部设有高速旋转的叶轮，壳体靠近进水口的位置设有与过水通道连通的废气入口。

使用时，废气进入废气入口，并在进水口处水流的推动下汇入到过水通道中部；叶轮高速转动，以在过水通道中部制造低压强、高流速的状态，使液体中的气泡不断膨胀，体积变大，并伴随着流体运动，气泡到达高压强、低流速区域之后，气泡就会塌缩、爆裂，以分解废水。

有机废气在分解时会产生颗粒物，这些颗粒物会沉淀在壳体内部，当颗粒物堆积过多时会影响叶轮的旋转。而现有的设备没有设置用于排出颗粒物的排污结构，导致现有的设备不适用于有机废气的处理。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种利用微纳米气泡处理有机废气的设备，解决的技术问题是如何清理颗粒物。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：利用微纳米气泡处理有机废气的设备，包括支架和设于支架上的壳体，壳体内设有具备进水口和出水口的过水通道，壳体靠近进水口的位置设有与过水通道连通的废气入口，壳体靠近出水口的位置安装有用于检测过水通道内压力状态的压力传感器，壳体外设有通过管道与废气入口连通的气泵以及通过接受压力传感器发出的信号来控制管道内介质通断的控制机构，过水通道的中部竖直设有搅拌轴，且搅拌轴上安装有叶轮，支架上还设有潜水泵，潜水泵包括泵体和设于泵体内的电机，且电机的输出轴伸出泵体，其特征在于，壳体底部设有与过水通道连通的排污口，排污口位于进水口和出水口之间并与搅拌轴正对，所述的壳体外还设有能将排污口封闭的挡板，且挡板通过螺丝与壳体可拆卸固定；所述的搅拌轴呈中空状，该搅拌轴上端封闭，其下端穿过挡板并通过密封圈使两者之间形成密封；搅拌轴的下端套在电机的输出轴上且两者之间通过花键相连，所述的搅拌轴和挡板通过轴承轴向固定，且当卸下螺丝后，所述的搅拌轴能沿电机的输出轴的轴向滑动。

使用时，有机废气通过气泵吸入到废气入口，并在进水口处水流的推动下汇入到过水通道中部；潜水泵驱动叶轮高速转动，以在过水通道中部制造低压强、高流速的状态，使液体中的气泡不断膨胀，体积变大，并伴随着流体运动，气泡到达高压强、低流速区域之后，气泡就会塌缩、爆裂。气泡爆裂时会瞬间(约10的-9次方秒)绝热压缩而产生约10个大气压的超高压和在分子间达4400℃超高温的极限反应场，将电离现象特有的超氧化物(super oxide)和活性氢氧基(hydroxyl radical)，由压坏效应产生大量直径更小的微气泡，并呈现出超声波、带电性、滞留性、自我加压性、扩散性、强氧化性等特性，将有机物(VOCs)分解消灭(化学反应),同时将脏污成分破坏分离而悬浮水面，促使有机化合物(VOCs)部分转化成二氧化碳及水、另一部分被矿化形成颗粒状沉入水中并堆积在挡板上侧。

当壳体中的颗粒物堆积过多时，先将螺丝旋出，接着下移挡板使其与壳体之间产生操作间隙，此时便可清除处于挡板上侧的颗粒物。

本设备只需要旋出螺丝并下移挡板即可将处于壳体内部的颗粒物清除出来，具有操作方便的优点。

在上述的利用微纳米气泡处理有机废气的设备中，所述的挡板中部具有供搅拌轴穿过的通孔，所述的搅拌轴的外壁上设有环形凹槽，所述的密封圈位于环形凹槽内，且该密封圈的外侧壁与通孔的孔壁相抵。

采用上述设计，以较好地定位密封圈，确保挡板和搅拌轴之间形成可靠的密封，来提高本设备的工作稳定性。

在上述的利用微纳米气泡处理有机废气的设备中，所述的挡板的上侧面具有呈环形凸出的连接部，且连接部套在搅拌轴外，所述的连接部外螺接有支撑筒，所述的轴承位于支撑筒内，轴承的内圈和外圈均通过过盈配合的方式分别与搅拌轴和支撑筒固定。

支撑筒和搅拌轴通过轴承连为一个整体，且支撑筒又是通过螺纹结构与连接部可拆卸相连的，这样便可方便搅拌轴和挡板分离，以方便密封圈的单独更换，来降低更换密封圈所带来的费用。

在上述的利用微纳米气泡处理有机废气的设备中，所述的挡板包括与排污口正对的板体和呈环状的密封垫，所述的板体的上侧面与壳体的底壁贴靠，该板体的上侧面上还设有呈环状的密封槽，所述的密封垫位于密封槽内，且密封垫的两端面分别与壳体和密封槽的底壁相抵。

在密封垫的作用下，以加强挡板将排污口封闭的效果，来提高本设备的工作稳定性。

在上述的利用微纳米气泡处理有机废气的设备中，所述的连接部和挡板由同一材料一次性成型。

与现有技术相比，本利用微纳米气泡处理有机废气的设备具有以下优点：

1、本设备只需要旋出螺丝并下移挡板即可将处于壳体内部的颗粒物清除出来，具有操作方便的优点。

2、支撑筒和搅拌轴通过轴承连为一个整体，且支撑筒又是通过螺纹结构与连接部可拆卸相连的，这样便可方便搅拌轴和挡板分离，以方便密封圈的单独更换，来降低更换密封圈所带来的费用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中A处的放大结构示意图。

图中，1、支架；2、壳体；2a、过水通道；2b、进水口；2c、出水口；3、压力传感器；4、搅拌轴；5、叶轮；6、挡板；6a、板体；6a1、连接部；6b、密封垫；7、潜水泵；7a、电机的输出轴；8、气泵；9、过滤网；10、管道；11、控制器；12、电磁阀；13、螺丝；14、轴承；15、支撑筒；16、密封圈。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，本利用微纳米气泡处理有机废气的设备由支架1、壳体2、压力传感器3、搅拌轴4、叶轮5、挡板6、潜水泵7、气泵8等组成。

其中，壳体2设置在支架1上，该壳体2的内部具有过水通道2a，如图1所示，过水通道2a包括两个水平段和位于两个水平段之间的竖直段，且两水平段分别位于竖直段两侧。两水平段上远离竖直段的一端的端口分别为过水通道2a的进水口2b和出水口2c，且进水口2b的位置低于出水口2c的位置。

位于下方的水平段内设有过滤网9，用于过滤通过进水口2b流入的水。壳体2靠近进水口2b的位置设有废气入口，废气入口与水平段连通，且此时，过滤网9位于废气入口和进水口2b之间。壳体2靠近出水口2c的位置安装有用于检测过水通道2a内压力状态的压力传感器3，且在实际产品中，压力传感器3检测的位置处于水平段和竖直段的交接处。

气泵8设于壳体2外，且气泵8的出气口通过管道10与废气入口连通。壳体2外还设有通过接受压力传感器3发出的信号来控制管道10内介质通断的控制机构。具体来说，控制机构包括控制器11和电磁阀12，压力传感器3的输出端通过电缆与控制器11的输入端相连，且控制器11的输出端通过电缆与电磁阀12的输入端相连；管道10包括一端与气泵8出气口相连的管一和一端与废气入口相连的管二，且管一和管二的另一端分别与电磁阀12的进口和出口连通。

如图1所示，搅拌轴4竖直设于竖直段内，且搅拌轴4上安装有叶轮5，用于搅拌过水通道2a内的液体。潜水泵7通过安装座(未图示)设于支架1上，该潜水泵7包括泵体和设于泵体内的电机，电机的输出轴7a伸出泵体，且该输出轴是沿竖直方向设置的。壳体2的底部设有与竖直段连通的排污口，排污口位于进水口2b和出水口2c之间，且该排污口与搅拌轴4正对。

壳体2外还设有能将排污口封闭的挡板6，且挡板6通过若干根螺丝13与壳体2可拆卸固定。具体来说，如图1和图2所示，挡板6包括与排污口正对的板体6a和呈环状的密封垫6b。其中，板体6a的上侧面与壳体2的底壁贴靠；该板体6a的上侧面上还设有呈环状的密封槽，密封垫6b位于密封槽内，且密封垫6b的两端面分别与壳体2和密封槽的底壁相抵，以加强密封排污口的效果。如图2所示，挡板6中部沿竖直方向贯穿有通孔，搅拌轴4呈中空状，该搅拌轴4上端封闭，其下端穿过通孔并套在电机的输出轴7a上。搅拌轴4的外壁上设有环形凹槽，密封圈16位于环形凹槽内，且该密封圈16的外侧壁与通孔的孔壁相抵，使挡板6和搅拌轴4之间形成密封连接。

电机的输出轴7a和搅拌轴4通过花键相连；搅拌轴4和挡板6通过轴承14轴向固定，且当卸下螺丝13后，搅拌轴4能沿电机的输出轴7a的轴向滑动。在本实施例中，搅拌轴4、挡板6和轴承14这三者的连接方式具体如下：板体6a的上侧面具有呈环形凸出的连接部6a1，连接部6a1套在搅拌轴4外，且连接部6a1和挡板6由同一材料一次性成型。连接部6a1外螺接有支撑筒15，轴承14位于支撑筒15内，轴承14的内圈和外圈均通过过盈配合的方式分别与搅拌轴4和支撑筒15固定，以稳定实现搅拌轴4与挡板6可转动相连。

使用时，有机废气通过气泵8吸入到废气入口，并在进水口2b处水流的推动下汇入到过水通道2a中部；潜水泵7驱动叶轮5高速转动，以在过水通道2a中部制造低压强、高流速的状态，使液体中的气泡不断膨胀，体积变大，并伴随着流体运动，气泡到达高压强、低流速区域之后，气泡就会塌缩、爆裂。气泡爆裂时会瞬间(约10的-9次方秒)绝热压缩而产生约10个大气压的超高压和在分子间达4400℃超高温的极限反应场，将电离现象特有的超氧化物(super oxide)和活性氢氧基(hydroxyl radical)，由压坏效应产生大量直径更小的微气泡，并呈现出超声波、带电性、滞留性、自我加压性、扩散性、强氧化性等特性，将有机物(VOCs)分解消灭(化学反应),同时将脏污成分破坏分离而悬浮水面，促使有机化合物(VOCs)部分转化成二氧化碳及水、另一部分被矿化形成颗粒状沉入水中并堆积在挡板6上侧。

当壳体2中的颗粒物堆积过多时，先将螺丝13旋出，接着下移挡板6使其与壳体2之间产生操作间隙，此时便可清除处于挡板6上侧的颗粒物。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。