一种增压预粉碎气水微-纳米泡混溶液发生的系统及方法_3

文档序号:8421057阅读:来源:国知局
流相互剪切力作用下,气体转变成独立的微细小泡,产生气-水两相的增压、溶气、混合效果,形成第一级增压气水混溶液,这是对气体作增压预粉碎的核心环节,它强化了整个系统气-水两相的增压、溶气、混合效果。
[0037]第二级混合溶气系统将进入动力水泵5叶轮根部的第一级增压气水混溶液进一步加速、增压和混合,形成第二级增压气水混溶液,进一步强化气体和水体的溶混程度并将第二级增压气水混溶液压向压力释放输出系统的储液罐6中。气体和水体的溶混程度和第二级增压气水混溶液的输出流量和压力可通过功率调节装置在一定范围内调节。从气水溶混的两相液中分离出的大尺度气体从排气阀8排放出储液罐6外。其中形成的第二级增压气水混溶液在动力水泵5中的压力优选为3.0bar-4.0bar。
[0038]动力水泵5可以是不同形式的动力泵,可选涡流系列泵或其它离心、自吸、多级增压系列栗。
[0039]压力释放输出系统将接受的第二级增压气水混溶液注入储液罐6内,待其压力增至所需值,一般是3.5bar-4.0bar,即自动开启释放阀7,通常是指截流阀,当然也可以其它种类的阀门,使第二级增压气水混溶液突然释放压力,产生爆轰效应,形成气水微-纳米泡混溶液,这一效应中的主要能量集中转变为气水微-纳米泡混溶液的颗粒的表面能,形成所需级别的气水微-纳米泡混溶液,输向使用终端。
[0040]本发明的监控系统分别与第一级混合溶气系统的压缩机、第二级混合溶气系统的功率调节装置以及压力释放输出系统的释放阀7、数字式压力监测仪9和流量监测计10相连接。具体地,监控系统用于在线监测对第一级混合溶气系统的进气种类、进气压力和进气量,并进行控制;监控系统对第二级增压气水混溶液释放前的压力控制释放阀7的开启(即截流阀的开启);监控系统还通过在线监测第二级增压气水混溶液释放前的压力和释放后的气水微-纳米泡混溶液的输出流量进而控制调节第二级混合溶气系统中动力水泵5的功率调节装置,进而调节第二级增压气水混溶液的压力和输出流量,以保证输出连续、稳定。
[0041]监控系统还配置有远程数据传输装置,远程数据传输装置与互联网连接且用于运行过程的远程控制和数据的远程传输,即实现系统运行状态的数据远程传输和远程控制。
[0042]需要说明的是,根据使用的气体(空气、氧气或臭氧)设定压缩机输出压力;系统启动后,气浮池回流水从系统的进水喷嘴的进水口吸入被加速成高速水流。缩径水管4内的高速水流随即受到圆柱形透气储气仓2的阻碍,不仅原来呈层流的射流束突然改变流向,变成湍流,并对从透气储气仓2喷出的微细气柱进行冲撞、切割、混合和搅溶。压缩机输出压力通过压力监测器监测并传输到监控系统。虽然压缩机的输出压力已经按照气体的种类事先设定,压缩机自动按设定压力启动停止;但根据第二级增压气水混溶液释放前的压力变化需要增加压缩机输出压力时,监控系统即发出指令并修改原先设定的目标压力值,使压缩机将按新的目标压力运行。
[0043]从第一级混合溶气系统流入动力水泵5的第一级增压气水混溶液被动力水泵5进一步增压、进一步将气-水搅溶混合;动力水泵5通过功率调节装置和监控系统连接,用变频器调节动力水泵5功率。正常情况下,动力水泵5在50HZ的频率和略低于额定功率运行;当监控系统发现为保持输出流量输出端的第二级增压气水混溶液的压力会降低时,就会指令功率调节装置适当增大频率。需要作这种调节的时刻和调节的幅度通过本发明的整体系统与用户系统安装连通进行调试确定。
[0044]动力水泵5输出的第二级增压气水混溶液经过气液分离器被送入储液罐6中,储液罐6输出端设置有与监控系统相连接的数字式压力监测仪9以及释放阀7 (即截流阀)和流量监测计10 ;当储液罐6内第二级增压气水混溶液的压力达到设定值时,通常是3.5bar-4.0bar,监控系统即指令开启释放阀7,使经过释放阀7喷出的第二级增压气水混溶液突然释放压力,突然释放压力的第二级增压气水混溶液在经过释放阀7前,需事先调节好控制流量的释放阀7,使突然释放压力输出的第二级增压气水混溶液发生爆轰效应,形成设定流量的气水微-纳米泡混溶液。
[0045]系统可以对不同气源的输入进行选择性控制,使得同一装备设施能根据需要选择不同气源,形成不同功能:如空气源的气浮功能、臭氧溶水的杀菌灭毒功能或纯氧源的养护功能。
[0046]监控系统具有在线监测、识别和控制功能;可根据设定的要求进行开机启动、运行、关闭;并选择气源、气量、气压;水压、进出水量。控制原则是:以控制第一级增压气水混溶液的进气量为基础,第二级增压气水混溶液压力为依据,以气水微纳米泡混溶液输出流星和效果为目标。
[0047]自适应调整动力水泵功率(频率)和进气端压缩机压力目标值。由于现场条件多样多变,监控系统自适应调整的启动点和调节的幅度需要从本发明的整体系统和用户系统联通的调试过程获得的数据给出。
[0048]为了远程传输系统的运行数据和对其进行远程控制,为监控系统增配数据远程传输单元(DTU)与互联网连接。
[0049]本发明还提供一种增压预粉碎气水微-纳米泡混溶液发生的方法,该方法通过上述的增压预粉碎气水微-纳米泡混溶液发生的系统实现,由于前述已基本说明了增压预粉碎气水微-纳米泡混溶液发生的系统并对方法已进行了详细的说明,这里的方法不再进行详细赘述,仅作简单说明。
[0050]本发明的增压预粉碎气水微-纳米泡混溶液发生的方法,包括如下步骤:
[0051]S1、在水动力系统开始运行后,第一级混合溶气系统选择气源,增加压力,打开进气阀门,通过驱动水泵的动力驱动水流经过进水喷嘴I形成水体射流;其中进水喷嘴I的一端形成内径为D的进水口 11,进水喷嘴I的另一端形成内径为d的出水口 12,其中D > d,出水口 12的流速为进水口 11流速的(D/d)2倍;其中出水口 12的流速也即为水体射流的流速;
[0052]S2、透气储气仓2内的气体在被增压以及透气储气仓2外水体射流形成的负压共同作用下,从透气储气仓2穿过透气筛壁形成微米级的微细气柱;
[0053]S3、微细气柱与在缩径水管4中被明显加速了的水流相剪切、碰撞、混合、溶解,形成第一级增压气水混溶液;
[0054]S4、第一级增压气水混溶液直接进入动力水泵5,由动力水泵5对第一级增压气水混溶液继续加压并加速,提高气水的混溶程度,得到第二级增压气水混溶液,得到的第二级增压气水混溶液的压力优选控制在3.5bar-4.0bar,输出流量根据使用要求设定,并据此选定动力水泵5功率范围;
[0055]S5、通过监控系统在线监测后续步骤中第二级增压气水混溶液释放前的压力和释放后的气水微-纳米泡混溶液的输出流量情况,进行控制调节步骤S4中对第一级增压气水混溶液的加压压力和调节后的输出流量;
[0056]S6、通过监控系统在线监测第二级增压气水混溶
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1