CN104478108A - 一种高效碟式射流曝气器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种高效碟式射流曝气器，包括套合组成的碟形内空腔和碟形外空腔，两空腔周面径向对应设有多组同心内喷嘴和外喷嘴，其特征在于：所述的内空腔的上顶外面设置成上凸的光滑面的空气分布结构，内空腔的上顶内面设置成下凸的光滑面的水力增速结构，其中上凸光滑面面空气分布结构的上顶面向碟式射流曝气器的进气口外凸和内空腔的上顶内面下凸光滑面水力增速结构的顶面向碟式射流曝气器的进水口外凸；该高效碟式射流曝气器减少空气流速阻力和均布空气，减少水力流速阻力和撞击损失，内喷嘴和外喷嘴设配旋流筋，提高喷嘴气、液、固混合速率，提高扩散能力和扩散面积的碟式射流曝气器，并且使碟式射流曝气器的充氧效率提高25％左右和设备结构得以增强。
Description
技术领域
本发明涉及曝气器技术领域，尤其是提出了一种高效节能、20年免维修的碟式射流曝气器设备。
背景技术
现今常用的碟式射流曝气器，是由内外两个呈碟形空腔套合组成，两腔周面对应设有多组同心喷嘴。循环水由内腔经各喷嘴高速喷出，与外腔压力空气混合，利用射流剪切空气形成气液混合物，再经外腔喷嘴二次喷射，完成空气(氧)——混合液的传质和扩散过程，从而达到向水中充氧的目的。因其不需要水射流提供额外的负压吸气能力，所以能耗仅为常规负压射流曝气器的25-30％，且具有曝气和搅拌双重功能，无堵塞和氧利用率较高等特点。但现有的多喷嘴碟式射流曝气器的内腔内顶面采用平顶结构，进入水流垂直冲击内顶平面反射变向由径向喷嘴喷出。这种平顶面反射，撞击损失较大，不仅对水压损失，还使得能量消耗增加，而且平顶面反射还易导致水的散流，造成流速降低，水力剪切能力下降，能耗高冲氧效率低。其次，平面结构抗冲击能力差，因此需要较厚壁面和或设置额外的加强筋，不仅增加原辅材料的消耗，增加产品成本。进气垂直冲击内顶平面反射变向由径向喷嘴喷出。这种平顶面反射，撞击损失较大，空气分布不均，不仅对气压损失，还使得能量消耗增加。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术中存在的缺陷，而提供一种能够减少水力流速阻力、撞击损失，增强水力挤压和推动，减少空气流速阻力和均布空气，而且内喷嘴和外喷嘴设配旋流筋，提高喷嘴流速、气体、液体和固体混合速率，提高扩散能力和扩散面积的碟式射流曝气器。
为解决上述技术问题，本发明的高效碟式射流曝气器包括：包括套合组成的碟形内空腔和碟形外空腔，两空腔周面径向对应设有多组同心内喷嘴和外喷嘴，碟形内空腔的上顶外面设置成上凸的光滑面的空气分布结构，碟形内空腔的上顶内面设置成下凸的光滑面的水力增速结构，其中上凸光滑面面空气分布结构的上顶面向碟式射流曝气器的进气口外凸和碟形内空腔的上顶内面下凸光滑面水力增速结构的顶面向碟式射流曝气器的进水口外凸；上凸光滑面的空气分布结构的上顶面向碟式射流曝气器的进气口的外凸有效的减少空气阻力，并且使空气分布均匀，上凸光滑面的空气分布结构的下顶面向碟式射流曝气器的进水口下凸增强了水力的扩散能量，降低水流的撞击损失，提高内喷嘴流速。
碟形内空腔的上顶外面设置成上凸的光滑面为椭圆球面或为球面；碟形内空腔的上顶内面设置成下凸的光滑面为椭圆球面或为球面；一是进水流速低、进气不均的情况下，通过上凸的光滑面和下凸的光滑面使得腔内流速高，同时均布空气；二是随着曝气器的形状变化，使得各喷嘴之间的喷射均匀；三是克服平顶面结构强度易损。
碟形内空腔和碟形外空腔的喷嘴都增加旋流筋，旋流筋为波浪形，截面为半圆形，盘在碟形内空腔的内喷嘴和碟形外空腔的外喷嘴的内壁上，能够提高气体、液体和固体的切割混合，提高空气转移率。
碟形内空腔内喷嘴口直径为26mm-40mm，碟形外空腔的外喷嘴口直径为60mm-80mm，旋流筋的截面最大直径为5-8mm，提高喷嘴液体旋切流，气体、液体和固体混合速率，提高扩散能力和扩散面积。
碟形内空腔和碟形外空腔的下腔体呈斜锥底45-55°，可以有效的减少死角、增强流体速率。
本发明提供的高效碟式射流曝气器，减少水力流速阻力和撞击损失，减少空气流速阻力和均布空气，内喷嘴和外喷嘴设配旋流筋，提高喷嘴液体旋切流，气、液、固混合速率，提高扩散能力和扩散面积的碟式射流曝气器，并且使碟式射流曝气器的充氧效率提高25％和设备结构得以增强。鉴于我国现代化建设的需要，该发明具有广阔的市场前景，其推出必然带来良好的经济效益和社会效益。
附图说明：
图1是的碟式射流曝气器结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对发明的实施例进一步详述。
实施例1：如图1所示，一种高效碟式射流曝气器包括：套合组成的直径为1140mm高度为605mm碟形外空腔7和碟形内空腔2，碟形内空腔2周面设有内喷嘴6，碟形外空腔7周面设有外喷嘴3，碟形外空腔7的上端设有进气口1并在碟形外空腔7的下端设有进水口4，碟形内空腔2和碟形外空腔7的下腔体之间呈斜锥底8，斜锥底8的角度为45°，碟形内空腔2的上顶面设置成上凸的光滑面的空气分布结构5，上凸球缺半径360mm，球缺高度50mm，其中上凸的光滑面的空气分布结构5的上顶面和下顶面分别向碟式射流曝气器的进气口1和进水口4外凸，碟形内空腔内喷嘴口直径为26mm，外空腔的外喷嘴口直径为60mm，上凸的光滑面空气分布结构5的上顶面向碟式射流曝气器的进气口1外凸有效的减少空气阻力和撞击损失，并且使空气分布均匀，下凸的光滑面空气分布结构5的下顶面向碟式射流曝气器的进水口4，外凸球缺半径330mm，球缺高度70mm，外凸增强了水力的扩散能量，降低水流的撞击损失，提高内喷嘴流速，可以有效的减少空气阻力，并且空气分布均匀。
实施例2：如图1所示，与实施例1不同之处在于：碟形外空腔7的直径为1520mm，高度为700mm；碟形内空腔内喷嘴口直径为40mm，外空腔的外喷嘴口直径为80mm，内空腔的上顶面设置成上凸的光滑面的空气分布结构5，球缺半径800mm，球缺高度110mm；上凸的光滑面空气分布结构5的下顶面球缺半径700mm，球缺高度120mm；碟形内空腔和碟形外空腔的下腔体呈斜锥底45-55°。
实施例3：如图1所示，与实施例2不同之处在于：内碟形空腔5的内喷嘴6和碟形外空腔2的外喷嘴3都增加旋流筋(图中未标注)，旋流筋为波浪形，截面为半圆形，盘在碟形内空腔的内喷嘴和碟形外空腔的外喷嘴的内壁上；旋流筋的截面最大直径为5-8mm；其中，旋流筋为波浪形，截面为半圆形，内喷嘴直径为7mm，外喷嘴的直径8mm；内空腔喷嘴上内半圆设置旋流180°，下内半圆设置旋流180°上下交错，提高气体、液体和固体的切割混合，提高空气转移率，并且使碟式射流曝气器的充氧效率提高25％和设备结构得以增强。
实施例4：如图1所示，与实施例1不同之处在于：碟形内空腔5的内喷嘴6直径为40mm，碟形外空腔2的外喷嘴3的喷嘴口直径为80mm，旋流筋为波浪形，截面为半圆形，内喷嘴内的旋流筋最大直径为5mm，外喷嘴内的旋流筋最大直径8mm，提高喷嘴流速(引用空气动力学设计计算)，气体、液体和固体混合速率快、提高扩散能力和扩散面积。
实施例5：如图1所示，与实施例4不同之处在于：碟形内空腔2的上顶面设置成上凸的光滑面的空气分布结构5，上凸球缺半径360mm，球缺高度50mm，其中上凸的光滑面的空气分布结构5的上顶面和下顶面分别向碟式射流曝气器的进气口1和进水口4外凸，上凸的光滑面空气分布结构5的上顶面向碟式射流曝气器的进气口1外凸有效的减少空气阻力和撞击损失，并且使空气分布均匀，上凸的光滑面空气分布结构5的下顶面向碟式射流曝气器的进水口4，外凸球缺半径330mm，球缺高度70mm，外凸增强了水力的扩散能量，降低水流的撞击损失，提高内喷嘴流速，可以有效的减少空气阻力，并且空气分布均匀。
综上所述，本发明提供的高效碟式射流曝气器，减少水力流速阻力和撞击损失，增强水力挤压和推动，减少空气流速阻力和均布空气，内喷嘴和外喷嘴设配旋流筋，提高喷嘴液体旋切流、气、液、固混合速率、提高扩散能力和扩散面积的碟式射流曝气器，并且使碟式射流曝气器的充氧效率提高25％和设备结构得以增强。鉴于我国现代化建设的需要，该发明具有广阔的市场前景，其推出必然带来良好的经济效益和社会效益。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明中较佳部分的实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (5)
1.一种高效碟式射流曝气器，包括套合组成的碟形内空腔和碟形外空腔，两空腔周面径向对应设有多组同心内喷嘴和外喷嘴，其特征在于：所述的碟形内空腔的上顶外面设置成上凸的光滑面的空气分布结构，碟形内空腔的上顶内面设置成下凸的光滑面的水力增速结构，其中上凸光滑面面空气分布结构的上顶面向碟式射流曝气器的进气口外凸和内空腔的上顶内面下凸光滑面水力增速结构的顶面向碟式射流曝气器的进水口外凸。
2.根据权利要求1中所述的碟式射流曝气器，其特征在于：所述的碟形内空腔的上顶外面设置成上凸的光滑面为椭圆球面或为球面；所述的碟形内空腔的上顶内面设置成下凸的光滑面为椭圆球面或为球面。
3.根据权利要求1中所述的碟式射流曝气器，其特征在于：所述碟形内空腔的内喷嘴和所述碟形外空腔的外喷嘴还分别设置旋流筋。
4.根据权利要求1中所述的碟式射流曝气器，其特征在于：所述的旋流筋为波浪形，截面为半圆形，盘在所述的碟形内空腔的内喷嘴和所述碟形外空腔的外喷嘴的内壁上。
5.根据权利要求1中所述的碟式射流曝气器，其特征在于：所述的碟形内空腔和碟形外空腔的下腔体之间呈斜锥底，角度45-55°。
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