[实用新型]撞击流空化器

说明书

技术领域

本实用新型专利涉及一种水力空化设备，尤其涉及是一种撞击流空化器。

背景技术

水力空化是液体产生空化的主要方法之一。液体通过空化器形成射流，液体速度剧增，液体压力剧减。当液体压力降至液体饱和蒸气压甚至以下时，由于液体的剧烈汽化而产生大量空化泡。空化泡随液体流动，形成两相流动。当液体压力恢复时，空化泡瞬间溃灭形成微射流和冲击波，产生瞬间高温(1000～5000K)和瞬间高压(1～5×10⁷Pa)。液体裂解产生高化学活性的羟基自由基，可以有效降解复杂难降解有机污染物。目前应用的水力空化器主要有孔板空化器和射流空化器。

两股液体高速相向流动撞击，在撞击瞬间达到极高的相对速度，可以产生强烈的微观混合和压力波动。(伍沅，《撞击流—原理、性质和应用》，化学工业出版社，2006年2月第1版)。让水力空化器产生的空化射流相互撞击，从而增强空化强度是一种强化空化的新思路。

专利201110425910.0公开了强化水射流空化降解含苯酚废水的设备。该设备让从射流空化喷嘴喷出的空化射流与靶盘撞击，加速空化泡溃灭，将空化泡溃灭集中在射流空化喷嘴与靶盘之间区域，使空化泡溃灭产生的极端高热聚集在该区域，形成一个相对集中的高温高压溃灭区，从而强化空化效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种撞击流空化器，可以有效增强现有水力空化器的空化强度。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的。这种撞击流空化器，包括进口管、撞击腔和出口管，所述进口管与出口管分布于撞击腔上，所述的进口管数量至少有两个，每个进口管的轴线穿过撞击腔中心，所述的出口管数量至少有两个；每个进口管内安装一块开有小孔的孔板或安装有微毛细管，液体通过孔板上的小孔或微毛细管形成射流并产生空化，空化的液体射流在撞击腔中心汇合，通过相互撞击产生大旋涡；撞击后的液体从出口管流出。

所述的进口管和出口管的数量均为3个，交错均布在撞击腔的圆周上，每个进口管和出口管的轴线穿过撞击腔中心，每个进口管内安装一块开有小孔的孔板。

所述的进口管和出口管的数量均为2个，一个进口管内安装一块开有小孔的孔板，另一个进口管内安装微毛细管。

所述的进口管和出口管的数量均为2个，交错均布在撞击腔的圆周上，每个进口管和出口管的轴线穿过撞击腔中心，每个进口管内安装一块开有小孔的孔板。

所述的微毛细管的内直径是孔板的小孔直径的0.01～1.0倍，所述的进口管的孔板距撞击腔的间距是进口管直径的0.01～1000倍。

所述的撞击腔形状是圆柱形、方形、矩形、椭圆形或球形。

本实用新型的有益效果为：

(1)强烈的压力波动：相互撞击的液体间发生强烈的相互作用，由此产生强烈的压力波动；压力波动的强度和频率随射流撞击速度的增大而线性增大，进而产生高声强超声波，产生超声空化；超声空化与水力空化叠加，使空化泡反复的溃灭和再生，从而增强空化强度和空化效应；

(2)强烈的微观混合：液体流相向撞击，撞击面上液流发生强烈的动量传递；相向的液体流团相互渗透，往复振荡，发生强烈的碰撞、挤压和剪切作用，流团变形，发生分裂，有效的促进液体的微观混合，提高液体微观混合的均匀度；

(3)促进化学反应：在强烈的微观混合和压力波动作用下，可以提高液体的化学反应能力，加快化学反应速度。

附图说明

图1是本实用新型的撞击流空化器的结构示意图。

图2是本实用新型的微毛细管射流与孔板射流撞击流空化器的结构示意图。

图3是本实用新型的正对撞工作示意图一。

图4是本实用新型的斜对撞工作示意图二。

图5是本实用新型的正对撞实验结果示意图一。

图6是本实用新型的斜对撞实验结果示意图二。

附图中的标号分别为：1、进口管；2、撞击腔；3、出口管；4、孔板；5、射流；6、大旋涡；7、微毛细管；41、小孔；1-1、第一进口管；1-2、第二进口管；3-1、第一出口管；3-2、第二出口管；5-1、第一射流；5-2、第二射流。

具体实施方式