[发明专利]一种离心式水力空化反应器

说明书

本发明提供了一种离心式水力空化反应器，包括外壳、转子和定子，所述转子和定子均位于外壳内部，所述定子相对于外壳固定不动，所述转子通过轴可转动地设置于外壳内部；还包括流体入口和流体出口，所述外壳为蜗壳式结构，由一个圆周侧面和两个平侧面组成，所述流体出口设置在外壳的圆周侧面且与外壳切向式连通，所述流体入口设置在外壳的一个平侧面上；所述定子上设置有穿透定子的流体通道，所述流体通道与所述流体入口位置相对应；目的在于克服传统水力空化反应器空化效果不显著，空化效率低的缺点，提供一种新型离心式水力空化反应器，能够增强空化效果，增加空化效率，广泛的应用于各种行业。

技术领域

本发明属于流体机械技术领域，具体涉及一种离心式水力空化反应器。

背景技术

水力空化是指当流体流经某些水力结构时，流体内部局部压力急剧下降至该状态饱和蒸汽压以下，使溶解在水中的气体析出，导致空化气泡产生并生长，随着流体的继续流动，局部压力恢复正常，产生的空化气泡随之溃灭，造成温度和压力的迅速上升，产生多种复杂的物理、化学效应。相比于其他的空化方式，水力空化不仅具有更高的效率、更低的能耗，而且在实际应用中水力空化可以在比较简便的条件下实现，在经济方面占有绝对优势。

由于水力空化空泡破灭时产生的复杂的效应，其被应用于多种场合，如水处理、冲击破岩、乳液制备等。目前常见的水力空化反应器(如文丘里管、多孔板)都存在空化效果不显著，空化效率低等缺点，限制了水力空化技术应用方面的进一步发展。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于克服传统水力空化反应器空化效果不显著，空化效率低的缺点，提供一种新型离心式水力空化反应器，能够增强空化效果，增加空化效率，广泛的应用于各种行业。

本发明采用的技术方案如下：一种离心式水力空化反应器，包括外壳、转子和定子，所述转子和定子均位于外壳内部，所述定子相对于外壳固定不动，所述转子通过轴可转动地设置于外壳内部，且所述定子与转子面对面的设置；还包括流体入口和流体出口，所述外壳为蜗壳式结构，由一个圆周侧面和两个平侧面组成，所述流体出口设置在外壳的圆周侧面且与外壳切向式连通，所述流体入口设置在外壳的一个平侧面上；所述定子上设置有穿透定子的流体通道，所述流体通道与所述流体入口位置相对应，以使得流体从流体入口流动至转子和定子之间的间隙内。所述定子为圆盘式实体结构，定子中心设置中空的流体通道，供流体通过，在与转子相面对的面上设置有多个未穿透的转子孔。转子由轮毂和多个叶片组成，转子形式为半开式，所述叶片依附于轮毂上，所述轮毂与外壳的内壁面临近，每个叶片上设置多个转子孔，所述转子孔也是盲孔式结构，叶片上的转子孔与定子上的定子孔对应分布。转子通过轴与电机连接，电机带动转子运转。流体由轴向进入，经过水力空化反应后被转子旋转径向甩出。

本发明中，所述定子上布置的定子孔数量不少于24个，孔直径不大于5mm，深度不小于15mm，所述定子孔以均匀分布、辐射分布或环状分布等排布方式分布在所述定子上。

本发明中，所述转子的每个叶片上有不少于两个的转子孔，每个转子孔的孔直径不大于 5mm，深度不小于5mm。

所述转子孔为圆柱形盲孔、梅花形盲孔或者其他截面形状的盲孔；优选地，所述转子孔和定子孔还可以单独设置为文丘里状结构，或者转子孔转动至与定子孔开口重合对应时两者一起构成文丘里状结构。

本发明水力空化反应器的上述结构，使流体在水力空化反应器内形成了一个强空化场。一方面转子旋转在转子的入口处和背部形成了水力空化。另一方面转子和定子上的盲孔受流体剪切作用的影响，发生了强烈的剪切空化而且当转子盲孔和定子盲孔相对应时，形成了流动通道，促进了空化泡产生，加剧了空化发生。当空化泡溃灭时，释放出大量的能量，形成局部高温高压的环境，利用这种环境可以打开分子间的某些化学键，使某些正常情况下难以发生的化学反应出现。

本发明的优点在于：