本發(fā)明涉及一種氣液混合裝置，具體涉及一種納米級微小氣泡水氣液混合裝置。

背景技術(shù)：

微納米氣泡發(fā)生器目前被廣泛應(yīng)用于有色廢水消色、污水、臭氣、vocs有機(jī)廢氣的處理，利用帶有微納米氣泡的液體與vocs有機(jī)氣體或廢水混合，在微納米氣泡的破裂過程中對vocs有機(jī)廢氣、廢水進(jìn)行吸附和降解，解決vocs有機(jī)廢氣、廢水難以分解而導(dǎo)致環(huán)境污染的問題。為此有大量的專利技術(shù)應(yīng)用于此。中國發(fā)明專利申請?zhí)枺?01020221689.8公開了一種“超微米氣泡噴頭”，該超微米氣泡噴頭有一通透的筒體，在筒體內(nèi)部上端是壓力氣水混合液入口，在筒體內(nèi)部中上部位有導(dǎo)流錐，導(dǎo)流錐與筒體經(jīng)槽滾壓聯(lián)接，并用密封圈密封，導(dǎo)流錐的底端為加速口，在加速口下方設(shè)置反向?qū)Я麇F，反向?qū)Я麇F與導(dǎo)流錐固定聯(lián)接，導(dǎo)流錐與反向?qū)Я麇F之間形成環(huán)形縫隙，在導(dǎo)流錐的錐體上位于反向?qū)Я麇F錐口的位置有分配孔，在反向?qū)Я麇F錐口外部設(shè)有剪切孔，剪切孔與環(huán)形縫隙相通。該發(fā)明的反向?qū)Я麇F及其氣水混合液通道的設(shè)置形式，致使氣水混合液在通過超微米氣泡噴頭時(shí)，其結(jié)構(gòu)對氣水混合液的沖擊剪切作用有限，產(chǎn)生的微納米氣泡數(shù)量并不是最多，且由于沖擊剪切作用力不是最佳，所產(chǎn)生氣泡的體積差異也較大，所產(chǎn)生的微納米氣泡混合液還有進(jìn)一步提高的空間。當(dāng)前國內(nèi)外組成“迷宮螺旋體結(jié)構(gòu)”的轉(zhuǎn)子和定子表面的螺紋齒型，全部是一種螺紋齒型。該專利號為：200410008776.4雙端復(fù)合齒型迷宮螺旋泵為提高流量和穩(wěn)定性，在原“迷宮螺旋體”轉(zhuǎn)子表面螺紋齒型由一種螺紋齒型，設(shè)計(jì)由兩種螺紋齒型復(fù)合組成。研究證明由兩種齒型螺紋組成的復(fù)合齒型螺紋雖然有優(yōu)勢，但是該腔體依舊是“迷宮螺旋體”結(jié)構(gòu)，并且該結(jié)構(gòu)加工難度大。該結(jié)構(gòu)有局限性，裝置的轉(zhuǎn)子和定子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。中國專利cn105457546a介紹一種納米級微小氣泡水二級氣液混合泵，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無法實(shí)現(xiàn)大通量工藝要求。cn205045842u一種新型納米級溶氣器缺少動態(tài)運(yùn)動剪切效率低，間隙小，流量低。cn204803069u一種微納米增氧設(shè)備氣泡大小控制不嚴(yán)密。cn204752239u一種超高含量超微納米氣泡發(fā)生裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，氣溶效率不高。cn105417674a一種微納米氣泡水的制備方法和應(yīng)用無法控制微氣泡大小。cn105289219a用于微納米氣泡發(fā)生器的噴頭無法滿足大流量的需求。專利微納米氣泡發(fā)生器及用于vocs有機(jī)廢氣的處理系統(tǒng)需要壓縮機(jī)空氣。cn105347519a一種納米氣泡發(fā)生器及其應(yīng)用無法實(shí)現(xiàn)超微化，大溶氣率的需求。cn104710002a一種兩級微納米曝氣催化臭氧化廢水處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便于使用。

cn105240269a雙端u形螺紋離式螺旋體微納米氣泡裝置效率較低。cn105293673a一種超微氣泡水體凈化裝置龐大，效果不佳。cn203862408u納米氣泡發(fā)生器微氣泡產(chǎn)生量較小。cn203946901u反沖激式微納米氣泡釋放器效率較低。cn203976498u微型曝氣噴頭水流剪切方向問題，效率較低。cn204134485u洗浴用納米微泡發(fā)生裝置及泡浴系統(tǒng)需要外部設(shè)施較多，效果不佳。cn204162498u、cn204097182u一種微氣泡釋放頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜。cn105233643a、cn204159287u多級葉輪微納米氣泡發(fā)生泵精度不高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

且現(xiàn)有的納米微氣泡水氣液混合裝置的轉(zhuǎn)子和定子結(jié)構(gòu)很少考慮拒水透氣材料的選擇，基本是實(shí)心結(jié)構(gòu)。碰到大流量，高氣溶率需求時(shí)，無法滿足實(shí)際需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的微納米氣泡發(fā)生器碰到大流量，高氣溶率需求時(shí)，無法滿足實(shí)際需求，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，確保裝置運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的納米級微小氣泡水氣液混合裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：一種納米級微小氣泡水氣液混合裝置，包括定盤和動盤，所述的定盤上一側(cè)設(shè)有進(jìn)水通道i，另一側(cè)設(shè)有定齒環(huán)，相鄰定齒環(huán)之間設(shè)有環(huán)形定齒槽，所述的動盤上一側(cè)設(shè)有進(jìn)水通道ii，另一側(cè)設(shè)有動齒環(huán)，相鄰動齒環(huán)之間設(shè)有環(huán)形動齒槽；所述的定盤和動盤軸心處設(shè)有中空通道，進(jìn)水通道i和進(jìn)水通道ii通過中空通道相連通，定齒環(huán)和動齒槽環(huán)相互嵌套，定齒環(huán)和動齒槽環(huán)相互嵌套；所述的定盤和動盤均為中空結(jié)構(gòu)。

所述的定盤和動盤為拒水透氣材料制成。

當(dāng)動盤高速旋轉(zhuǎn)時(shí),定齒環(huán)和動齒環(huán)相互剪切，同時(shí)定齒環(huán)和動齒環(huán)間的水在離心力的作用下由盤心向盤邊甩出，甩出的水被定齒環(huán)和動齒環(huán)剪切；在離心力作用下，中空結(jié)構(gòu)的定盤和動盤中的空氣被吸入定盤和動盤之間，外界的空氣被拒水透氣材料的透氣微孔吸入定盤和動盤的中空結(jié)構(gòu)中，被吸入定盤和動盤之間的空氣被高速水剪切形成微那米氣泡。

所述的拒水透氣材料由金屬粉末或高分子材料粉末通過激光3d打印而成。

所述金屬粉末為鈦金屬粉末，所述的高分子材料粉末為聚四氟乙烯粉末、超高模量聚乙烯粉末。

所述拒水透氣材料由金屬或?qū)щ姼叻肿硬牧贤ㄟ^電弧焊接制成。

所述金屬或?qū)щ姼叻肿硬牧蠟椴煌睆降慕饘俜勰┗驅(qū)щ姼叻肿硬牧戏勰?，制作時(shí)，不同直徑的粉末構(gòu)成不同梯度的粉末層，不同梯度的粉末層通過電弧壓制焊接制作成具有拒水透氣功能的定盤和動盤。

所述不同直徑的金屬粉末或高分子材料粉末的直徑范圍為100nm---5mm。

所述金屬或?qū)щ姼叻肿硬牧蠟椴煌旨?xì)的金屬纖維或?qū)щ姼叻肿硬牧侠w維，制作時(shí)，將不同粗細(xì)的纖維分層進(jìn)行電弧焊接，電弧焊接時(shí)將不同粗細(xì)的纖維一次焊接成型為具有拒水透氣功能的定盤和動盤。

所述不同粗細(xì)的金屬纖維或?qū)щ姼叻肿硬牧侠w維直徑分布分為100nm---5mm。

采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明將定盤、動盤全部采用高通透的拒水透氣材料制成多層齒盤結(jié)構(gòu)，根據(jù)工況設(shè)計(jì)多層齒盤定盤和動盤直徑，選擇動盤齒盤轉(zhuǎn)速。該結(jié)構(gòu)加工簡單，而且確保裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明動盤俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

如圖1和圖2所示，一種納米級微小氣泡水氣液混合裝置，包括定盤1和動盤2，所述的定盤1上一側(cè)設(shè)有進(jìn)水通道i11，另一側(cè)設(shè)有定齒環(huán)12，相鄰定齒環(huán)12之間設(shè)有環(huán)形定齒槽13，所述的動盤2上一側(cè)設(shè)有進(jìn)水通道ii21，另一側(cè)設(shè)有動齒環(huán)22，相鄰動齒環(huán)22之間設(shè)有環(huán)形動齒槽23；所述的定盤1和動盤2軸心處設(shè)有中空通道24，進(jìn)水通道i11和進(jìn)水通道ii21通過中空通道24相連通，定齒環(huán)12和動齒槽環(huán)23相互嵌套，定齒環(huán)12和動齒槽環(huán)13相互嵌套；所述的定盤1和動盤2均為中空結(jié)構(gòu)。

所述的定盤1和動盤2為拒水透氣材料制成。拒水透氣材料上布滿透氣微孔。

當(dāng)動盤2高速旋轉(zhuǎn)時(shí),定齒環(huán)12和動齒環(huán)22相互剪切，同時(shí)定齒環(huán)12和動齒環(huán)22間的水在離心力的作用下由盤心向盤邊甩出，甩出的水被定齒環(huán)12和動齒環(huán)22剪切；在離心力作用下，中空結(jié)構(gòu)的定盤1和動盤2中的空氣被吸入定盤1和動盤2之間，外界的空氣被拒水透氣材料的透氣微孔吸入定盤1和動盤2的中空結(jié)構(gòu)中，被吸入定盤1和動盤2之間的空氣被高速水剪切形成微那米氣泡。

當(dāng)動盤高速運(yùn)行時(shí)，動盤中心產(chǎn)生負(fù)壓，將水吸入；同時(shí)由于盤體為拒水透氣材料，需要混入液體的空氣直接通過盤體上的透氣微孔吸入氣液混合液中，由于動盤、定盤上齒的剪切作用、液體與盤體的剪切作用而產(chǎn)生微小納米氣泡，原離動盤或定盤中心較遠(yuǎn)的定齒或動齒周圍因高速運(yùn)行與盤體外殼空間中產(chǎn)生高壓，急劇提供氣溶率。

被輸送介質(zhì)水由動盤、定盤的中空通道24的軸心負(fù)壓抽入，動盤、定盤相對運(yùn)動時(shí)氣體被導(dǎo)入，并在動盤、定盤形成的工作腔體內(nèi)實(shí)現(xiàn)氣溶，混溶后的微納米氣泡水經(jīng)離心力作用排出，如圖1中，微納米氣泡水沿箭頭a向排出。

實(shí)施例2：

一種納米級微小氣泡水氣液混合裝置，所述的拒水透氣材料由金屬粉末或高分子材料粉末通過激光3d打印而成。金屬粉末或高分子材料粉末通過3d打印后，粉末顆粒之間存在一定的縫隙，這樣的縫隙就是拒水透氣材料的透氣微孔，透氣微孔可以供氣體通過，產(chǎn)生的微小納米氣泡也可以通過。

所述金屬粉末為鈦金屬粉末，所述的高分子材料粉末為聚四氟乙烯粉末、超高模量聚乙烯粉末。金屬粉末或高分子材料粉末通過激光3d打印機(jī)激光成型。本發(fā)明動盤外徑為200mm，動盤轉(zhuǎn)速為15000轉(zhuǎn)/分鐘，動盤與定盤嵌套咬合的動齒22層數(shù)為5層。動盤與定盤的盤體由激光鈦金屬粉末3d打印而成。其它結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。

實(shí)施例3：

一種納米級微小氣泡水氣液混合裝置，所述拒水透氣材料由金屬或?qū)щ姼叻肿硬牧贤ㄟ^電弧焊接制成。其它結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。

實(shí)施例4：

一種納米級微小氣泡水氣液混合裝置，：所述金屬或?qū)щ姼叻肿硬牧蠟椴煌睆降慕饘俜勰┗驅(qū)щ姼叻肿硬牧戏勰?，制作時(shí)，不同直徑的粉末構(gòu)成不同梯度的粉末層，不同梯度的粉末層通過電弧壓制焊接制作成具有拒水透氣功能的定盤1和動盤2。具有拒水透氣功能的定盤1和動盤2上布滿透氣微孔，透氣微孔可以供氣體通過，產(chǎn)生的微小納米氣泡也可以通過。

所述不同直徑的金屬粉末或高分子材料粉末的直徑范圍為100nm---5mm。金屬粉末為鈦金屬粉末，所述的導(dǎo)電高分子材料粉末為導(dǎo)電聚四氟乙烯粉末、導(dǎo)電超高模量聚乙烯粉末。金屬粉末或?qū)щ姼叻肿硬牧戏勰┩ㄟ^電弧焊接成型。導(dǎo)電高分子材料粉末是在高分子材料粉末中添加金屬粉末制成。

小直徑粉末層通氣性差，氣泡精度高，出氣阻力大；大直徑粉末層通氣性好，氣泡精度低，出氣阻力小，用于保證定盤1或動盤2的剛度。大直徑粉末層和小直徑粉末層結(jié)合減小出氣阻力，出氣阻力分布更加合理，提高微納米氣泡形成效率。其它結(jié)構(gòu)同實(shí)施例3。

實(shí)施例5：

一種納米級微小氣泡水氣液混合裝置，所述金屬或?qū)щ姼叻肿硬牧蠟椴煌旨?xì)的金屬纖維或?qū)щ姼叻肿硬牧侠w維，制作時(shí)，將不同粗細(xì)的纖維分層進(jìn)行電弧焊接，電弧焊接時(shí)將不同粗細(xì)的纖維一次焊接成型為具有拒水透氣功能的定盤1和動盤2。金屬纖維或?qū)щ姼叻肿硬牧侠w維通過電弧壓制焊接一步完成制作拒水透氣功能的定盤1和動盤2，工藝簡單可靠。

所述不同粗細(xì)的金屬纖維或?qū)щ姼叻肿硬牧侠w維直徑分布分為100nm---5mm。金屬纖維為鈦金屬纖維，所述的導(dǎo)電高分子材料纖維為導(dǎo)電聚四氟乙烯粉末、導(dǎo)電超高模量聚乙烯粉末。金屬纖維或?qū)щ姼叻肿硬牧侠w維通過電弧焊接成型；導(dǎo)電高分子材料纖維是在高分子材料纖維中添加金屬纖維制成。其它結(jié)構(gòu)同實(shí)施例3。