[发明专利]一种内孔空化和锥齿空化结合的水力空化装置及方法

权利要求书

1.一种内孔空化和锥齿空化结合的水力空化装置，其特征在于，包括储液罐(1)、空化反应器(4)和电机(5)，所述储液罐(1)用于储存需要进行空化处理的溶液，所述空化反应器(4)与所述储液罐(1)连接并构成循环回路；空化反应器(4)包括空化转子(450)和空化腔(440)，所述空化转子(450)位于空化腔(440)内，且与空化腔(440)之间具有间隙；所述空化转子(450)与电机(5)转动连接，电机(5)用于驱动空化转子(450)旋转；所述空化转子(450)包括锥形空化齿组(452)、空化齿(453)和内部孔道(454)。

2.根据权利要求1所述的内孔空化和锥齿空化结合的水力空化装置，其特征在于，所述空化转子(450)的侧面上均匀开设有若干个锥形空化齿组(452)，相邻锥形空化齿组(452)之间存在一定间距；每个所述锥形空化齿组(452)上均设有至少一道轴向凹槽，所述轴向凹槽包括倾斜槽、变截面槽或等截面槽；当所述轴向凹槽为变截面槽时，其横截面积从空化转子(450)的上端至空化转子(450)的下端逐渐增大；当所述轴向凹槽为等截面槽时，其横截面在空化转子(450)的轴线方向任意处均为相同形状；所有轴向凹槽的槽面均与所述空化转子(450)的母线平行；开设在所述锥形空化齿组(452)上的轴向凹槽形成了若干个空化齿(453)。

3.根据权利要求1所述的内孔空化和锥齿空化结合的水力空化装置，其特征在于，所述空化转子(450)的内部开设有多条内部孔道(454)；每条所述内部孔道(454)均包括入口段(454a)、中间段(454b)和出口段(454c)；所述入口段(454a)、中间段(454b)和出口段(454c)之间以一定角度依次连接，形成平滑内孔道；所述入口段(454a)垂直开设在空化转子(450)的底面；所述中间段(454b)和入口段(454a)形成交叉管路，二者之间为圆弧过渡连接；所述中间段(454b)和出口段(454c)同轴，均垂直于空化转子(450)的侧面；所述出口段(454c)为锥形扩张管；所述内部孔道(454)的出口段(454c)开设在相邻锥形空化齿组(452)的中间位置；所述空化转子(450)旋转时，所述内部孔道(454)的出口段(454c)处的流体流速高于入口段(454a)处的流体流速，流速差形成压力差并引起自吸效应，部分溶液被内部孔道(454)吸入，从入口段(454a)进入，流经中间段(454b)，从出口段(454c)流出；所述出口段(454c)的锥形扩张结构使溶液从出口段(454c)流出时内部压力降低，形成流体低压区；所述出口段(454c)和空化转子(450)的侧面相互垂直，以使得从内部孔道(454)流出的溶液和沿空化转子(450)母线方向流动的溶液的流动方向相互垂直，在所述出口段(454c)处交汇的溶液相互碰撞形成涡流区。

4.根据权利要求1所述的内孔空化和锥齿空化结合的水力空化装置，其特征在于，还包括三通换向阀(2)、恒流泵(3)、电机控制器(6)、水压计(7)、回料阀(8)和逆向止流阀(9)，所述储液罐(1)通过三通换向阀(2)与恒流泵(3)连接；所述恒流泵(3)的另一端连接空化反应器(4)，恒流泵(3)用于将储液罐(1)内的溶液泵送进空化反应器(4)中；所述空化反应器(4)用于提供旋转流场以实现溶液的空化；所述电机控制器(6)用于控制所述电机(5)；所述回料阀(8)的一端连接空化反应器(4)，另一端连接储液罐(1)，经过空化处理后的溶液流经回料阀(8)回到储液罐(1)内，参与下一次空化处理；所述水压计(7)安装在空化反应器(4)的出口处，用于检测空化反应器(4)的出口流体压力。