[其他]环隙式高效气浮喷头

说明书

本实用新型是一种应用于加压气浮工艺以净化水质，特别是涉及处理工业污水的环隙式高效气浮喷头。

加压气浮是工业上用以净化水质的一种重要工艺技术。目前国内外在石油、化工、纺织、印染、造纸、冶金、食品及给水等各行业水处理中，加压气浮工艺均有应用。其处理对象包括去除水中各种油类、纤维、重金属、藻类、悬浮物，以及生化法中的污泥浓缩等等。其原理是将饱和溶气水减压消能释气，变成含有密集微气泡的工作水并将其引入到被处理水中。微气泡同水体中的有机或无机悬浮粒子吸附聚集后浮至液面，然后用机械手段加以去除，从而使水质得以净化。在此工艺中，微气泡的大小、密度及均匀性是气浮效率高低的决定性因素。在溶气量一定的条件下，这些因素则取决于加压气浮工艺的关键设备，即气浮喷头的效能。

在现有技术中，就申请人所知，比较好的气浮喷头是英国水处理中心发明的WRC型喷咀（见英国专利1444027）和同济大学研制的TS型孔盒式释放器（见中国建筑技术发展中心《建筑技术通讯》编辑部编《给水排水》，1984年第1期“探讨释气机理研制新型溶气释放器”及1980年第1期“低压溶气释放器”）。

WRC型喷咀是一个具有通道可以分开的外壳，内有一个小室，该小室是由一对平行的圆片组成，其间以环形垫圈隔开一个间隙，上圆片在边缘开一个进水孔，下圆片在另一边缘开一个出水孔，一个长200～250毫米的释气套筒与小室相通，出水通过套筒进入被处理水。TS型孔盒式释放器与此大同小异，不同之处是上述小室是一个孔盒式结构：盒底内有一个小环，环的下部与盒底连成整体，上部与盒盖有一间隙，盒盖中心开大孔以进水，小环外侧的盒底四周对称开小孔以出水。

WRC型喷咀和TS型孔盒式释放器的设计都是建立在这样一种理论基础之上的，这种理论认为饱和溶气水产生大量微气泡是由于受到包括“涡流、反混、挤压”等物理作用的结果。事实上，诸如“涡流、反混”等对微气泡的形成是有害的，设计上应当尽量避免发生；而靠“挤压”使水中的气泡变小更是不可能的。据此理论设计的上述喷咀和释放器产生的不良效果是：生成的微气泡直径大、密度小，均匀性差，应用于工程则气浮效率较低。

本实用新型采用微分消能释气原理，设计了一种环隙式高效气浮喷头。当加压溶气装置提供的饱和溶气水通过该喷头后，即可得到含有直径极小、密度极高、非常均匀的微气泡的溶气水即工作水，从而使气浮效率大为提高。

所说的环隙式高效气浮喷头是由上盖、外壳、T型件、底盖组成，具有通道。上盖的上端部分加工有管螺纹，可以直接同输送压力饱和溶气水的管道连接，下端有一个圆形端平面，其外缘尺寸由外壳内壁限定，中心设有进水通道，该上盖与外壳通过螺纹连接；T型件的上端是一个圆片，它与上盖的下端平面彼此平行而有一定间隙，在其外缘附近呈环状设置出水通道；上盖和T型件之间形成一个具有上述进水通道和出水通道的消能室，其半径为T型件上端圆片的半径；T型件的下部是一个与其上端圆片垂直的圆柱体，圆柱体的下端通过螺纹同底盖连接，底盖又通过螺纹与外壳连接，底盖上有成中心对称的拆装孔；T型件及底盖在通道方向与上盖、外壳具有同一中心轴线即喷头中心线；外壳是一个中空的整体，内壁有螺纹，中间部分有一个环形台，在与喷头中心线垂直的外壳的下部横截面上设有一个叫做布水环的环状布水通道，它与释气室及被处理水相通；释气室是T型件、下盖、外壳所限定的一个环状空间，它与消能室和被处理水相通；为了使消能释气的效果良好，上述进水通道的截面积应小于出水通道的截面积，出水通道的截面积应小于释气室的截面积，释气室的截面积与布水环的布水面积接近。其中进水通道的截面积与出水通道的截面积之比小于4％。

消能室的间隙大小可以通过喷头外壳内壁螺纹加以调整，也可以加环形垫圈调整。

该喷头的T型件上端圆片外缘可以压在外壳内壁的环形台上，可以通过调节连接T型件与底盖的螺纹将其压紧；消能室的出水通道可以是在T型件上端圆片上靠近外缘部分呈中心对称环状布置的若干个出水孔；T型件上端圆片也可以与外壳分开一个距离，所形成的环形通道即消能室的出水通道。

该喷头还可以将T型件的下部圆柱体取消，只留一个上端圆片并将其压在外壳内壁环形台上，构成消能室的下平面；其上平面可以是上盖的下端圆平面，也可以是一个位于上盖下面的中心开孔的圆片；该圆片可以通过加环形垫圈与上盖密封，上盖的下端圆平面或者上述位于上盖下面的圆片与T型件上端圆片之间可以通过加环形垫圈以形成适当间隙。