[发明专利]一种离心式旋流空化发生器

说明书

本发明提供了一种离心式旋流空化发生器，包括叶轮和驱动部分，所述驱动部分通过轴驱动叶轮旋转，所述叶轮的单叶片的横截面呈“人”字型结构，用于产生尾部涡流。所述叶轮的单叶片包括前缘平板和弯折板，所述前缘平板的横截面呈“人”字型，呈“人”字型的所述前缘平板下部与两个弯折板对称连接，呈“人”字型的所述前缘平板上部为迎流面。本发明通过人字形叶片的结构形式来控制超空化区域最大与空化降解效果的最优，且外形简单，易安装和更换，工况适应性强，生产成本较低。

技术领域

本发明涉及旋流空化装置，特别涉及到一种离心式旋流空化发生器。

背景技术

空化是指液体内局部压力下降时，液体内部或液固交界面上蒸汽空泡的形成、发展和溃灭的过程。空化引起的空泡发生溃灭时形成的微射流和冲击波可以产生瞬间局部高温(1000～5000K)和瞬间高压(1～5×10⁷Pa)。空化可导致水力机械设备性能下降，引起振动、噪声和空蚀破坏等，但空化释放的能量也可以实现对化学、物理等过程的强化，达到增效、节能、降耗等效果。

由于环境污染日益严重，我国水资源质量不断下降，其中废水排放是造成水污染的重要来源，现阶段对有机物水的处理过程往往不够理想。在对有机物污水处理领域，如果可以利用水力空化发生过程产生的巨大能量，使绝大多数有机污染物实现几乎完全降解，是解决当前水污染问题的最新型方案之一。

中国专利公开了一种用于化工分离技术领域涡流空化器可以在较低的温度和不加或者少加化学破乳剂的条件下对含水乳化油或者乳化含油废水进行低成本和高效率的破乳处理。中国专利公开了一种通过多孔孔板产生空化的灭菌装置，利用空化发生时产生的瞬间高温高压来对液体原料进行灭菌消毒，该装置具有效率高、瞬间灭菌、操作方便、局部高温等特点，从而避免了液体原料中有效成分的破坏和过热分解。中国专利公开了一种用于污废水处理的水力空化装置，该装置具备多个空化腔道，空化效率高。并可将臭氧引入空化腔，臭氧在水力空化效应所产生的高温高压条件下，可以分解成具有更强氧化性的羟基自由基，进一步提高了空化效率。该装置内还可设置催化剂TiO₂和γAl₂O₃，产生更多的羟基自由基，进一步强化污废水中有机物的去除效果。中国专利公开了一种通过多孔板的回转叶片水力空化装置，该装置的叶片结构为多孔板，耗能低空化效率高等。

以上专利主要是以板式或射流空化为主的污水空化降解装置与方法，无法实现对大流量污水进行高效的空化降解处理，且对安装与工作方式等有较高的要求限制。针对这些情况，本发明通过使用离心式旋流叶轮实现污水的空化降解处理，提出一种结构简单、适用性广泛、可靠性高、空化效果好的污水空化降解发生器。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种离心式旋流空化发生器，单叶片采用上下对称式的结构形式，为了确保实现高效的空化降解，通过人字形叶片的结构形式来控制超空化区域最大与空化降解效果的最优，且外形简单，易安装和更换，工况适应性强，生产成本较低。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种离心式旋流空化发生器，包括叶轮和驱动部分，所述驱动部分通过轴驱动叶轮旋转，所述叶轮的单叶片的横截面呈“人”字型结构，通过在呈“人”字型结构的单叶片槽内产生涡流，用于实现空泡的完全溃灭。

进一步，所述叶轮的单叶片包括前缘平板和弯折板，所述前缘平板的横截面呈“人”字型，呈“人”字型的所述前缘平板下部与两个弯折板对称连接，呈“人”字型的所述前缘平板上部为迎流面。

进一步，所述迎流面为圆弧面，与弯折板连接的所述前缘平板的直边与所述叶轮的轮毂切线方向夹角β为25°～35°；所述前缘平板的最大宽度L₂为直边L₁的0.2～0.25倍，可以使得超空化区域更大，空化降解处理效果更好。