本發明專利技術提供了一種發射旋動型射流的射流曝氣器，其包括：吸入腔，所述吸入腔的頂端設有引射介質進口，所述吸入腔相對的兩側側壁上設有進口和出口；噴射腔，所述噴射腔與所述吸入腔連通，所述噴射腔的進口、噴嘴與所述吸入腔的進口、出口同軸，且所述噴嘴指向所述吸入腔的出口，所述噴射腔的進口處設有旋流發生器，以產生旋動型射流；混合腔，所述混合腔與所述吸入腔的出口連通，且所述混合腔的進口、出口與所述吸入腔的進口、出口同軸；擴散管，所述擴散管與所述混合腔的出口連通，且所述擴散管的進口、出口與所述混合腔的進口、出口同軸。發射旋動型射流的射流曝氣器增加了射流湍動程度和卷吸能力，從而提高射流曝氣器的動力效率和氧利用率。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及射流曝氣器，具體地說，涉及一種發射旋動型射流的射流曝氣器。
技術介紹
在污水生化處理中，必須讓污水曝氣，以供給氧化分解污水中有機物和維持微生 物生命活動所需的氧氣。其中，射流曝氣法以其較高的動力效率和氧利用率在污水生化處 理中占有重要的地位。 射流曝氣是利用高速水射流對空氣的抽吸作用而使污水充氧，利用射流與空氣混 合后形成的強力湍動來達到氣水混合。由于射流曝氣具有充氧能力強，氧利用率高（鼓風 曝氣一般為6~10%，射流曝氣一般在30~50% )，因而電耗省，運行費用低等優點，在污 水生化處理中占有重要地位。 射流曝氣器作為一種流體機械是集混合、反應、吸收于一體的流體輸送設備，通過 高速射流的動量、能量、質量傳遞，對氣體進行抽吸和壓縮。射流曝氣器主要由噴嘴、吸入 室、混合室和擴散管等部件組成。經過噴嘴射出的流體稱為工作介質，工作介質以高速從噴 嘴流出，進入吸入室，將吸入室外的氣體卷吸進吸入室，被吸入的氣體稱為引射介質，工作 介質與被卷吸入的引射介質一起進入混合室，水氣混合物在混合室中經歷了氣水混合，最 后成乳狀氣水兩相混合物從擴散管流入污水中。乳狀氣水混合物在污水中，氣相分散進入 液相，在氣液表面進行了質量傳遞，將空氣中的氧轉移到污水中，實現了污水的生化處理。 射流曝氣器的射流形式是能否提高射流曝氣系統的動力效率和氧利用率的關鍵部件之一， 而如何進一步提高現有射流曝氣器的氧轉移質量、將空氣中的氧轉移到污水中是一個亟待 解決的問題。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種發射旋動型射流的射流曝氣器，旋流發生 器將使工作流體呈旋進漩渦狀沿錐形噴嘴流出，形成高速旋動型射流從噴嘴射出，有效的 增加了射流的湍動度和卷吸能力，提高射流曝氣過程的單位時間氧轉移量，從而提高射流 曝氣器的動力效率和氧利用率。 為實現上述目的，本專利技術提供一種發射旋動型射流的射流曝氣器，其包括：吸入 腔，所述吸入腔的頂端設有引射介質進口，所述吸入腔相對的兩側側壁上設有進口和出口； 噴射腔，所述噴射腔與所述吸入腔連通，所述噴射腔的進口、噴嘴與所述吸入腔的進口、出 口同軸，且所述噴嘴指向所述吸入腔的出口，所述噴射腔的進口處設有旋流發生器，以產生 旋動型射流；混合腔，所述混合腔與所述吸入腔的出口連通，且所述混合腔的進口、出口與 所述吸入腔的進口、出口同軸；擴散管，所述擴散管與所述混合腔的出口連通，且所述擴散 管的進口、出口與所述混合腔的進口、出口同軸。 優選地，所述旋流發生器包括至少一層螺旋葉片。 優選地，所述旋流發生器產生的旋動型射流的旋動強度等于從所述噴嘴射出的旋 動型射流的切向流速與軸向流速之比，所述旋流發生器所產生的旋動型射流的旋動強度用 旋動數S來表示，根據如下公式計算旋動強度： 5=- (1) U 式中，w表示旋動型射流的切向流速； u表示旋動型射流的軸向流速； 旋動型射流的切向流速和軸向流速用以下代數方程表示：【主權項】1. 一種發射旋動型射流的射流曝氣器，其特征在于，其包括： 吸入腔，所述吸入腔的頂端設有引射介質進口，所述吸入腔相對的兩側側壁上設有進 口和出口； 噴射腔，所述噴射腔與所述吸入腔連通，所述噴射腔的進口、噴嘴與所述吸入腔的進 口、出口同軸，且所述噴嘴指向所述吸入腔的出口，所述噴射腔的進口處設有旋流發生器， 以產生旋動型射流； 混合腔，所述混合腔與所述吸入腔的出口連通，且所述混合腔的進口、出口與所述吸入 腔的進口、出口同軸； 擴散管，所述擴散管與所述混合腔的出口連通，且所述擴散管的進口、出口與所述混合 腔的進口、出口同軸。2. 如權利要求1所述的發射旋動型射流的射流曝氣器，其特征在于，所述旋流發生器 包括至少一層螺旋葉片。3. 如權利要求1或2所述的發射旋動型射流的射流曝氣器，其特征在于，所述旋流發生 器產生的旋動型射流的旋動強度等于從所述噴嘴射出的旋動型射流的切向流速與軸向流 速之比，所述旋流發生器所產生的旋動型射流的旋動強度用旋動數S來表示，根據如下公 式計算旋動強度：式中，w表示旋動型射流的切向流速； u表示旋動型射流的軸向流速； 旋動型射流的切向流速和軸向流速用以下代數方程表示：式中，Um為軸向流速在軸線處的最大值； Utl為旋動型射流在噴嘴出口處的軸向速度； Wm為切向流速在軸線處的最大值； Wtl為旋動型射流在噴嘴出口處的切向速度； d為噴嘴的直徑； a為噴嘴的長度；，K1是旋動數S的函數；，K2與旋動數S無關； 心和f 2均為旋動數S的函數，其中：H = -0. 94559S+1. 327715。4. 如權利要求3所述的發射旋動型射流的射流曝氣器，其特征在于，所述旋流發生器 所產生的旋動型射流的卷吸能力與旋動強度呈正比，二者的關系是：式中：?^為X點處被卷吸入射流中的引射介質的質量流量； 屯為噴嘴出口處的質量流量； X為以噴嘴出口為起點的射流軸向距離； d為噴嘴直徑； 讓。和k s為常數，其中，k。= 0· 32和k s= 0· 8。5. 如權利要求3所述的發射旋動型射流的射流曝氣器，其特征在于，所述旋流發生器 所產生的旋動型射流的擴散角與旋動強度呈正比，二者的關系是： Θ = 4. 8+14S 式中：Θ為射流的擴散角，即射流軸向剖面邊緣線之間的夾角，其中Θ =7.60°~ 10.96。。6. 如權利要求3所述的發射旋動型射流的射流曝氣器，其特征在于，旋動數S的最佳值 為 0.416。7. 如權利要求1所述的發射旋動型射流的射流曝氣器，其特征在于，所述引射介質是 含有氧氣的氣體；所述噴射腔的工作介質是液體。【專利摘要】本專利技術提供了一種發射旋動型射流的射流曝氣器，其包括：吸入腔，所述吸入腔的頂端設有引射介質進口，所述吸入腔相對的兩側側壁上設有進口和出口；噴射腔，所述噴射腔與所述吸入腔連通，所述噴射腔的進口、噴嘴與所述吸入腔的進口、出口同軸，且所述噴嘴指向所述吸入腔的出口，所述噴射腔的進口處設有旋流發生器，以產生旋動型射流；混合腔，所述混合腔與所述吸入腔的出口連通，且所述混合腔的進口、出口與所述吸入腔的進口、出口同軸；擴散管，所述擴散管與所述混合腔的出口連通，且所述擴散管的進口、出口與所述混合腔的進口、出口同軸。發射旋動型射流的射流曝氣器增加了射流湍動程度和卷吸能力，從而提高射流曝氣器的動力效率和氧利用率。【IPC分類】C02F7-00, C02F3-02【公開號】CN104761067【申請號】CN201510119662【專利技術人】于強寨, 蔣玲琳, 潘親民 【申請人】上海愛地環保技術有限公司【公開日】2015年7月8日【申請日】2015年3月18日本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種發射旋動型射流的射流曝氣器，其特征在于，其包括：吸入腔，所述吸入腔的頂端設有引射介質進口，所述吸入腔相對的兩側側壁上設有進口和出口；噴射腔，所述噴射腔與所述吸入腔連通，所述噴射腔的進口、噴嘴與所述吸入腔的進口、出口同軸，且所述噴嘴指向所述吸入腔的出口，所述噴射腔的進口處設有旋流發生器，以產生旋動型射流；混合腔，所述混合腔與所述吸入腔的出口連通，且所述混合腔的進口、出口與所述吸入腔的進口、出口同軸；擴散管，所述擴散管與所述混合腔的出口連通，且所述擴散管的進口、出口與所述混合腔的進口、出口同軸。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：于強寨，蔣玲琳，潘親民，
申請(專利權)人：上海愛地環保技術有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31
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