一種在線調(diào)節(jié)空化效果的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種在線調(diào)節(jié)空化效果的裝置，屬于流體反應(yīng)裝置技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]空化現(xiàn)象為流體流過(guò)一個(gè)限流區(qū)域(如孔板，文丘里管等)時(shí)壓力下降，當(dāng)壓力降至液體在該溫度下的飽和蒸汽壓時(shí)，液體開(kāi)始汽化而產(chǎn)生大量空化汽泡，空化汽泡在隨流體進(jìn)一步流動(dòng)的過(guò)程中，流道擴(kuò)大，液體壓力上升，空化汽泡在周?chē)膲毫ψ饔孟?，體積急劇縮小直至潰滅，在其潰滅瞬間汽泡中心會(huì)產(chǎn)生高溫和高壓，并伴有強(qiáng)烈的沖擊波和微射流，強(qiáng)烈的沖擊波和微射流會(huì)在界面之間形成強(qiáng)烈的機(jī)械攪拌效應(yīng)，強(qiáng)化兩相混合。由于空化所形成的空化汽泡與液體一起做整體運(yùn)動(dòng)，可在較大范圍內(nèi)形成一個(gè)比較均勻的空化強(qiáng)化場(chǎng)，這是其工業(yè)化應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)所在。
[0003]目前空化技術(shù)作為反應(yīng)過(guò)程強(qiáng)化手段的研究主要在廢水處理、食品、醫(yī)藥領(lǐng)域;一般用空化區(qū)域的空化值來(lái)判定流體是否發(fā)生了空化反應(yīng)，公式如下，Sc =2(P-Pv)/ (PV2)，其中:Sc為空化值，P為液體局部靜壓，Pv是液體的蒸汽壓，P為液體的密度，V為液體的速率。通常認(rèn)為&<1有空化發(fā)生可能，空化值&越小空化反應(yīng)越劇烈?？栈F(xiàn)象的產(chǎn)生勢(shì)必帶來(lái)了空化前后流體壓力的巨大損失，裝置動(dòng)力消耗增加。食品行業(yè)植物油的加酸反應(yīng)每產(chǎn)生一級(jí)空化壓力損失達(dá)到20?30bar。
[0004]目前國(guó)內(nèi)外空化發(fā)生裝置核心元件多為靜態(tài)孔板，不能在線調(diào)節(jié)空化發(fā)生參數(shù)，這樣對(duì)處理流體的流量、初始靜壓及流體物性狀態(tài)等條件要求很高，稍有變化需要離線對(duì)孔板結(jié)構(gòu)及級(jí)數(shù)加以調(diào)整；另外針對(duì)不同原料的空化程度的需求，無(wú)法在線調(diào)整發(fā)生空化的級(jí)數(shù)，造成不必要?jiǎng)恿ο摹?br>【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種在線調(diào)節(jié)空化效果的裝置，可以獨(dú)立調(diào)節(jié)空化級(jí)數(shù)和各空化反應(yīng)器的空化發(fā)生參數(shù)。
[0006]為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的一種在線調(diào)節(jié)空化效果的裝置，反應(yīng)前流體管依次通過(guò)輸送栗和流量計(jì)與預(yù)混器的入口相連，所述預(yù)混器與所述流量計(jì)之間連接有化學(xué)劑添加管，所述化學(xué)劑添加管與定量添加裝置的出口相連，所述預(yù)混器的出口連接有多個(gè)相互串聯(lián)的空化反應(yīng)器，所述空化反應(yīng)器包括閥體和閥蓋，所述閥體的流體通道上設(shè)有閥芯，所述閥芯包括共軸線的旋轉(zhuǎn)閥芯板和固定閥芯板，所述固定閥芯板的左端面中心設(shè)有向左伸出的中心軸，所述旋轉(zhuǎn)閥芯板可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述中心軸上，且所述固定閥芯板的左端面與所述旋轉(zhuǎn)閥芯板的右端面相貼合，所述固定閥芯板的直徑小于所述旋轉(zhuǎn)閥芯板的直徑;所述旋轉(zhuǎn)閥芯板的內(nèi)圓周上設(shè)有旋轉(zhuǎn)閥芯扇形孔，所述旋轉(zhuǎn)閥芯板的外圓周上設(shè)有多組旋轉(zhuǎn)閥芯空化小孔，所述旋轉(zhuǎn)閥芯扇形孔與所述旋轉(zhuǎn)閥芯空化小孔位于不同的相位上;所述固定閥芯板的圓周上設(shè)有可以與所述旋轉(zhuǎn)閥芯扇形孔相重合的固定閥芯扇形孔，所述固定閥芯板的圓周外側(cè)連接有向外伸出且可以遮擋一組旋轉(zhuǎn)閥芯空化小孔的截流支耳，所述截流支耳與所述固定閥芯扇形孔的中心線相重合。
[0007]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型取得了以下有益效果:反應(yīng)前流體被輸送栗經(jīng)流量計(jì)向預(yù)混器的入口輸送，酸堿或其他化學(xué)劑通過(guò)定量添加裝置和化學(xué)劑添加管向反應(yīng)前流體中添加，然后共同進(jìn)入預(yù)混器預(yù)混，預(yù)混后的流體依次進(jìn)入各級(jí)空化反應(yīng)器進(jìn)行空化反應(yīng)，經(jīng)過(guò)多級(jí)空化反應(yīng)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化反應(yīng)，縮短反應(yīng)時(shí)間，減少化學(xué)劑用量。在每級(jí)空化反應(yīng)器中，固定閥芯板保持不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)閥芯板可以繞著中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，各組旋轉(zhuǎn)閥芯空化小孔均位于固定閥芯板遮蓋區(qū)域的外周。
[0008]當(dāng)旋轉(zhuǎn)閥芯扇形孔與固定閥芯扇形孔完全錯(cuò)開(kāi)且各組旋轉(zhuǎn)閥芯空化小孔全部暴露時(shí)，旋轉(zhuǎn)閥芯空化小孔的開(kāi)孔率最大，所有流體全部經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)閥芯空化小孔發(fā)生空化反應(yīng)。
[0009]當(dāng)旋轉(zhuǎn)閥芯扇形孔繼續(xù)旋轉(zhuǎn)180°時(shí)，旋轉(zhuǎn)閥芯空化小孔的開(kāi)孔率仍為最大，但相位相差了 180°，相鄰兩空化反應(yīng)器的空化相位相互錯(cuò)開(kāi)180°，流體的混和增加均勻。
[0010]當(dāng)旋轉(zhuǎn)閥芯扇形孔與固定閥芯扇形孔完全錯(cuò)開(kāi)且最外側(cè)的一組旋轉(zhuǎn)閥芯空化小孔被截流支耳遮擋時(shí)，旋轉(zhuǎn)閥芯空化小孔的開(kāi)孔率變小，流體經(jīng)過(guò)空化小孔的速度增加，空化強(qiáng)度增加，閥芯前后的壓降變大。
[0011]當(dāng)旋轉(zhuǎn)閥芯扇形孔與固定閥芯扇形孔完全錯(cuò)開(kāi)且中間的一組旋轉(zhuǎn)閥芯空化小孔被截流支耳遮擋時(shí)，旋轉(zhuǎn)閥芯空化小孔的開(kāi)孔率與最外側(cè)一組旋轉(zhuǎn)閥芯空化小孔被遮擋時(shí)相同，流體經(jīng)過(guò)空化小孔的速度增加，空化強(qiáng)度增加，閥芯前后的壓降變大；同時(shí)空化小孔的間隔發(fā)生變化，流體經(jīng)空化小孔后產(chǎn)生空化的空間分布區(qū)域發(fā)生變化。
[0012]當(dāng)旋轉(zhuǎn)閥芯扇形孔與固定閥芯扇形孔完全重合時(shí)，同時(shí)旋轉(zhuǎn)閥芯空化小孔完全暢通，流體的流通截面積最大，流速大大降低，空化小孔不再產(chǎn)生空化現(xiàn)象，芯板前后的壓降明顯降低，動(dòng)力消耗也減少，該級(jí)空化被停止，以適應(yīng)不同原料的空化程度需求。
[0013]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述旋轉(zhuǎn)閥芯板的外圓周設(shè)有旋轉(zhuǎn)閥芯齒輪，所述旋轉(zhuǎn)閥芯齒輪與圓柱齒輪相嚙合，所述圓柱齒輪安裝在橫軸上，所述橫軸的兩端通過(guò)橫軸軸承支撐在所述閥體上;所述橫軸上安裝有橫軸傘齒輪，所述橫軸傘齒輪與豎軸傘齒輪相嚙合，所述豎軸傘齒輪安裝在豎軸上，所述豎軸的中部通過(guò)豎軸軸承支撐在所述閥蓋上，所述豎軸軸承的上方設(shè)有密封件，所述密封件的上方設(shè)有將密封件壓緊的密封件壓蓋，所述豎軸的上端伸出所述密封件壓蓋的中心孔外，且豎軸的上端頭安裝有手輪。轉(zhuǎn)動(dòng)手輪時(shí)，豎軸及豎軸傘齒輪隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，豎軸傘齒輪通過(guò)橫軸傘齒輪驅(qū)動(dòng)橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓柱齒輪隨橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)閥芯齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)閥芯板隨之相對(duì)于固定閥芯板產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，從而改變空化狀態(tài)。
[0014]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述固定閥芯板的右端面中心插接有防轉(zhuǎn)銷(xiāo)，所述防轉(zhuǎn)銷(xiāo)的兩端為方形且中部為圓柱體，所述防轉(zhuǎn)銷(xiāo)的中部套裝有彈簧，所述防轉(zhuǎn)銷(xiāo)的右端插接在壓緊盤(pán)的中心，所述壓緊盤(pán)的外周旋接在所述閥體的內(nèi)壁。隨著壓緊盤(pán)的向左旋進(jìn)，通過(guò)防轉(zhuǎn)銷(xiāo)帶動(dòng)固定閥芯板整體向左移動(dòng)，直至固定閥芯板抵靠在旋轉(zhuǎn)閥芯板上，彈簧的張力使得固定閥芯板與旋轉(zhuǎn)閥芯板保持緊貼，防止兩者之間的端面發(fā)生泄漏。
[0015]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述壓緊盤(pán)的左端面設(shè)有向左伸出的凸圈，所述凸圈抵靠在所述旋轉(zhuǎn)閥芯板的右端面上，所述旋轉(zhuǎn)閥芯板的左端面抵靠在所述閥體的臺(tái)階上。壓緊盤(pán)左端面的凸圈與閥體的臺(tái)階共同對(duì)旋轉(zhuǎn)閥芯板進(jìn)行軸向定位。
[0016]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述旋轉(zhuǎn)閥芯空化小孔設(shè)有三組，每組旋轉(zhuǎn)閥芯空化小孔分別呈正六邊形分布，所述正六邊形的每個(gè)角部及中心分別設(shè)有一個(gè)旋轉(zhuǎn)閥芯空化小孔。當(dāng)流體全部從三組旋轉(zhuǎn)閥芯空化小孔通過(guò)時(shí)，旋轉(zhuǎn)閥芯空化小孔的開(kāi)孔率最大；當(dāng)左偵叭中部或右側(cè)的一組旋轉(zhuǎn)閥芯空化小孔被遮擋時(shí)，旋轉(zhuǎn)閥芯空化小孔的開(kāi)孔率下降，流體經(jīng)過(guò)空化小孔的速度增加，空化強(qiáng)度增加，閥芯前后的壓降變大;空化發(fā)生的相位也發(fā)生變化。
[0017]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述旋轉(zhuǎn)閥芯空化小孔可以分別為圓孔或菱形孔。
[0018]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，相鄰所述空化反應(yīng)器的旋轉(zhuǎn)閥芯空化小孔組之間的相位相差180°。相鄰兩級(jí)空化反應(yīng)器發(fā)生空化的相位完全相反，流體的混和更加徹底。
[0019]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述預(yù)混器的內(nèi)腔沿流體前進(jìn)方向依次包括漸縮段、喉口和漸擴(kuò)段，所述漸縮段和漸擴(kuò)段的內(nèi)腔分別設(shè)有與之形狀相適配的預(yù)混錐形螺頭，所述預(yù)混錐形螺頭上分別設(shè)有多條螺旋葉片，各所述預(yù)混錐形螺頭的大端分別設(shè)有預(yù)混器空化圓盤(pán)，所