一种微纳米气泡混合器的制作方法

1.本发明涉及气液混技术领域，具体为一种微纳米气泡混合器。


背景技术：

2.气液管道混合主要是指当使用管道输送含气液体时，通过各种方式增加气液相接触面积，提高气液传质速率，实现气体吸收、脱吸等目的。其中，静态混合器是实现上述目的的主要方式，但由于气、液相密度差异较大，静态混合器需要在非常高的通过流速条件下才能达到较好的混合效果，尤其在气液比较低的情况下更是如此。
3.鉴于此，本发明提供了一种气液两相流管道式动态气液混合器，该装置利用液体对流形成强混合区，在“内筒”内部形成局部高气液比区域，相比静态混合器，其气液混合效果受气液比影响小，对过流速度要求不高；管道内的气液分离形成“气囊”结构，有效传递了进水压力，避免了液体通过较长高阻力区造成的阻力损失，该混合器几乎可以在任何工况下替换静态混合器使用，尤其在低气液比和对管路阻力损失要求较高的工艺环节，提高气液混合效率。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种微纳米气泡混合器，以解决上述背景技术中提出的由于气、液相密度差异较大，静态混合器需要在非常高的通过流速条件下才能达到较好的混合效果，尤其在气液比较低的情况下更是如此等问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种微纳米气泡混合器，包括注塑件b，所述注塑件b的两端连接有注塑件a和注塑件c，所述注塑件a的顶端设有进水螺纹接口，所述注塑件c的底端设有出水螺纹接口；
6.所述注塑件a包括盖帽a，所述盖帽a的内部设有内流槽，所述内流槽的轴心位置设有内筒，所述内筒靠近顶端且位于内流槽内侧的位置设有通孔a，所述内筒与进水螺纹接口之间通过通道a连通，所述内筒的底端设有卡槽，卡槽处卡接有注塑件d；
7.所述注塑件b包括引气管，所述引气管的顶端设有凹槽a，所述凹槽a的一侧设有通孔b，通孔b自上至下贯穿注塑件b，所述引气管的底端设有导流面a；
8.所述注塑件c包括盖帽b，盖帽b的下方设有通道b，所述盖帽b的底端面设有凹槽b，凹槽b包括环形凹槽，环形凹槽与通道b的上端口通过四个凹槽c连接，所述通孔b的底端与环形凹槽连通，所述通道b的下方设有导流面b，所述导流面a的底端与导流面b之间通过通道b连通；
9.自进水螺纹接口到出水螺纹接口之间为s、s、s、s、s五个流道阶段，s由通道a构成，s由内流槽和引气管构成，s由导流面a构成，s由通道b构成，s由导流面b构成；
10.所述注塑件b的两端设有连接结构a，注塑件a和注塑件c通过连接结构b与注塑件b的连接结构a连接。
11.所述s1的长度为l1、直径为d1，所述s2的长度为l2、直径为d2，所述s3的长度为l3、
上端直径为d31下端直径为d32，所述s4的长度为l4、直径为d4，所述s5的长度为l5、上端直径为d51下端直径为d52；d1《d2《d4，d31＝d2,d32＝d4,d51＝d4,d52》d4。
12.所述d1为1mm，l1为8mm，d2为24mm，l2为70mm，l3为10mm，d4为4mm，l5为10mm。
13.所述连接结构a为外螺纹，所述连接结构b为内螺纹。
14.所述连接结构a包括定位块和四个l型槽，四个l型槽呈环形均匀排列在注塑件b的外表面，定位块固定设置在注塑件b端部的外表面。
15.所述盖帽b靠近顶端的位置和内流槽靠近底端的位置均设有呈环形排列的四个复位机构，所述复位机构包括弧形槽，所述弧形槽的内部连接有弹簧a，所述弧形槽的顶端设有通槽；
16.所述连接结构b包括竖槽、环块，两个竖槽分别设置在盖帽b和内流槽的内壁，两个所述环块分别活动套设在注塑件a和注塑件c的外表面，所述环块的内壁呈环形排列有四个限位杆，所述限位杆的一侧设有与环块固定凸块，通槽的顶端与凸块连接。
17.所述定位块卡入对应的限位杆内，且限位杆沿l型槽的竖向槽插至l型槽的拐点再运动至l型槽的横槽内部。
18.所述导流面b的底端与出水螺纹接口的连接处设有固定机构，固定机构的内侧卡接有细化圆片。
19.所述固定机构包括环槽，所述环槽位于导流面b的内壁，所述环槽的内壁呈环形排列开设有多个活动槽，所述活动槽的内部滑动连接有活动块，所述活动块朝向活动槽的内侧连接有弹簧b，所述活动块朝向细化圆片的顶端下侧边设有倾斜面，所述环槽的底端嵌入有密封圈。
20.所述细化圆片包括圆盘b，所述圆盘b的端面设置多个有微型孔，且微型孔呈错位排布，所述圆盘b的外圈均匀排布设有多个与活动槽数量对应的u字形块，所述u字形块卡入活动槽的内部。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.1、本发明通过该装置利用液体对流形成强混合区，在“内筒”内部形成局部高气液比区域，相比静态混合器，其气液混合效果受气液比影响小，对过流速度要求不高；管道内的气液分离形成“气囊”结构，有效传递了进水压力，避免了液体通过较长高阻力区造成的阻力损失，该混合器几乎可以在任何工况下替换静态混合器使用，尤其在低气液比和对管路阻力损失要求较高的工艺环节，提高气液混合效率；
23.2、本发明通过利用旋转环块，带动限位杆从l型槽的横槽处移动到l型槽的拐角处，可拉动注塑件a和注塑件c，限位杆和定位块分别在l型槽和竖槽内滑出，可将注塑件a和注塑件c与注塑件拆分，相比法兰连接或螺纹连接等，在拆卸注塑件a和注塑件c时的效率更高；其中定位块和竖槽，可避免注塑件b与注塑件a和注塑件c旋转运动；
24.3、本发明通过通过在流道阶段5过水通路s2下部安装的细化圆片，细化圆片上设置有微型孔，微型孔呈错位排布，使得通过细化圆片能够进一步对水体中的微小气泡进行细化操作，便于提高气液混合效果，从出水螺纹接口进行排出；
25.4、本发明通过取下密封圈，随后使用长针类工具进行挤压活动块的倾斜面，使其活动块向活动槽内移动，活动块退出u字形块，从而可拆装细化圆片，其中活动块嵌入u字形块内，u字形块的u字形结构使其细化圆片不会进行旋转运动，避免细化圆片在使用中脱离
环槽。
附图说明
26.图1为本发明实施例一整体的立体结构示意图；
27.图2为本发明实施例一整体的立体展开结构示意图；
28.图3为本发明实施例一注塑件a的立体结构示意图；
29.图4为本发明实施例一注塑件d的立体结构示意图；
30.图5为本发明实施例一注塑件c的立体结构示意图；
31.图6为本发明实施例一注塑件b的立体结构示意图；
32.图7为本发明实施例一整体的剖切结构示意图；
33.图8为本发明实施例二整体的立体结构示意图；
34.图9为本发明实施例二整体的立体展开结构示意图；
35.图10为本发明实施例二注塑件a的立体结构示意图；
36.图11为本发明实施例二注塑件c的立体结构示意图；
37.图12为本发明实施例二注塑件b的立体结构示意图；
38.图13为本发明实施例二整体的剖切结构示意图；
39.图14为本发明实施例二连接结构a和连接结构b连接的截面结构示意图；
40.图15为本发明实施例二注塑件c剖切的剖切结构示意图；
41.图16为本发明实施例二细化圆片和固定机构连接的剖切局部结构示意图；
42.图17为本发明实施例二注塑件c的仰视结构示意图。
43.图中：1、注塑件a；101、盖帽a；102、内筒；103、通道a；104、通孔a；105、卡槽；106、内流槽；2、注塑件b；201、引气管；202、导流面a；3、注塑件c；301、盖帽b；302、通道b；303、导流面b；4、注塑件d；401、倒扣；402、圆盘a；5、连接结构a；501、l型槽；502、定位块；6、出水螺纹接口；7、连接结构b；701、限位杆；702、竖槽；703、凸块；704、环块；8、通孔b；9、凹槽a；10、进水螺纹接口；11、复位机构；1101、弹簧a；1102、弧形槽；1103、通槽；12、细化圆片；1201、圆盘b；1202、u字形块；1203、微型孔；13、固定机构；1301、环槽；1302、活动槽；1303、弹簧b；1304、活动块；13041、倾斜面；14、密封圈；43、凹槽b；431、环形凹槽；432、凹槽c。
具体实施方式
44.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
45.本发明提供的两种实施例：
46.实施例一：请参阅图1至图7，一种微纳米气泡混合器，包括注塑件b2，注塑件b2的两端连接有注塑件a1和注塑件c3，注塑件a1的顶端设有进水螺纹接口10，注塑件c3的底端设有出水螺纹接口6；
47.注塑件a1包括盖帽a101，盖帽a101的内部设有内流槽106，内流槽106的轴心位置设有内筒102，内筒102靠近顶端且位于内流槽106内侧的位置设有通孔a104，内筒102与进水螺纹接口10之间通过通道a103连通，内筒102的底端设有卡槽105，卡槽105处卡接有注塑件d4，注塑件d4包括圆盘a 402，圆盘a 402的上表面固定设有倒扣401；
48.注塑件b2包括引气管201，引气管201的顶端设有凹槽a9，凹槽a9的一侧设有通孔b8，通孔b8自上至下贯穿注塑件b2，引气管201的底端设有导流面a202；
49.注塑件c3包括盖帽b301，盖帽b301的下方设有通道b302，盖帽b301的底端面设有凹槽b43，凹槽b43包括环形凹槽431，环形凹槽431与通道b302的上端口通过四个凹槽c432连接，通孔b8的底端与环形凹槽431连通，通道b302的下方设有导流面b303，导流面a202的底端与导流面b303之间通过通道b302连通；
50.自进水螺纹接口10到出水螺纹接口6之间为s1、s2、s3、s4、s5五个流道阶段，s1由通道a103构成，s2由内流槽106和引气管201构成，s3由导流面a202构成，s4由通道b302构成，s5由导流面b303构成；
51.注塑件b2的两端设有连接结构a5，注塑件a1和注塑件c3通过连接结构b7与注塑件b2的连接结构a5连接，连接结构a5为外螺纹，连接结构b7为内螺纹。
52.s1的长度为l1、直径为d1，s2的长度为l2、直径为d2，s3的长度为l3、上端直径为d31下端直径为d32，s4的长度为l4、直径为d4，s5的长度为l5、上端直径为d51下端直径为d52；d1《d2《d4，d31＝d2,d32＝d4,d51＝d4,d52》d4。
53.d1为1mm，l1为8mm，d2为24mm，l2为70mm，l3为10mm，d4为4mm，l5为10mm。
54.其作用是通过阶段s4形成的负压将阶段s2内的留存气体吸入阶段s4，被高速水流进一步破碎，同时避免留存气体在阶段s2内的过多积累，最终在管道内形成“气栓”。
55.当气液比5％，水流量0.5l/min的气水混两相流竖直方向经过进水螺纹接口10进入混合器后，进入流道阶段1过水通路s1，其中d1为1mm，l1为8mm，流速约10m/s，高速含气水流冲入内筒3内，大量受到内筒3的封闭端面(注塑件d4)的阻挡的水流会反向从通孔a104排出，与进水形成对流，提高了液体内的速度梯度，增加了对气泡的切割，有效减少了气泡尺寸，气液两相流从通孔a104中排出后进入流道阶段2过水通路s2，其d2为24mm，l2为70mm，流速小于0,1m/s；同时，较大气泡被分离至流道阶段2过水通路s2的上部空间内，并不断积累；分离了大气泡的液体经过流道阶段3过水通路s3，其中，l3为10mm，进入流道阶段4过水通路s4，其中d4为4mm，l1为2mm，流速约0.7m/s，受到流道阶段4过水通路s4负压的吸引，流道阶段2过水通路s2上部空间内的气体通过引气管201被吸入，被水流进行破碎，经过流道阶段5过水通路s5，其中l5为10mm后，通过出水螺纹接口6进入出水管路。
56.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该装置利用液体对流形成强混合区，在“内筒”内部形成局部高气液比区域，相比静态混合器，其气液混合效果受气液比影响小，对过流速度要求不高；管道内的气液分离形成“气囊”结构，有效传递了进水压力，避免了液体通过较长高阻力区造成的阻力损失，该混合器几乎可以在任何工况下替换静态混合器使用，尤其在低气液比和对管路阻力损失要求较高的工艺环节，提高气液混合效率。
57.实施例二：请参阅图8至17，一种微纳米气泡混合器，包括注塑件b2，注塑件b2的两端连接有注塑件a1和注塑件c3，注塑件a1的顶端设有进水螺纹接口10，注塑件c3的底端设有出水螺纹接口6；
58.注塑件a1包括盖帽a101，盖帽a101的内部设有内流槽106，内流槽106的轴心位置设有内筒102，内筒102靠近顶端且位于内流槽106内侧的位置设有通孔a104，内筒102与进水螺纹接口10之间通过通道a103连通，内筒102的底端设有卡槽105，卡槽105处卡接有注塑件d4；
59.注塑件b2包括引气管201，引气管201的顶端设有凹槽a9，凹槽a9的一侧设有通孔b8，通孔b8自上至下贯穿注塑件b2，引气管201的底端设有导流面a202；
60.注塑件c3包括盖帽b301，盖帽b301的下方设有通道b302，盖帽b301的底端面设有凹槽b43，凹槽b43包括环形凹槽431，环形凹槽431与通道b302的上端口通过四个凹槽c432连接，通孔b8的底端与环形凹槽431连通，通道b302的下方设有导流面b303，导流面a202的底端与导流面b303之间通过通道b302连通；
61.自进水螺纹接口10到出水螺纹接口6之间为s1、s2、s3、s4、s5五个流道阶段，s1由通道a103构成，s2由内流槽106和引气管201构成，s3由导流面a202构成，s4由通道b302构成，s5由导流面b303构成；
62.注塑件b2的两端设有连接结构a5，注塑件a1和注塑件c3通过连接结构b7与注塑件b2的连接结构a5连接。
63.s1的长度为l1、直径为d1，s2的长度为l2、直径为d2，s3的长度为l3、上端直径为d31下端直径为d32，s4的长度为l4、直径为d4，s5的长度为l5、上端直径为d51下端直径为d52；d1《d2《d4，d31＝d2,d32＝d4,d51＝d4,d52》d4。
64.d1为1mm，l1为8mm，d2为24mm，l2为70mm，l3为10mm，d4为4mm，l5为10mm。
65.连接结构a5包括定位块502和四个l型槽501，四个l型槽501呈环形均匀排列在注塑件b2的外表面，定位块502固定设置在注塑件b2端部的外表面。
66.盖帽b301靠近顶端的位置和内流槽106靠近底端的位置均设有呈环形排列的四个复位机构11，复位机构11包括弧形槽1102，弧形槽1102的内部连接有弹簧a1101，弧形槽1102的顶端设有通槽1103；
67.连接结构b7包括竖槽702、环块704，两个竖槽702分别设置在盖帽b301和内流槽106的内壁，两个环块704分别活动套设在注塑件a1和注塑件c3的外表面，环块704的内壁呈环形排列有四个限位杆701，限位杆701的一侧设有与环块704固定凸块703，通槽1103的顶端与凸块703连接。
68.定位块502卡入对应的限位杆702内，且限位杆701沿l型槽501的竖向槽插至l型槽501的拐点再运动至l型槽501的横槽内部。
69.导流面b303的底端与出水螺纹接口6的连接处设有固定机构13，固定机构13的内侧卡接有细化圆片12。
70.固定机构13包括环槽1301，环槽1301位于导流面b303的内壁，环槽1301的内壁呈环形排列开设有多个活动槽1302，活动槽1302的内部滑动连接有活动块1304，活动块1304朝向活动槽1302的内侧连接有弹簧b1303，活动块1304朝向细化圆片12的顶端下侧边设有倾斜面13041，环槽1301的底端嵌入有密封圈14。
71.细化圆片12包括圆盘b1201，圆盘b1201的端面设置多个有微型孔1203，且微型孔1203呈错位排布，圆盘b1201的外圈均匀排布设有多个与活动槽1302数量对应的u字形块1202，u字形块1202卡入活动槽1302的内部。
72.该微纳米气泡混合器在使用时，而在快速拆卸注塑件a1和注塑件c3时，首先通过利用旋转环块704，带动限位杆701从l型槽501的横槽处移动到l型槽501的拐角处，可拉动注塑件a1和注塑件c3，限位杆701和定位块502分别在l型槽501和竖槽702内滑出，可将注塑件a1和注塑件c3与注塑件2拆分，相比法兰连接或螺纹连接等，在拆卸注塑件a1和注塑件c3
时的效率更高；其中定位块502和竖槽702，可避免注塑件b2与注塑件a1和注塑件c3旋转运动；
73.该微纳米气泡混合器在使用时，通过在流道阶段5过水通路s2下部安装的细化圆片12，细化圆片12上设置有微型孔1203，微型孔1203呈错位排布，使得通过细化圆片12能够进一步对水体中的微小气泡进行细化操作，便于提高气液混合效果，从出水螺纹接口进行排出；
74.该微纳米气泡混合器在使用时，通过取下密封圈14，随后使用长针类工具进行挤压活动块1304的倾斜面13041，使其活动块1304向活动槽1302内移动，活动块1304退出u字形块1202，从而可拆装细化圆片12，其中活动块1304嵌入u字形块1202内，u字形块1202的u字形结构使其细化圆片12不会进行旋转运动，避免细化圆片12在使用中脱离环槽1301。
75.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征：
1.一种微纳米气泡混合器，包括注塑件b(2)，其特征在于：所述注塑件b(2)的两端连接有注塑件a(1)和注塑件c(3)，所述注塑件a(1)的顶端设有进水螺纹接口(10)，所述注塑件c(3)的底端设有出水螺纹接口(6)；所述注塑件a(1)包括盖帽a(101)，所述盖帽a(101)的内部设有内流槽(106)，所述内流槽(106)的轴心位置设有内筒(102)，所述内筒(102)靠近顶端且位于内流槽(106)内侧的位置设有通孔a(104)，所述内筒(102)与进水螺纹接口(10)之间通过通道a(103)连通，所述内筒(102)的底端设有卡槽(105)，卡槽(105)处卡接有注塑件d(4)；所述注塑件b(2)包括引气管(201)，所述引气管(201)的顶端设有凹槽a(9)，所述凹槽a(9)的一侧设有通孔b(8)，通孔b(8)自上至下贯穿注塑件b(2)，所述引气管(201)的底端设有导流面a(202)；所述注塑件c(3)包括盖帽b(301)，盖帽b(301)的下方设有通道b(302)，所述盖帽b(301)的底端面设有凹槽b(43)，凹槽b(43)包括环形凹槽(431)，环形凹槽(431)与通道b(302)的上端口通过四个凹槽c(432)连接，所述通孔b(8)的底端与环形凹槽(431)连通，所述通道b(302)的下方设有导流面b(303)，所述导流面a(202)的底端与导流面b(303)之间通过通道b(302)连通；自进水螺纹接口(10)到出水螺纹接口(6)之间为s1、s2、s3、s4、s5五个流道阶段，s1由通道a(103)构成，s2由内流槽(106)和引气管(201)构成，s3由导流面a(202)构成，s4由通道b(302)构成，s5由导流面b(303)构成；所述注塑件b(2)的两端设有连接结构a(5)，注塑件a(1)和注塑件c(3)通过连接结构b(7)与注塑件b(2)的连接结构a(5)连接。2.根据权利要求1所述的一种微纳米气泡混合器，其特征在于：所述s1的长度为l1、直径为d1，所述s2的长度为l2、直径为d2，所述s3的长度为l3、上端直径为d31下端直径为d32，所述s4的长度为l4、直径为d4，所述s5的长度为l5、上端直径为d51下端直径为d52；d1<d2<d4，d31＝d2,d32＝d4,d51＝d4,d52>d4。3.根据权利要求2所述的一种微纳米气泡混合器，其特征在于：所述d1为1mm，l1为8mm，d2为24mm，l2为70mm，l3为10mm，d4为4mm，l5为10mm。4.根据权利要求3所述的一种微纳米气泡混合器，其特征在于：所述连接结构a(5)为外螺纹，所述连接结构b(7)为内螺纹。5.根据权利要求3所述的一种微纳米气泡混合器，其特征在于：所述连接结构a(5)包括定位块(502)和四个l型槽(501)，四个l型槽(501)呈环形均匀排列在注塑件b(2)的外表面，定位块(502)固定设置在注塑件b(2)端部的外表面。6.根据权利要求5所述的一种微纳米气泡混合器，其特征在于：所述盖帽b(301)靠近顶端的位置和内流槽(106)靠近底端的位置均设有呈环形排列的四个复位机构(11)，所述复位机构(11)包括弧形槽(1102)，所述弧形槽(1102)的内部连接有弹簧a(1101)，所述弧形槽(1102)的顶端设有通槽(1103)；所述连接结构b(7)包括竖槽(702)、环块(704)，两个竖槽(702)分别设置在盖帽b(301)和内流槽(106)的内壁，两个所述环块(704)分别活动套设在注塑件a(1)和注塑件c(3)的外表面，所述环块(704)的内壁呈环形排列有四个限位杆(701)，所述限位杆(701)的一侧设有与环块(704)固定凸块(703)，通槽(1103)的顶端与凸块(703)连接。
7.根据权利要求6所述的一种微纳米气泡混合器，其特征在于：所述定位块(502)卡入对应的限位杆(702)内，且限位杆(701)沿l型槽(501)的竖向槽插至l型槽(501)的拐点再运动至l型槽(501)的横槽内部。8.根据权利要求6所述的一种微纳米气泡混合器，其特征在于：所述导流面b(303)的底端与出水螺纹接口(6)的连接处设有固定机构(13)，固定机构(13)的内侧卡接有细化圆片(12)。9.根据权利要求8所述的一种微纳米气泡混合器，其特征在于：所述固定机构(13)包括环槽(1301)，所述环槽(1301)位于导流面b(303)的内壁，所述环槽(1301)的内壁呈环形排列开设有多个活动槽(1302)，所述活动槽(1302)的内部滑动连接有活动块(1304)，所述活动块(1304)朝向活动槽(1302)的内侧连接有弹簧b(1303)，所述活动块(1304)朝向细化圆片(12)的顶端下侧边设有倾斜面(13041)，所述环槽(1301)的底端嵌入有密封圈(14)。10.根据权利要求9所述的一种微纳米气泡混合器，其特征在于：所述细化圆片(12)包括圆盘b(1201)，所述圆盘b(1201)的端面设置多个有微型孔(1203)，且微型孔(1203)呈错位排布，所述圆盘b(1201)的外圈均匀排布设有多个与活动槽(1302)数量对应的u字形块(1202)，所述u字形块(1202)卡入活动槽(1302)的内部。

技术总结
本发明公开了一种微纳米气泡混合器，包括注塑件B，所述注塑件B的两端连接有注塑件A和注塑件C，所述注塑件A的顶端设有进水螺纹接口，所述注塑件C的底端设有出水螺纹接口，所述注塑件A包括盖帽A，所述盖帽A的内部设有内流槽，所述内流槽的轴心位置设有内筒。该装置利用液体对流形成强混合区，在“内筒”内部形成局部高气液比区域，相比静态混合器，其气液混合效果受气液比影响小，对过流速度要求不高；管道内的气液分离形成“气囊”结构，有效传递了进水压力，避免了液体通过较长高阻力区造成的阻力损失，该混合器几乎可以在任何工况下替换静态混合器使用，尤其在低气液比和对管路阻力损失要求较高的工艺环节，提高气液混合效率。提高气液混合效率。提高气液混合效率。


技术研发人员：曾小娜 王培 陈学刚
受保护的技术使用者：澳兰斯健康产业有限公司
技术研发日：2023.07.12
技术公布日：2023/9/23