專利名稱：超音速氣體射流液體攪拌方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種液體的攪拌方法及裝置，尤指一種超音速氣體射流液體攪拌方法及裝置。
背景技術：
在污水處理和化工生產過程中，均需對污水和化工原料進行攪拌，使之混合均勻以加快污水處理和化工生產的過程，并使化工原料充分反應。現有的高壓氣體攪拌通常采用由高壓管路直接將高壓氣體容器中的高壓氣體亞音速地噴入液體中的方法，這種方法高壓氣體的利用率低、有效工作面積小，攪拌效果不夠理想。
發明內容
針對上述問題，本發明的目的在于提供一種結構簡單、使用方便、氣體利用率高的超音速氣體射流液體攪拌方法及裝置。
為達到上述目的，本發明的技術方案為一種超音速氣體射流液體攪拌方法，該方法包括以下步驟(一)將氣體經壓縮機壓縮到預定壓力；(二)經高壓管路將高壓氣體引入噴嘴，并經噴嘴向液體中噴射超音速氣流。
進一步，在所述步驟(一)中將經壓縮機壓縮的氣體充入儲氣罐中，在所述步驟(二)中由儲氣罐經高壓管路將高壓氣體引入噴嘴，并經噴嘴向液體中噴射超音速氣流。
進一步，該裝置包括壓縮機、電磁閥、浸入液體箱中的液體內的噴嘴，上述各部件之間通過高壓管路密封連接。
進一步，所述壓縮機與電磁閥之間設有儲氣罐。
進一步，所述儲氣罐下游設有調壓閥。
進一步，所述高壓管路上設有閥門。
采用上述方法后，可大幅提高液體攪拌速度，提高高壓氣體利用率，而且，該裝置只需在壓縮機后連接調壓閥和噴嘴，結構簡單、使用方便。
圖1為本發明裝置的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖具體說明本發明。
如圖1所示，本發明超音速氣體射流液體攪拌裝置包括壓縮機1、儲氣罐2、調壓閥3、電磁閥4、噴嘴5，上述各部件之間通過高壓管路7密封連接，高壓管路7上設有閥門8、9，噴嘴5浸入液體箱6中待攪拌的液體中。噴嘴5為普通拉伐爾(Laval)噴管，其出口處的氣流參數取決于噴管的截面積變化情況和噴管上下游的壓力比；只要噴嘴出口處的壓力落在預定值范圍內，都能在噴嘴外得到超音速氣體，而通過調節噴嘴入口處壓力或選擇不同的噴嘴，即可使噴嘴出口處的壓力落在預定值范圍內。
打開閥門8，利用壓縮機1壓縮氣體，將經壓縮的氣體通過高壓管路導入儲氣罐2內存儲；當本裝置開始工作時，打開閥門9、電磁閥4，高壓氣體通過調壓閥3調整壓力后進入噴嘴5，經噴嘴5產生超音速氣流噴入液體箱6中的液體中。
本發明超音速氣體射流液體攪拌方法，包括以下步驟首先將氣體經上述壓縮機1壓縮到預定壓力，然后經高壓管路將高壓氣體引入噴嘴5，經噴嘴5向液體中噴射超音速氣體。另外，因為經壓縮機壓縮過的高壓氣體存在壓力不穩定的情況，若直接引入噴嘴5將導致經噴嘴5噴出的氣流速度不穩定，因此，上述步驟中，還可將經壓縮機1壓縮的氣體先充入儲氣罐2，再經高壓管路將壓力穩定的高壓氣體引入噴嘴5。
經上述方法用上述裝置產生的氣體，速度可超音速，超音速的氣體經噴嘴噴出在水中形成高壓、高速氣體柱，在氣體柱與液體相接觸的發散圓柱面形成剪切面，在剪切面有無數漩渦加速液體的混合；另一方面，氣體柱在超音速的情況下產生斜激波或正激波，在激波與氣/液界面的作用下氣體柱產生周期性軸向震蕩，(例如，當射流馬赫數M＝1.5～2.0時，震蕩頻率為5赫茲左右。)，氣體柱的周期性震蕩加速液體相互混合；經噴嘴噴出的氣體速度越大，導入噴嘴的氣體壓力就越大，氣體的輸入量也就越大，使單位體積的液體中氣泡量增加，液體相互混合加快；而且，由于高壓氣體注入液體中，在液體中形成大量氣泡，大量氣泡上浮致使液體自由面不再平靜，而是有一定起伏波動，從而使氣體柱橫向擺動，進一步加強上述漩渦、激波、氣泡的作用，大幅度提高攪拌效果。
權利要求
1.一種超音速氣體射流液體攪拌方法，其特征在于該方法包括以下步驟(一)將氣體經壓縮機壓縮到預定壓力；(二)經高壓管路將高壓氣體引入噴嘴，并經噴嘴向液體中噴射超音速氣體。
2.如權利要求1所述的超音速氣體射流液體攪拌方法，其特征在于在所述步驟(一)中將經壓縮機壓縮的氣體充入儲氣罐中，在所述步驟(二)中由儲氣罐經高壓管路將高壓氣體引入噴嘴，并經噴嘴向液體中噴射超音速氣體。
3.一種實現上述超音速氣體射流液體攪拌方法的裝置，其特征在于該裝置包括壓縮機、電磁閥、浸入液體箱中的液體內的噴嘴，上述各部件之間通過高壓管路密封連接。
4.如權利要求3所述的實現上述超音速氣體射流液體攪拌方法的裝置，其特征在于所述壓縮機與電磁閥之間設有儲氣罐。
5.如權利要求4所述的實現上述超音速氣體射流液體攪拌方法的裝置，其特征在于所述儲氣罐下游設有調壓閥。
6.如權利要求5所述的實現上述超音速氣體射流液體攪拌方法的裝置，其特征在于所述高壓管路上設有閥門。
全文摘要
本發明公開了一種超音速氣體射流液體攪拌方法和裝置，該方法包括以下步驟首先，將氣體經壓縮機壓縮到預定壓力，然后經高壓管路將高壓氣體引入噴嘴，并經噴嘴向液體中噴射超音速氣流。實現上述方法的裝置，包括壓縮機、電磁閥、浸入液體箱中的液體內的噴嘴，上述各部件之間通過高壓管路密封連接。采用上述方法后，可大幅提高液體攪拌速度，提高高壓氣體利用率，而且，該裝置只需在壓縮機后連接調壓閥和噴嘴，結構簡單、使用方便。
文檔編號B01F13/02GK1631503SQ20041009086
公開日2005年6月29日 申請日期2004年11月16日 優先權日2004年11月16日
發明者施紅輝, 王柏懿, 戚隆溪 申請人:中國科學院力學研究所