关于溶气气浮机释放器的知识大全

溶气气浮机的气浮系统是由溶气释放器、压力溶气罐、刮渣机、空气压缩机等部件构成,今天着重分享一下关于溶气释放器的相关知识,尽量让大家一文读懂该如何选择合适的释放器。气浮净水设备由20世纪70年代后期同济大学首先研究成功,很快在全国推广应用。目前国内采用TS型、TJ型及TV型溶气释放器均为同济大学专利产品。它们的共同特点是:释气完善,溶气压力在0.15MPa以上时,即可释出溶气量99%左右;能在较低压力下工作,在溶气压O.2MP以上时,即能取得良好的净水效果,节省电耗;释出的气泡微细,气泡平均直径为20~40μm,气泡密集,附着性能好。

TS型溶气释放器实图TS型溶气释放器用于试验性装置较多,因出流量相对较小,故适用于处理水量较小的气浮设备中。TS型溶气释放器共有5种规格,其外形如图1所示。

图1 TS型溶气释放器外形图当压力溶气水通过释放器内孔盒时,因流态的骤变而急剧消能,从而使气泡得以在减压条件下,瞬时充分地释放。TS型5种规格在不同压力下的出流量及作用范围见下表1。表1:TS型溶气释放器性能表规格溶气水管接口直径(英寸)不同压力(MPA)下的出流量(m3/h)作用直径0.10.20.30.40.5TS-Ⅰ1/20.250.320.380.420.4525TS-Ⅱ3/40.520.70.830.93135TS-Ⅲ1.011.31.591.771.9150TS-Ⅳ1.682.132.522.753.160TS-Ⅴ

2.343.4744.54.9270TS型释放器形成微气泡的过程如图2。

图2 TS型内部构造1——溶气水入口;2——孔室;3——隙缝;4、5——微气泡形成室;6——管嘴压力溶气水进入孔口1,因突然收缩并即行扩大,降低部分压能以增强空气分子的动能而加速其逸出的“笼子”。按着水流在孔室2内撞击、形成涡流,从而因产生剧烈紊流而继续“消能”、传质、释气,使大部分逸出“笼子”的空气分子在分子扩散和紊流扩散的作用下,逐级并成超微气泡。当水流逐级转入平行圆盘的缝隙3时,流态骤变,在极窄的狭缝出口处,水流断面再次急剧收缩,紊动程度更为剧烈,并出现局部真空,其液膜减薄及表面更新速率达到顶点。至此,空气分子几乎全部释出,并沿圆盘径向迅速扩散而使超微气泡继续逐级并大,直至4、5处形成微米级的微气泡而出流。此时,溶气水的能量已损耗95%左右,余能在管嘴6内继续产生紊流流速梯度G'而使微气泡仅在紊流扩散运动影响下“同向并大”,成10微米级的微气泡。至此,TS型溶气释放器已完成压力溶气水形成微气泡的全过程,从而使透明的溶气水变为气浮净水所需的、乳白色的释气水。整个过程耗时不到0.3s,而在孔盒内的停留时间仅为10^(-3)~10^(-2)s。释放器在释气过程中气泡并大的主要原因为以下三点。(1)紊流流速梯度G和G'孔盒内的G值越大,跳出“笼子”的气体分子越多,相互碰撞的几率也越均等,逐级并成的超微气泡直径也越接近,受“同向并大”的超微气泡数量也越多,直径也越小,“消能”与释气也越彻底。相反,管嘴内的G值不宜过大,因为管嘴的作用是消除孔盒出流中的余能和稳定释气水流。应尽量设法减少气泡在G影响下进一步“同向并大”的不利因素。(2)停留时间t和t'压力溶气水在释放器内停留时间越长,则气泡并大的几率也越多,最终形成的微气泡也越大。(3)有效碰撞系数n及n'不仅受气泡浓度和紊流梯度的影响,而且还与气泡膜的强度(与溶气水水质)有关。坚韧、富有弹性的气泡膜不易撞破,因此,气泡稳定而难度大,n、n'值也就小。反之,膜脆易于破裂并大。

TJ型溶气释放器实图TJ型溶气释放器是根据TS型溶气释放器的原理,为了扩大单个释放器出流量及作用范围,以及克服TS型释放器较易被水中杂质所堵塞而设计的。其材质为铸铁,内衬不锈钢套。外形见图3。

图3 TJ型溶气释放器外形图TJ型释放器被堵塞时,可通过从上接口抽真空,提起器内舌簧,以清除杂质。TJ型溶气释放器共有5种规格,在不同压力下的流量及作用范围见表2。表2:TJ型溶气释放器性能表规格直径溶气水管接口直径(英寸)耐压胶管接口直径(英寸)不同压力(MPA)下的出流量(m3/h)作用直径(cm)0.20.250.30.350.40.450.5TJ-Ⅰ2301/21.081.181.281.381.471.571.6740TJ-Ⅱ270

1/22.372.592.812.973.143.293.4560TJ-Ⅲ3001/24.615.155.65.986.316.747.01100TJ-Ⅳ380

1/26.276.887.58.098.699.299.89110TJ-Ⅴ4301/28.79.4710.5511.1111.75120TJ型溶气释放器安装示意图如图4所示。

图4 TJ型溶气释放器安装示意图TJ型释放器内安装的舌簧,在正常工作时,舌簧在水泵的压力下,处于压紧状态。而当水中有杂质堵塞时,开启图4中水射器后的阀门,使水射器工作,并依靠水射器造成的真空而将舌簧拉起,因此也就加大了水流的通道,而将杂质排出。

TV型溶气释放器实图TV型溶气释放器是为了克服上述两种释放器布水不够均匀及需要用水射器才能使舌簧提起等缺点而设计的。它采用圆盘径向全方位释气,与含絮粒水的接触条件更佳。外形图见图5。

图5 TV型溶气释放器外形TV型释放器当受堵时,接通压缩空气,即可使下盘向下移动,增大盘间水流通道,而使堵物排出。同时,为防止释放器在水中受腐蚀,采用了全不锈钢材质。TV型溶气释放器安装示意图见图6。

图6 TV型溶气释放器安装示意图TV型溶气释放器为3种规格,在不同溶气压力下的出流量及作用范围见表3。表3:TV型溶气释放器性能表规格直径溶气水管接口直径(英寸)耐压胶管接口直径(mm)不同压力(MPA)下的出流量(m3/h)作用直径(cm)0.20.250.30.350.40.450.5TV-Ⅰ150101.041.131.221.311.41.481.5140TV-Ⅱ200102.162.322.482.642.82.963.1260TV-Ⅲ250

104.454.815.185.545.916.186.6480