有自清洁功能的多级旋流空化系统

1.一种有自清洁功能的多级旋流空化系统，其特征在于，包括储液罐、恒流泵、流量计、空化结构、排污罐与多个截止阀，工作模式包含净化模式与自清洁模式，所述空化结构包含旋流器与空化腔；
在净化模式下，控制多个截止阀开启闭合状态，使得所述储液罐中液体通过恒流泵、流量计自所述空化结构的所述旋流器一端进入空化结构，并自所述空化结构的所述空化腔一端流出返回至所述储液罐，形成闭合回路；
在自清洁模式下，控制多个截止阀开启闭合状态，使得所述储液罐中洁净流体通过恒流泵、流量计自所述空化结构的所述空化腔一端进入空化结构，并自所述空化结构的所述旋流器一端流出，实现旋流器的清洗，流体携带污垢流入所述排污罐；
所述恒流泵为流体提供动力，同时保证流量相对稳定；
所述流量计用于监测系统流量是否超出限定值；
所述排污罐用于清洗后流体携带污物流入；
所述截止阀启闭控制流体流向。
2.如权利要求1所述的一种有自清洁功能的多级旋流空化系统，其特征在于，所述空化结构的旋流器与空化腔通过紧固件连接，旋流器与空化腔尺度按需选取。
3.如权利要求2所述的一种有自清洁功能的多级旋流空化系统，其特征在于，所述空化腔为文丘里管或节流孔中的任意一种。
4.如权利要求2所述的一种有自清洁功能的多级旋流空化系统，其特征在于，所述旋流器中旋流片厚度为1～2mm。
5.如权利要求2或4所述的一种有自清洁功能的多级旋流空化系统，其特征在于，所述旋流器中旋流片扫描角度为360°～720°。
6.如权利要求5所述的一种有自清洁功能的多级旋流空化系统，其特征在于，所述旋流器中旋流片导程为1～2倍管路内径。
7.如权利要求6所述的一种有自清洁功能的多级旋流空化系统，其特征在于，所述旋流器中旋流片外边缘与管路内壁相切。
8.如权利要求2所述的一种有自清洁功能的多级旋流空化系统，其特征在于，所述旋流器旋流片为螺旋结构。
9.如权利要求2所述的一种有自清洁功能的多级旋流空化系统，其特征在于，所述空化腔由3段构成，分别为渐缩段、喉部与渐扩段。

有自清洁功能的多级旋流空化系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及水力空化、流体处理技术领域，具体涉及一种有自清洁功能的多级旋流空化系统。\n背景技术\n[0002] 空化是当流体通道突缩时，流体局部压力降低至其饱和压力以下，空泡从流体中析出、发展、溃灭的一种现象。利用空泡溃灭时产生的高温高压作用，可以促进有机物的降解，实现污物处理；利用其冲击波作用，可以打破壁面与污物之间的粘合，实现设备清洗。近年来，水力空化技术逐步得以关注，衍生出多种水力空化装置，在污物处理、金属表面清洁等方面具有可观的应用前景。\n[0003] CN109205696A公开了一种新型空化装置，主结构为异形空化叶片，上面开有若干通孔。通过电机带动空化叶片旋转，产生空泡。异形空化叶片可以使污水进行多次空化，达到更好的净化效果。\n[0004] CN106964611B公开了一种管道除垢的复合型空化清洗器，包括叶片清洗结构和喷嘴，二者通过自锁螺纹连为一体。叶片清洗结构包括内外层两组叶片，交错叠放，可通过调节上下折弯角实现不同功能。\n[0005] 由已公开的空化装置可以发现，其核心空化部件多为螺旋状或有一定扭转角的异形结构，而在用其净化水或油类高粘度流体的过程中，流体内杂质极易附着于空化结构上，清洗难度较大，因此自清洁功能对于空化装置的可靠运转也十分重要。\n发明内容\n[0006] 本发明的目标在于解决现有技术不足，提供一种有自清洁功能的多级旋流空化系统。具有自清洁、空化效率高、多级空化等特点。\n[0007] 为解决上述技术问题，本发明的有自清洁功能的多级旋流空化系统，包含以下技术手段：一套有自清洁功能的多级旋流空化系统，包括储液罐、恒流泵、流量计、空化结构、排污罐与截止阀，工作模式包含净化模式与自清洁模式；所述储液罐中液体通过恒流泵、流量计进入空化结构；所述恒流泵为流体提供动力，同时保证流量相对稳定；所述流量计用于监测系统流量是否超出限定值；所述排污罐用于清洗后流体携带污物流入；所述截止阀启闭控制流体流向。\n[0008] 进一步，所述空化结构包含旋流器与空化腔，二者通过紧固件连接，旋流件与空化腔尺度可按需选取。\n[0009] 进一步，所述旋流片由一定宽度、长度相当于管路内径的矩形沿管长方向扫描\n360°～720°得到，导程为1～2倍管路内径，外边缘与管路内壁相切。\n[0010] 进一步，所述空化腔为文丘里管与节流孔中的一种。\n[0011] 所述有自清洁功能的多级旋流空化系统处于净化模式时，包括以下步骤：\n[0012] 步骤一：待处理流体通过连通管路流入储液罐，进入储液罐前需确保待处理流体中无颗粒状杂质，以免堵塞管路。\n[0013] 步骤二：储液罐中液体通过恒流泵、流量计进入空化结构。恒流泵为流体提供动力，同时保证流量相对稳定；流量计用于监测系统流量是否超出限定值。\n[0014] 步骤三：流体进入旋流器，流通截面减小，形成稳定的高速旋流，旋转流动的液体中心为低压区，为空化泡的形成提供了有利条件；接着，进入空化腔，流通截面进一步减小，流速突升，压力突降，生成空化泡；随后，流通截面逐渐增大，压力恢复，空化泡溃灭，促进流体内有机物降解。\n[0015] 步骤四：流体返回储液罐，形成循环回路，多次进入空化结构，实现对流体的反复、多级净化。\n[0016] 所述有自清洁功能的多级旋流空化系统处于自清洁模式时，包括以下步骤：\n[0017] 步骤一：向储液罐中加入洁净流体，必要时可加入清洗剂。\n[0018] 步骤二：储液罐中液体通过恒流泵、流量计进入旁路。\n[0019] 步骤三：流体进入空化腔，流通截面突然减小，流速突升，压力突降，生成空化泡；\n随后，进入旋流器，压力有所恢复，空化泡溃灭，利用空化泡溃灭时的冲击波作用，实现对旋流器的清洗。\n[0020] 步骤四：清洗后，流体携带污物流入排污罐。\n[0021] 本发明采用的方法，其优点和有益效果是：\n[0022] (1)含自清洁功能，大大增加了装置的使用寿命与可靠性；\n[0023] (2)空化效率高，含旋流腔，使得流入的液体高速稳定的旋转，由于旋转中心流速高，压力低，利于空化泡的生成；\n[0024] (3)多级空化，可对流体进行多次反复处理，确保其内的有机物最大程度的分离；\n[0025] (4)结构简单，易操作，具有工程可行性。\n附图说明\n[0026] 图1是本发明实施例的净化模式下的系统原理图。\n[0027] 图2是发明实施例的自清洁模式下的系统原理图。\n[0028] 图3是发明实施例的空化结构示意图。\n[0029] 图4是发明实施例的旋流器内的旋流片示意图。\n具体实施方式\n[0030] 以下将结合附图，对本发明的技术方案进行进一步的说明。其中：1为储液罐；3为恒流泵；4为质量流量计；7为空化结构；10为排污罐；2、5、6、8、9为截止阀；7‑1为旋流器；7‑2为空化腔。\n[0031] 本发明所述的系统如图1和图2所示。由储液罐1、恒流泵3、流量计4、空化结构7、排污罐10与截止阀2、5、6、8、9组成。\n[0032] 空化结构7的结构如图3所示，由旋流器7‑1与空化腔7‑2组成。旋流器7‑1内部的旋流片如图4所示，为螺旋结构，外边缘与旋流器管路内壁相切，流体经过旋流器7‑1时可产生高速旋流；空化腔7‑2由3段构成，分别为渐缩(突缩)段、喉部与渐扩(突扩)段。\n[0033] 本发明所述系统处于净化模式时，阀门2、6、8处于开启状态，阀门5、9处于闭合状态，流体流向如图1所示。待处理流体流入储液罐1，通过恒流泵3、流量计4进入旋流器7‑1，较强的离心力作用使得流体被甩向壁面处，形成稳定的高速旋流，有利于促进空化泡的生成；接着，流体进入空化腔7‑2的喉部，流速突升，压力突降，生成空化泡；随后，进入渐扩(突扩)段，压力恢复，空化泡溃灭，完成流体的单次净化；流体返回储液罐1，形成闭合回路，多次经过空化结构7，直至达到净化需求。\n[0034] 本发明所述系统处于自清洁模式时，阀门2、5、9处于开启状态，阀门6、8处于闭合状态，流体流向如图2所示。首先向储液罐1中加入洁净流体，也可添加清洗剂；流经恒流泵\n3、流量计4后进入空化结构7，此时结构7中的流体流向与净化模式时相反，流体先进入空化腔，生成空化泡，再流入旋流器7‑1，空化泡溃灭，利用空化泡溃灭时的冲击波能量，实现旋流器的清洗；清洗后，流体携带污垢流入排污罐10。