一种超声水力射流空化泵.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102297112A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102297112A(43)申请公布日2011.12.28(21)申请号201110202809.9(22)申请日2011.07.20(71)申请人焦让地址100083北京市海淀区学清路西静淑东里1-3-402申请人姚晓先(72)发明人焦让姚晓先(74)专利代理机构北京理工大学专利中心11120代理人高燕燕郭德忠(51)Int.Cl.F04B23/14(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种超声水力射流空化泵(57)摘要本发明涉及一种超声水力射流空化泵，泵体内腔由隔板和射流装置将其分隔成上、中、下三个腔室，最上方的腔室中安装有固定在泵体上方的电机主轴和联轴器，电机主轴垂直贯通至泵体底部并由轴承固定，电机主轴外部套装有加强轴套；泵体中间的腔室是均化室，均化室外壁上开有回流口且周向均匀布置4-8个超声发生器；下方的腔室外壁上分别开有吸入口和末级压力出口，两级以上的叶轮固定安装在下方的腔室内的电机主轴上；射流装置上设置有溢流阀；本发明通过集成的多级叶片及超声与水力射流发生器复合作用，使液体介质产生空化，其空化程度可控并且空化效果更均匀一致。CN10297ACCNN110229711202297120A权利要求书1/1页1.一种超声水力射流空化泵，包括泵体(14)、电机(1)、加强轴套(12)、电机主轴(13)、射流装置(4)、叶轮(6)、溢流阀(9)和超声发生器(10)；其特征在于所述泵体(14)上端设有连接法兰，泵体(14)内腔由隔板和射流装置(4)将其分隔成上、中、下三个腔室，最上方的腔室中安装有固定在泵体(14)上方的电机主轴(13)和联轴器(2)，电机主轴(13)垂直贯通至泵体(14)底部并由轴承固定，电机主轴(13)外部套装有加强轴套(12)，电机(1)通过法兰与泵体(14)上端的安装法兰固定连接；泵体(14)中间的腔室是均化室(11)，均化室(11)外壁上开有回流口(5)；泵体(14)下方的腔室外壁上分别开有吸入口(7)和末级压力出口(8)，叶轮(6)固定安装在下方的腔室内的电机主轴(13)上；射流装置(4)上设置有溢流阀(9)。2.如权利要求1所述的一种超声水力射流空化泵，其特征在于所述吸入口(7)位于泵体(14)的底部，末级压力出口(8)位于射流装置(4)的下方。3.如权利要求1所述的一种超声水力射流空化泵，其特征在于所述均化室(11)外壁上周向均匀布置4-8个超声发生器(10)。4.如权利要求1所述的一种超声水力射流空化泵，其特征在于所述电机主轴13上的叶轮6为两级以上。5.如权利要求1所述的一种超声水力射流空化泵，其特征在于所述射流装置(4)为几何孔板或文丘里管。2CCNN110229711202297120A说明书1/3页一种超声水力射流空化泵技术领域[0001]本发明涉及一种超声水力射流空化泵，具体地说是在射流空化过程中加入超声发生器进行复合作用，且将两种空化发生装置与多级离心泵集成在一起，使空化条件可控，在空化循环过程中使流体介质达到均化的超声射流复合空化泵。背景技术[0002]水力空化是液体介质射流通过一个几何孔板、文丘里管等射流装置时产生压降，溶解在液体介质中的微小气体核会释放，当在管孔末端压力降至液体介质饱和蒸汽压及以下时由于剧烈气化作用气体核产生大量空化泡，随着压力继续降低气泡膨大，在均化室压强恢复时瞬间爆灭产生高温(1000K以上)和爆灭高压(10～50Mpa)，由此空化爆灭产生的冲击波和射流产生局部高浓度具有高化学活性的氧化OH，利用这一特性使溶液中的有机污染物发生氧化反应，将有机污染物降解为无害物质，或者利用空化时产生的高温、高压极端环境的性质将添加在液体介质的添加剂分子链裂解，产生自由基活化效应使介质与添加剂融合的化学、物理过程强化。例如在生物燃油与食品工业生产过程中，过去均利用乳化作用使其融合，但长期放置后还会分层，而采用空化生产后则达到溶液完全融合。此外还利用空化产生的羟自由基进行杀菌、生物降解，或工件、油污表面加热冲洗作用。[0003]目前水力射流强化技术作为反应过程强化手段也应用于生物柴油制备，用于进行酯交换反应过程。机械均质搅拌和水利空化技术强化相比较，水力空化技术强化醇油互不相容体系酯交换反应传质过程，缩短酯交换反应时间，提高反应转化率。其强烈的超声乳化均质和射流空化作用是醇油两相反应界面增加互相作用加速进行，空化的局部高温高压作用影响反应平衡，促使酯交换反应更迅速彻底。有超声复合作用产生空穴效应进一步改善起始空化化条件，空化数值越低空化现象越激烈，强化反应生成物越多，转化率越高，同时达到平衡时间也缩短。[0004]在空化状态时射流的搅拌作用和超