專利名稱：一種超聲強(qiáng)化混合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水處理設(shè)備，具體涉及一種超聲強(qiáng)化混合裝置。
背景技術(shù)：
申請(qǐng)?zhí)枮?00910072349. 5且名稱為“利用超聲波強(qiáng)化混凝的處理裝置”(公開(kāi)號(hào) 為CN101607753A，
公開(kāi)日為2009年12月23日)的中國(guó)發(fā)明專利中描述了一種利用超聲強(qiáng) 化混凝的裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，雖然該專利申請(qǐng)文件中描述了使用該處理裝置在超聲 波反應(yīng)器不與水接觸、不用改變輸水管道的水力條件下就可以強(qiáng)化混凝，但超聲波反應(yīng)器 直接安裝在輸水管道外面，迫使輸水管道震動(dòng)而產(chǎn)生超聲波及傳遞超聲波，使得超聲波有 效利用效率低、耗電量高、輸水管道被迫震動(dòng)易損壞。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有的超聲波強(qiáng)化混合裝置直接安裝在輸水管道外面，使得超聲波有效 利用效率低、耗電量高且輸水管道被迫震動(dòng)易損壞的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種超聲強(qiáng)化混
口農(nóng)且O本發(fā)明的一種超聲強(qiáng)化混合裝置，所述超聲強(qiáng)化混合裝置包括2N個(gè)超聲振子、N 個(gè)超聲振子盒、一個(gè)長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼管、兩個(gè)第二法蘭、兩個(gè)第一法蘭、一個(gè)超聲發(fā)生器 電源控制柜和兩個(gè)中間管，其中，N為4的倍數(shù)，且N ^ 4，每個(gè)超聲振子盒內(nèi)固裝有兩個(gè)超聲振子，所述兩個(gè)超聲振子沿所述超聲振子盒的 長(zhǎng)度方向排列，每四個(gè)超聲振子盒為一段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元均勻環(huán)繞且固裝在長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼管 內(nèi)表面上，且每個(gè)超聲振子盒內(nèi)的兩個(gè)超聲振子之間的鏡像連線均與長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼管 的軸線平行，N段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元沿長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼管軸線均勻排布，且一段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元沿 長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼管在所橫截面內(nèi)旋轉(zhuǎn)45度后與相鄰的一段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元為鏡像結(jié)構(gòu)， 其鏡像中心軸與長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼管的軸線垂直，每個(gè)中間管的一端通過(guò)一個(gè)第二法蘭和長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼管的一端相接，所述每 個(gè)中間管的另一端與一個(gè)第一法蘭相接，超聲發(fā)生器電源控制柜布置于長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼管外部，且通過(guò)電源線與每個(gè)超 聲振子連接，所述超聲發(fā)生器電源控制柜用于控制每段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元中的超聲振子的超聲 波功率。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明通過(guò)外置的超聲發(fā)生器電源控制柜，自動(dòng)控制超聲 振子產(chǎn)生的不同頻率的立體梯級(jí)超聲波聲場(chǎng)，該聲場(chǎng)直接作用于其中的水體，不需通過(guò)迫 使輸水管道振動(dòng)而產(chǎn)生、傳遞超聲波，從而避免了輸水管道被迫振動(dòng)而受到損壞；本發(fā)明產(chǎn) 生的超聲波直接作用于水體，能量利用效率高，有效的減少了耗電量，降低了運(yùn)行成本；本 發(fā)明采用超聲振子盒包圍住超聲振子，避免超聲振子與水直接接觸而損壞；本發(fā)明引入中
3間管，使得本發(fā)明可以在不改變輸水管道中水體流態(tài)的同時(shí)達(dá)到強(qiáng)化水中混凝劑充分水解 混合的效果；本發(fā)明的超聲強(qiáng)化混合裝置為一體化設(shè)備，通過(guò)引入法蘭，使該裝置安裝、拆 卸方便，且不需要維修。


圖1是現(xiàn)有的超聲混合處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明的一種超聲強(qiáng)化混 合裝置的主視圖，圖3是圖2中A-A方向剖視圖，圖4是圖2中B-B方向剖視圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一根據(jù)說(shuō)明書(shū)附圖2、3和4具體說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述 的一種超聲強(qiáng)化混合處理裝置，所述超聲強(qiáng)化混合裝置包括2N個(gè)超聲振子1、N個(gè)超聲振子 盒2、一個(gè)長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼管3、兩個(gè)第二法蘭4、兩個(gè)第一法蘭5、一個(gè)超聲發(fā)生器電源控 制柜6和兩個(gè)中間管7，其中，N為4的倍數(shù)，且N彡4，每個(gè)超聲振子盒2內(nèi)固裝有兩個(gè)超聲振子1，所述兩個(gè)超聲振子1沿所述超聲振子 盒2的長(zhǎng)度方向排列，每四個(gè)超聲振子盒2為一段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元均勻環(huán)繞且固裝在長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼 管3內(nèi)表面上，且每個(gè)超聲振子盒2內(nèi)的兩個(gè)超聲振子1之間的鏡像連線均與長(zhǎng)圓桶形反 應(yīng)器鋼管3的軸線平行，N段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元沿長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼管3軸線均勻排布，且一段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元 沿長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼管3在所橫截面內(nèi)旋轉(zhuǎn)45度后與相鄰的一段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元為鏡像結(jié) 構(gòu)，其鏡像中心軸與長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼管3的軸線垂直，每個(gè)中間管7的一端通過(guò)一個(gè)第二法蘭4和長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼管3的一端相接， 所述每個(gè)中間管7的另一端與一個(gè)第一法蘭5相接，超聲發(fā)生器電源控制柜6布置于長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼管3外部，且通過(guò)電源線與每 個(gè)超聲振子1連接，所述超聲發(fā)生器電源控制柜6用于控制每段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元中的超聲振 子1的超聲波功率。本實(shí)施方式還包括2個(gè)底座8，用于支撐長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼管3。本實(shí)施方式中，一個(gè)第一法蘭5的另一端作為進(jìn)水口與外部輸水管道連接。另一 個(gè)第一法蘭5的另一端作為出水口與外部輸水管道連接。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同之處在于N為12，長(zhǎng)圓桶 形反應(yīng)器鋼管3內(nèi)設(shè)置有三段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元，第一段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元內(nèi)超聲振子1產(chǎn)生的 超聲波頻率為60 80KHz，第二段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元內(nèi)超聲振子1產(chǎn)生的超聲波頻率為40 60KHz，第三段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元內(nèi)超聲振子1產(chǎn)生的超聲波頻率為20 40KHz。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一或二的不同之處在于N為8，長(zhǎng)圓 桶形反應(yīng)器鋼管3內(nèi)設(shè)置有雙段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元，第一段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元內(nèi)超聲振子1產(chǎn)生的 超聲波頻率為60 SOKHz或40 60KHz，第二段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元內(nèi)超聲振子1產(chǎn)生的超聲波 頻率相應(yīng)為40 60KHz或20 40KHz。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一、二或三的不同之處在于本實(shí)施 方式中N為4，長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼管3內(nèi)設(shè)置有單段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元，該發(fā)生結(jié)構(gòu)單元內(nèi)超聲
4振子1產(chǎn)生的超聲波頻率為60 80KHz、40 60KHz或20 40KHz。本實(shí)施方式中，通過(guò)超聲波發(fā)生器電源控制柜6控制實(shí)際工作的超聲振子盒數(shù)， 實(shí)現(xiàn)不同段數(shù)超聲振子盒的交換工作，即單段、雙段及三段三種工作狀態(tài)，且通過(guò)超聲振子 盒的機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的超聲波，通過(guò)其產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)、空化作用、熱作用及化學(xué)作用等，使 混合裝置內(nèi)的混凝劑在水中充分水解混合。本實(shí)施方式中，水流在每段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元的水力停留時(shí)間均為5s，共15s。針對(duì)本實(shí)施方式，進(jìn)行實(shí)例分析通過(guò)調(diào)節(jié)本實(shí)施方式中的超聲強(qiáng)化混合裝置的超聲波發(fā)生器電源控制柜，使三段 發(fā)生結(jié)構(gòu)單元依次產(chǎn)生80kHz、50kHz及30kHz的三段超聲波聲場(chǎng)，水力停留時(shí)間均為5s，總 水力停留時(shí)間為15s。所用的原水為哈爾濱段某江水，所用的混凝劑為聚合氯化鋁，混凝劑 投加量為5mg/L，以Al3+計(jì)。原水水溫為14. 0 15. 3°C，初始濁度為15. 5 16. 7NTU，對(duì) 照組為經(jīng)常規(guī)靜態(tài)混合器混凝-沉淀處理，處理后出水濁度為3. 5 3. 8NTU,經(jīng)過(guò)本實(shí)施方 式的強(qiáng)化后，混凝-沉淀處理后出水濁度為1. 8 2. 1NTU，可知，通過(guò)超聲波強(qiáng)化水中混凝 劑的水解混合，使得整套工藝流程的在投藥量不變的情況下處理效果得到了很大的提高。
權(quán)利要求
一種超聲強(qiáng)化混合裝置，所述超聲強(qiáng)化混合裝置包括超聲振子(1)和超聲振子盒(2)，其特征在于所述超聲強(qiáng)化混合裝置包括2N個(gè)超聲振子(1)、N個(gè)超聲振子盒(2)、一個(gè)長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼管(3)、兩個(gè)第二法蘭(4)、兩個(gè)第一法蘭(5)、一個(gè)超聲發(fā)生器電源控制柜(6)和兩個(gè)中間管(7)，其中，N為4的倍數(shù)，且N≥4，每個(gè)超聲振子盒(2)內(nèi)固裝有兩個(gè)超聲振子(1)，所述兩個(gè)超聲振子(1)沿所述超聲振子盒(2)的長(zhǎng)度方向排列，每四個(gè)超聲振子盒(2)為一段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元均勻環(huán)繞且固裝在長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼管(3)內(nèi)表面上，且每個(gè)超聲振子盒(2)內(nèi)的兩個(gè)超聲振子(1)之間的鏡像連線均與長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼管(3)的軸線平行，N段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元沿長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼管(3)軸線均勻排布，且一段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元沿長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼管(3)在所橫截面內(nèi)旋轉(zhuǎn)45度后與相鄰的一段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元為鏡像結(jié)構(gòu)，其鏡像中心軸與長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼管(3)的軸線垂直，每個(gè)中間管(7)的一端通過(guò)一個(gè)第二法蘭(4)和長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼管(3)的一端相接，所述每個(gè)中間管(7)的另一端與一個(gè)第一法蘭(5)相接，超聲發(fā)生器電源控制柜(6)布置于長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼管(3)外部，且通過(guò)電源線與每個(gè)超聲振子(1)連接，所述超聲發(fā)生器電源控制柜(6)用于控制每段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元中的超聲振子(1)的超聲波功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲強(qiáng)化混合裝置，其特征在于N為12，長(zhǎng)圓桶形反 應(yīng)器鋼管(3)內(nèi)設(shè)置有三段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元，第一段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元內(nèi)超聲振子(1)產(chǎn)生的超 聲波頻率為60 80KHz，第二段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元內(nèi)超聲振子(1)產(chǎn)生的超聲波頻率為40 60KHz，第三段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元內(nèi)超聲振子(1)產(chǎn)生的超聲波頻率為20 40KHz。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲強(qiáng)化混合裝置，其特征在于N為8，長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器 鋼管(3)內(nèi)設(shè)置有雙段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元，第一段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元內(nèi)超聲振子(1)產(chǎn)生的超聲波 頻率為60 SOKHz或40 60KHz，第二段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元內(nèi)超聲振子(1)產(chǎn)生的超聲波頻率 相應(yīng)為40 60KHz或20 40KHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲強(qiáng)化混合裝置，其特征在于N為4，長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器 鋼管(3)內(nèi)設(shè)置有單段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元，該發(fā)生結(jié)構(gòu)單元內(nèi)超聲振子(1)產(chǎn)生的超聲波頻率 為 60 80KHz、40 60KHz 或 20 40KHz。
全文摘要
一種超聲強(qiáng)化混合裝置，它涉及一種水處理設(shè)備。它解決了現(xiàn)有的超聲波強(qiáng)化混合裝置直接安裝在輸水管道外面，使得超聲波有效利用效率低、耗電量高且輸水管道被迫震動(dòng)易損壞的缺點(diǎn)，本發(fā)明包括2N個(gè)超聲振子、N個(gè)超聲振子盒、一個(gè)長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼管、兩個(gè)第二法蘭、兩個(gè)第一法蘭、一個(gè)超聲發(fā)生器電源控制柜和兩個(gè)中間管，超聲發(fā)生器電源控制柜布置于長(zhǎng)圓桶形反應(yīng)器鋼管外部，且通過(guò)電源線與每個(gè)超聲振子連接，所述超聲發(fā)生器電源控制柜用于控制每段發(fā)生結(jié)構(gòu)單元中的超聲振子的超聲波頻率。本發(fā)明適用于水處理。
文檔編號(hào)C02F1/36GK101935088SQ201010267670
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者孫偉曉, 鄒景, 馬軍 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)