專利名稱：流動(dòng)介質(zhì)流控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流動(dòng)介質(zhì)流控制器(亦稱液流控制器)的結(jié)構(gòu)，更具體的是涉及紊流發(fā)生器的結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)是將經(jīng)過調(diào)節(jié)的液流空化強(qiáng)制通過流動(dòng)管路或復(fù)循環(huán)管路。
這種控制器主要服務(wù)于1、有復(fù)循環(huán)回路的空化熱能發(fā)生器。用在封閉、自主(水暖或氣暖)供暖系統(tǒng)；用在局部封閉系統(tǒng)和公共建筑、廠房的熱水供應(yīng)系統(tǒng)?？衫靡归g優(yōu)惠時(shí)段的電網(wǎng)或者利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)和小型水輪機(jī)作為動(dòng)力能源；2、在強(qiáng)紊流或空化狀態(tài)工作的，帶液流回路的加熱攪拌機(jī)。用于制備理想擴(kuò)散介質(zhì)中填加不溶解材料配置的穩(wěn)定擴(kuò)散溶液，例如——蒸氣鍋爐或工業(yè)鍋爐使用的油水乳液；——面包烘烤模具、鑄件模具和混凝土、鋼筋混凝土模具表面上采用的防粘連水性乳液；——均質(zhì)滅菌或消毒、遏制食品滋生微生物的水懸濁液，如醬油、豆乳、牛奶、奶油、菜汁、果汁、不含酒精和含低度酒精的冷飲和啤酒等食品；外用藥膏、注射用溶劑或藥品載體中含有懸浮液的藥品以及性質(zhì)類似的化妝用品(如潤膚液、營養(yǎng)霜)等。
3、在強(qiáng)紊流或空化狀態(tài)中，帶液流回路的加熱激活器，用來將反應(yīng)混合物(至少含有一種惰性固體，如膠粒)裝入(機(jī)械)化學(xué)設(shè)備前的熱工機(jī)械化學(xué)處理。如用加工再生膠膠條和單件橡膠制品的成型擠壓機(jī)和硫化機(jī)。
4、更適宜用在處理粘性有機(jī)材料的液流空化加熱反應(yīng)器上，例如石油再生廢料的熱工機(jī)械處理。
5、也適宜用在使流動(dòng)介質(zhì)中的硬脆材料成為懸浮體的液流空化器上。
技術(shù)水平本文此處和以后所采用的技術(shù)術(shù)語1.流動(dòng)介質(zhì)
首選為牛頓液體，如水、含任一種無機(jī)和有機(jī)物的水性和非水性溶液，如乳液、低濃度的水性和非水性懸濁液、啤酒等。它們本身從開始就含有或人工加入有溶解氣體成分的液體(問題在于組成主要流動(dòng)介質(zhì)流的材料應(yīng)該能夠激發(fā)出紊流或空化)。
其次是在用量明顯小于主流用量的條件下加入流動(dòng)介質(zhì)主流中，以擾流或加入物形式的任何材料，如——上述的牛頓液體，那些一般以擾流加入主流和在紊流或空化條件下加入并完全與流動(dòng)介質(zhì)主流相混合的液體。盡管這種混合改變了主流原始材料的化學(xué)成分。
——重油、低聚液體或聚合蒸餾液體類的粘性牛頓液體，任何一種成分的懸浮液和乳化液。它們一般當(dāng)作工藝加入物，強(qiáng)制加入到紊流或空化狀態(tài)下的流動(dòng)介質(zhì)主流中，然后留在一定用途的生成物中。
——或者是氣體，如空氣、氧氣、氮?dú)?、二氧化碳等。它們?shí)際上一直充當(dāng)工藝加入物，定量加入到主流中，當(dāng)流動(dòng)介質(zhì)完成素流或空化后，這些氣體即從主流中析出。
2.液流回路(液流控制器用的)液流回路是指一套依次相聯(lián)的裝置，它至少完成兩項(xiàng)功能，一是按需要定期收回不能自行返回的已處理過的流動(dòng)介質(zhì)；二是定期補(bǔ)加新鮮的流動(dòng)介質(zhì)，這種裝置至少包括下列一套功能上獨(dú)立的組件輸入端——任何一種與產(chǎn)生紊流和空化狀態(tài)的流動(dòng)介質(zhì)相聯(lián)通的連續(xù)運(yùn)行水泵，在水泵之后至少有一個(gè)這種介質(zhì)的紊流器；輸出端——將處理過的流動(dòng)介質(zhì)供給到至少一個(gè)用戶裝備上(一般為帶法蘭盤的一段導(dǎo)管或其他連接件)。并且可能有相對主流紊流裝置保證流動(dòng)介質(zhì)有短時(shí)復(fù)循環(huán)的反向連接裝置。
3.復(fù)循環(huán)回路(液流控制器用的)是指一套功能獨(dú)立的組件，它至少應(yīng)包括上述三個(gè)以上的裝置并需要補(bǔ)充上第一、至少一個(gè)保證流動(dòng)介質(zhì)相對主流紊流裝置恒定復(fù)循環(huán)的單向連接裝置；第二、初始加滿的裝置及向流動(dòng)介質(zhì)回路定期補(bǔ)給的裝置，以補(bǔ)償流動(dòng)介質(zhì)的損耗。
4.管路(用于泵出經(jīng)過處理的流動(dòng)介質(zhì))一般是指組裝的導(dǎo)管，由幾個(gè)相互剛性連接部分組成。組成部分不一定都是圓管，橫截面長度也不一定相同。根據(jù)紊流所需的壓力，從水泵出口，經(jīng)導(dǎo)管入口輸送流動(dòng)介質(zhì)，在這組導(dǎo)管里的介質(zhì)進(jìn)行素流化和空化，也可能是其它的阻尼處理。這組導(dǎo)管的出口至少接通到經(jīng)過處理的流動(dòng)介質(zhì)的下一個(gè)用戶裝置上。
5.紊流器這種紊流器至少應(yīng)該具備以下條件才適用，既可以中斷流動(dòng)介質(zhì)的平板流動(dòng)能力，又可以從機(jī)械裝置和(或)液流裝置。最好是靠近水泵增壓管出口的管路內(nèi)(外)選定。
6.除氣裝置能滿足除氣要求的任何一種裝置，例如機(jī)械去除液體中析出的任何揮發(fā)性氣體，降低它們在素流化介質(zhì)中的濃度。
7.單向連接是一種旁通管，它將管路的選定段與裝置的選定功能元件(如水泵、紊流裝置等)的入口相連接。可根據(jù)需要旁通管安裝適用的鎖閉閥門調(diào)節(jié)元件。
8.閉鎖調(diào)節(jié)元件指手控或自控的閥門或開關(guān)。
流體力學(xué)和水利工程學(xué)方面的專家都明白在封閉的管路中，具有粒子無序軌跡特征的流動(dòng)介質(zhì)強(qiáng)烈紊流常常引發(fā)這種介質(zhì)流動(dòng)能部分激發(fā)更多的熱能。熱能越多混合(和均勻化)越強(qiáng)烈。介質(zhì)流中實(shí)際發(fā)生的雷諾數(shù)(R數(shù))就會(huì)比確定該介質(zhì)流極限大。這樣封閉管路中的流動(dòng)介質(zhì)紊流被視為產(chǎn)生空化所不可缺少的條件。
滴液密度受到破壞也會(huì)產(chǎn)生空化。這是因?yàn)閴毫植肯陆档陀跇O限值的結(jié)果。這種極限值實(shí)際上相等于具體溫度時(shí)這種液體的飽和壓力。
如果介質(zhì)中存有溶解氣體混合物(包括空氣)則流動(dòng)介質(zhì)從紊流轉(zhuǎn)入空化的過程，從本質(zhì)上講不復(fù)雜。
假如自發(fā)產(chǎn)生素流和空化，從技術(shù)上講最好不發(fā)生。
實(shí)際上，船舶推進(jìn)器、水輪機(jī)、水泵、液力馬達(dá)葉輪工作時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)更多紊流和空化現(xiàn)象。它不僅降低設(shè)備有效系數(shù)、產(chǎn)生噪音和腐蝕，而且引發(fā)此類設(shè)備液壓部件提前更換。而突發(fā)的機(jī)械破壞則是最危險(xiǎn)的。
由于自發(fā)紊流和自發(fā)不可調(diào)的空化現(xiàn)象及其引發(fā)的后果所具有的危險(xiǎn)性(見麥克西勒編著的《科學(xué)與技術(shù)詞典》第2卷“空化”、“空化腐蝕”、“空化噪聲”等詞條)，所以液體動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能的過程和液流化學(xué)產(chǎn)熱過程很少進(jìn)行，以防止產(chǎn)生空化和紊流。
例如SU1627790A1專利公布的雙倍摩擦熱能發(fā)生器，其介質(zhì)加熱是通過工作機(jī)構(gòu)的摩擦實(shí)現(xiàn)的。而摩擦力是來自風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)。這種發(fā)生器在近似層流狀態(tài)下工作，可避免發(fā)生空穴，在使用上也可靠。缺點(diǎn)是單位功率和熱效率太低。
再如SU1703924A1專利公布的增大功率和熱效的雙回路熱能發(fā)生器，配裝有離心式水泵和水一水殼管熱交換器的復(fù)循環(huán)內(nèi)回路。離心泵作為該液體載熱介質(zhì)紊流化加速設(shè)備，熱交換器則作為向外往用戶回路供熱的設(shè)備。這種發(fā)生器的流動(dòng)介質(zhì)受強(qiáng)紊流加熱到以后產(chǎn)生空化為止。因此在內(nèi)回路的中央入口支管上安裝了一個(gè)排風(fēng)器，以保證向水泵提供的液體具有較高的排除空化的壓力。
這樣，定向的紊流會(huì)明顯改善熱能發(fā)生器的熱物理性能，接下來就要解決降噪、減振和提高可靠性，這對液流控制器是一個(gè)待解決的問題。
專家們都知道，有意地轉(zhuǎn)入空化，既可提高熱效，加快介質(zhì)流中某些物質(zhì)的物理化學(xué)處理過程，也有助于解決上述問題。因此液流中的紊流和空化必須進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)。
容積相對較小(10L以內(nèi)，但一般都小于5L)的周期運(yùn)行設(shè)備易于保證所需要的調(diào)節(jié)。這種設(shè)備廣泛應(yīng)用在噴漆和電鍍之前給機(jī)械零件去除油污，也用來通過分散固體和液體材料獲取非溶解液體中的穩(wěn)定乳化液或懸濁液等。這些早已熟悉的過程，一般則采用有聲空化局部定向激勵(lì)的超聲波設(shè)備(見《科技詞典》M，蘇聯(lián)大百科全書出版社，1976年“超聲波處理”，第520頁)。事實(shí)上，超聲波首先可以適當(dāng)作為“紊流化”因素，因?yàn)樗梢跃_、均勻調(diào)節(jié)液體介質(zhì)的功率、密度、振頻和振幅。其次，如果需要對在小容積內(nèi)的粘性牛頓液體，或?qū)Ψ忾]容器中某種液體進(jìn)行空化激勵(lì)，實(shí)際上是不可替代的。
但是在很多領(lǐng)域內(nèi)，流動(dòng)介質(zhì)流控制器都給人留下了笨重和耗資十分巨大的印象，如，復(fù)循環(huán)回路的封閉式自主供熱系統(tǒng)，其容量為幾噸水，甚至幾百噸水，而且還要在流動(dòng)回路中的，供給到熱電站大功率蒸氣鍋爐燃燒室噴嘴前的重油進(jìn)行注水和乳化調(diào)節(jié)，以達(dá)到充分燃燒和降低燃燒物的毒性。這種重油的耗量每小時(shí)可達(dá)幾十噸甚至幾百噸。
使用任何紊流器和空化控制器都需要消耗大量的流動(dòng)介質(zhì)，而且不可避免地出現(xiàn)振動(dòng)和噪音。這種振動(dòng)可分為規(guī)律的和無規(guī)律的兩種1.任何一種液流控制器，對紊流或空化的穩(wěn)定狀態(tài)，都會(huì)產(chǎn)生具有不同特性，有規(guī)律的振動(dòng)；2.無規(guī)律振動(dòng)，包括任何一種液流控制器，在起動(dòng)和停止時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，以及控制器中介質(zhì)紊流空化激發(fā)的“撞擊”破壞出現(xiàn)的非周期性振動(dòng)。長時(shí)間工作出現(xiàn)的有規(guī)律振動(dòng)和起動(dòng)、停止時(shí)出現(xiàn)的無規(guī)律振動(dòng)，對可靠性都有影響。在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)控制器時(shí)可采用特別加固外體部分，采用適宜的減振裝置和消音裝置可有所改善。但是解決“撞擊”型振動(dòng)問題則十分復(fù)雜。
在下述條件下，液流介質(zhì)中的揮發(fā)性氣體濃度會(huì)促進(jìn)這種振動(dòng)，這些氣體是——自古以來，大多數(shù)流通和復(fù)循環(huán)回路，作為介質(zhì)主流的自來水(生水)中始終會(huì)有空氣、氯氣或臭氧；——或者是逐步積聚在封閉式復(fù)循環(huán)供熱系統(tǒng)里的氣體，甚至在加注除氣液流介質(zhì)時(shí)(比如深度除氣水)都可能帶到系統(tǒng)中去。
氣體聚集到復(fù)循環(huán)回路的條件是，液體通過密封裝置泄漏到高壓區(qū)(水泵吸入管后部)和通過密封裝置泄漏到低壓區(qū)。
為避免管路和熱交換器中出現(xiàn)氣塞，以固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)燃料工作的一般供熱網(wǎng)里所聚積的剩余空氣，應(yīng)該定期排放到大氣中。
但是，在紊流，特別是空化中，經(jīng)過處理的介質(zhì)是作不到完全除氣的。
事實(shí)上，任何裝置中的介質(zhì)紊流化時(shí)，揮發(fā)性氣體是最先“揮發(fā)”，同時(shí)促使液體中這種氣相氣泡數(shù)量和規(guī)模越來越猛地增大。這些氣泡成為空穴的“核子”成為空穴的“坯胎”。由于氣泡匯合，在紊流化介質(zhì)中出現(xiàn)了大空腔(氣孔)并出現(xiàn)發(fā)達(dá)的空穴。在除氣介質(zhì)中的空腔撞擊時(shí)，液體粒子從每一個(gè)空腔的“外殼”向它的“中心”，以明顯超過聲速(達(dá)到每秒幾百米)，所以空化流動(dòng)帶來聚集的(微)撞擊，而這種撞擊則合成強(qiáng)烈的液體動(dòng)力噪聲，并且使管路零件出現(xiàn)磨損和振動(dòng)。
如果空腔里的介質(zhì)流成分中存有再度溶解相對較慢的揮發(fā)氣體，則這些空腔的碰撞則要低一些，相應(yīng)地減少起動(dòng)和停止時(shí)出現(xiàn)的無規(guī)律振動(dòng)、降低噪音和降低紊流或空化穩(wěn)定狀態(tài)下的有規(guī)律振動(dòng)和對這些管路的磨損。
這種有益的效果產(chǎn)生的越快，出現(xiàn)的越明顯，分散在介質(zhì)紊流中的氣體揮發(fā)性和濃縮性就越高。遺憾的是，氣體濃度跨越“濃度極限值”時(shí)會(huì)出現(xiàn)十分大的空腔，它們的“尾巴”明顯遠(yuǎn)離紊流區(qū)域。盡管以小于除氣流動(dòng)介質(zhì)的速度的這種撞擊只發(fā)生在管路上個(gè)別區(qū)域，但也都會(huì)出現(xiàn)劇烈(一般為非周期性的)撞擊并強(qiáng)烈磨損管路零件。
專家們稱這種現(xiàn)象為“超級空化”。抑制的辦法是盡可能預(yù)防非周期振動(dòng)引發(fā)的空化撞擊，減輕磨損和減少無規(guī)律振動(dòng)，和利用有效控制介質(zhì)中的氣體濃度加以實(shí)現(xiàn)。
但是，根據(jù)發(fā)明人掌握的現(xiàn)有數(shù)據(jù)，目前尚無辦法解決抑制超級空化的發(fā)生。因?yàn)橐毫骺刂破鞯膭?chuàng)始人，把主要注意力都集中在研究最好的素流器和紊流在管路中的分布，以及減弱穩(wěn)定狀態(tài)中的噪聲和有規(guī)律振動(dòng)的紊流阻尼器上了。
現(xiàn)有的紊流器可分三個(gè)類型。
1.機(jī)械式的，其中包括稱之為“不良流線體”。它剛性固定在介質(zhì)壓送的管路里，以便獲取這種介質(zhì)的強(qiáng)烈紊流(見專利UA8051A、17850A和RU2131094等)；或者是上面提到的超聲振動(dòng)發(fā)生器，其傳聲管應(yīng)該與流動(dòng)介質(zhì)壓送管的管壁相連(見專利SU1628994A1和UA25035)2.液壓(噴射)式的，如在介質(zhì)主流壓送管路的管壁上至少開一個(gè)孔，該孔直接同管路內(nèi)腔相通，最好在-60～+45范圍內(nèi)選取與主流方向形成的角度，以輸送化學(xué)成分與主流相同或不相同的介質(zhì)射流(見發(fā)明人國際公報(bào)PCT/UA97/00003的WO9842987中的
圖1、3、5、6以及第10頁的6～38行，第11頁全部，第12頁首行至37行以及第14頁的2～16行)；
3.用以上兩種組成的綜合式的，例如或者是有一個(gè)“不良流線體”的那種，此孔固定在軸心對稱管路上的空心托架上，用來壓送介質(zhì)主流以及射流形成的外部流動(dòng)介質(zhì)源。這種射流通過整個(gè)托架輸送并通過上述中心孔，迎著主流輸出(見謝多夫·阿·尼編著的《整體介質(zhì)力學(xué)》一書第二冊第8頁，莫斯科出版社，1976年)；或者是專家們所預(yù)見的那一種組合形式，即在管壁上至少有一個(gè)射流供給孔，而且與管壁相連的還有超聲波振動(dòng)發(fā)生器的傳聲管。
或者是專家們所預(yù)見的另外一種組合形式，即有一個(gè)裝在里面的不良六縣的管路和與管壁相連的超聲波振動(dòng)發(fā)生器的傳聲管。
用來降低穩(wěn)定狀態(tài)中的液體動(dòng)力噪聲和研制有規(guī)律振動(dòng)設(shè)備有很多種，這些例子諸如1.配裝隨液流直徑而增大的圓柱形導(dǎo)管段和均勻共扼擴(kuò)散器(見專利US3.866.630)或者是2.較好的流線體，只是順著液流的前部較短部分被一組同心分布的不良流線體包圍，重要的是這種不良流線體具有較小的總橫剖面。順著液流的后部則均勻收縮(見專利US4.212.326)；3.由均勻共扼擴(kuò)散器和漸縮管組成的替換部分(見專利RU2007660)。
遺憾的這些液流阻尼設(shè)備具有以下缺陷首先是明顯增大了液體阻力和克服這些阻力的能源，以及加大液流控制器的材料消耗。其次是這種設(shè)備在靠近紊流區(qū)域最重要的管路段落的可靠性會(huì)受到輕微影響(因?yàn)榭赡馨l(fā)生超級空化)。
所以，為了強(qiáng)制阻尼，最理想的是，能夠?qū)ξ闪骰橘|(zhì)流中的揮發(fā)氣體濃度進(jìn)行調(diào)節(jié)的裝置。
從技術(shù)要點(diǎn)上看，專利(國際公布號WO98/42987)發(fā)布的液流控制器是最接近上述要求的裝置(參見該專利圖2、4、6；特別是圖8、9；第12頁第38行；第13頁第1～32行；第14頁第17～38行和第15頁第1～13行)。這種控制器具有連續(xù)的布局，包括不斷將介質(zhì)流送去處理的水泵。
與水泵增壓管相連的管路。壓送經(jīng)過處理后的液流；紊流器。在它的上部至少有一個(gè)位于上述管路管壁上，用于向流動(dòng)介質(zhì)主流中輸送紊流(射流)的孔；至少有一個(gè)往紊流化液流中定量輸入阻尼氣體的裝置，它順液體流向分布在紊流器下方。還有一個(gè)往紊流介質(zhì)主流中輸送紊流的孔，它與液流中送氣管壁上的孔相連通；紊流氣體阻尼除氣裝置，它位于前面所裝的氣體定量加入孔之后。同時(shí)，在個(gè)別情況下可充當(dāng)蓄熱器，它具有——連接到管路出口的底部。該管路位于向紊流化液流介質(zhì)定量輸入阻尼氣體裝置之后。因此控制器工作時(shí)始終注滿著加氣的流動(dòng)介質(zhì)。
在控制器工作時(shí)，僅其上半部為氣體(空氣)腔。水分離器與其相連，將旁通氣體管路與紊流化介質(zhì)中定量輸入阻尼氣體用的孔相連。
根據(jù)這一方案，已制成用于熱水供應(yīng)系統(tǒng)和水暖供應(yīng)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)型液體動(dòng)力加熱器。該加熱器的液體阻力是可以接受的，按重量單位計(jì)算，管路的單位熱效率也較高。
但是，長期使用熱能發(fā)生器也表明，在地球重力場中，蓄熱器箱里會(huì)進(jìn)行流動(dòng)介質(zhì)的“自然”除氣(紊流化之后補(bǔ)充的氣體)。只要紊流化介質(zhì)(包括水)中的氣體(一般是空氣)處于穩(wěn)定的較低初始濃度條件，才能降低噪聲和減輕有規(guī)律的振動(dòng)，但任何一種辦法都無法避免可能發(fā)生的，不可預(yù)見的非周期性超級空化撞擊以及無規(guī)律的振動(dòng)和出現(xiàn)空蝕的可能。
事實(shí)上，注入到流動(dòng)介質(zhì)紊流化區(qū)域的液流中的氣體，其濃度是可以用偶然的方法或者如前所講的，使空氣通過密封口的吸入來提高超過某些理想值。這一數(shù)值僅能針對每一具體裝置和每一種具體液流，經(jīng)過試驗(yàn)來確定。超級空化越強(qiáng)烈，則非周期撞擊越強(qiáng)烈，液流中氣體實(shí)際濃度與理想濃度之差值就越大，繼而會(huì)產(chǎn)生不良后果。
發(fā)明簡要內(nèi)容本發(fā)明的目的是通過改進(jìn)氣體濃度的控制裝置來完善流動(dòng)介質(zhì)紊流化，也包括空化控制器。這種控制器不受紊流器的具體執(zhí)行型式的影響。有效地調(diào)節(jié)紊流化液流中，氣體雜質(zhì)的濃度，可以減少超級空化實(shí)質(zhì)性危險(xiǎn)，可減少以它為前提的管路內(nèi)出現(xiàn)的非周期性撞擊，這樣才能保證使用的可靠性。
解決這個(gè)課題靠的是液流控制器與增壓管相連的持續(xù)工作的水泵、輸送紊流化液流的管路、位于管路中的紊流器和除氣裝置。根據(jù)本發(fā)明，除氣裝置直接安排在紊流器之后，并且裝有可控閉鎖調(diào)節(jié)元件來排氣。
為了避免從紊流化區(qū)域輸出后，對紊流化液流的人為充氣，采用了連續(xù)排氣調(diào)節(jié)閥以及采取多種定期排氣措施，將多余氣體或排到大氣中或排送到氣體收集器中。這樣就會(huì)實(shí)質(zhì)性地減少超級空化的危險(xiǎn)和以它為前提條件下的非周期性撞擊和磨損。這類多余氣體來自水泵輸送的流體介質(zhì)，那怕是普通蒸餾水中所含的飽和空氣、氯氣、臭氧和其它揮發(fā)性氣體。
上述最簡單壓送方案的裝置，可以帶有流通回路或復(fù)循環(huán)回路。而其中的紊流器則可使用前面所敘述的機(jī)械式、液體動(dòng)力式和綜合式的任一種。這種紊流器有效地運(yùn)用于配置穩(wěn)定水溶液(也包括水性重油溶液和乳化液)，也能進(jìn)入到水泵和紊流器之間的管路中，使其中的固體物質(zhì)得以擴(kuò)散。
更精確調(diào)節(jié)初始階段流動(dòng)介質(zhì)中的飽和氣體濃度可采用下述反饋方法予以保證。
這樣，第一個(gè)補(bǔ)充區(qū)別在于，該裝置具有讓一部分流動(dòng)介質(zhì)從除氣裝置的出口反饋到水泵入口。咋一看來，液體動(dòng)力回路的這一獨(dú)特方案重復(fù)了本發(fā)明人以前提到并作過敘述的在國際專利發(fā)布號WO98/42987的圖8中示出的空化熱能發(fā)生器。事實(shí)上，在這個(gè)大家熟悉的發(fā)生器中，積聚在蓄熱箱底部，經(jīng)過除氣并加熱的水，還有可能充當(dāng)“除氣裝置液體動(dòng)力出口”接通到水泵的入口上。
然而，在大家都知道的裝置中，這種反饋(回授)只用在這種流動(dòng)介質(zhì)(水)的復(fù)循環(huán)。在這里，從水分離器的氣體出口，通向紊流器入口，向紊流化介質(zhì)輸送阻尼氣體，那么在這種裝置中，根據(jù)本發(fā)明，這種反饋應(yīng)該充當(dāng)在紊流化之前成為降低介質(zhì)中雜質(zhì)濃度的裝置。由于去除從介質(zhì)中分離出來的氣體，這樣，就會(huì)提高抑制超級空化的效果。應(yīng)該指出的還有，作為第一個(gè)補(bǔ)充區(qū)別而提出的反饋，用在加熱消毒和滅菌時(shí)，利用復(fù)循環(huán)作用于液流控制器的過程，最好是對液體食品處理。如牛奶、奶油、果菜汁、礦泉水以及水為主的冷飲料和豆奶等。這些食品在初始狀態(tài)時(shí)，只會(huì)有已溶解的空氣這一雜質(zhì)?？諝饩哂邢鄬θ醯母g性，而它們的雜質(zhì)則始終發(fā)生在進(jìn)入到水泵之前。所以反饋接通到水泵入口，實(shí)際上并不造成零部件出現(xiàn)磨損腐蝕，借助這一種反饋所達(dá)到的特殊補(bǔ)充作用，還體現(xiàn)在加熱奶制品的除臭過程。
第二個(gè)補(bǔ)充區(qū)別是，該裝置具有把部分流動(dòng)介質(zhì)，從除氣裝置出口返回到紊流器出口的反饋，可用作紊流化之前，降低介質(zhì)中氣體雜質(zhì)的設(shè)備。從這一觀點(diǎn)看，它實(shí)際上與前面所講的反饋是一致的。
但是裝有液流控制器的該裝置，最好用在加熱自來水和以工藝溶液為主料的液體。事實(shí)上，與空氣相比較，消毒自來水所用的氯氣和臭氧則更具有強(qiáng)腐蝕性。
從不回收使用的熱水和其它工藝液體，完全除去水中上述物質(zhì)，是不經(jīng)濟(jì)的。所以取消復(fù)循環(huán)回路中的水泵，則可明顯減輕腐蝕磨損。
第三個(gè)補(bǔ)充區(qū)別是該裝置具有把部分流動(dòng)介質(zhì)，從除氣裝置入口返回到水泵的入口的反饋。根據(jù)本發(fā)明，在深度除氣時(shí)采取這一局部結(jié)構(gòu)。除此，也可用在排氣的流動(dòng)介質(zhì)中工作的那些裝置，也就是說；用在封閉式供熱系統(tǒng)組成的空化熱能發(fā)生器中。事實(shí)上，吸入到該系統(tǒng)的復(fù)循環(huán)回路中的空氣，最好是在它的積聚過程中加以去除。
第四個(gè)補(bǔ)充區(qū)別是在水泵出口與紊流器入口之間段落，所接管路內(nèi)腔與管路定量供氣裝置相連，用長時(shí)間保持氣體雜質(zhì)最佳濃度的空化過程保證十分精確的調(diào)節(jié)。該濃度可保證在紊流化流動(dòng)介質(zhì)中形成震蕩氣泡，提高加熱效果，并且有可能使這些氣體在介質(zhì)中保持飽和。作到很好的溶解。接著在空穴撞擊以后，液體很容易吸收這些氣體(如二氧化碳被水基介質(zhì)化學(xué)吸收)。
第四個(gè)與第五個(gè)補(bǔ)充區(qū)別是該裝置具有把部分流動(dòng)介質(zhì)從除氣裝置動(dòng)力出口或者返回到水泵出口，或者返回到管路定量供氣裝置入口的反饋。這樣保證向流通回路或復(fù)循環(huán)回路供給明顯含有氣體雜質(zhì)的新鮮的流動(dòng)介質(zhì)，達(dá)到更加精確地調(diào)節(jié)液流中氣體雜質(zhì)的濃度。
第六個(gè)補(bǔ)充區(qū)別與第二個(gè)區(qū)別類似，它保證作到保護(hù)水泵，避免自來水消毒時(shí)所用的腐蝕性體以及生產(chǎn)牛乳酒和馬乳酒時(shí)出現(xiàn)的揮發(fā)性有機(jī)酸，在加熱前長時(shí)間存放時(shí)(由幾個(gè)小時(shí)到一晝夜)所造成的腐蝕。
第七、八、九的補(bǔ)充區(qū)別是該裝置具有把部分流動(dòng)介質(zhì)，從除氣裝置入口返回到或者是水泵入口，或者是到管路定量供氣裝置的入口，或者是紊流器入口的反饋，這樣保證使用除過氣的新鮮流動(dòng)介質(zhì)。供給流通回路或復(fù)循環(huán)回路時(shí)，可更加精確地調(diào)節(jié)紊流器入口液流中的氣體反應(yīng)混合物的濃度。此時(shí)第七個(gè)補(bǔ)充區(qū)別和第三補(bǔ)充區(qū)別相類似，是用以空化發(fā)生器為基礎(chǔ)的封閉式供暖系統(tǒng)；或者用于那些采用昂貴試劑進(jìn)行熱工化學(xué)處理的介質(zhì)控制裝置；如用煮沸存在著高純度氧化鈣的甜菜汁裝置及隨后的飽和狀態(tài)反應(yīng)混合物和高純度二氧化碳。
第八個(gè)補(bǔ)充區(qū)別是。保護(hù)水泵避免出現(xiàn)下列材料熱工化學(xué)激活時(shí)，化工活性劑導(dǎo)至的腐蝕。這些材料包括生產(chǎn)瀝青時(shí)使用的潤滑渣油，特別是碳性渣油和磨碎的橡膠碎末。
第九個(gè)補(bǔ)充區(qū)別是可提高二相和三相流動(dòng)介質(zhì)的處理次數(shù)并提高其中乳化液或懸浮狀固體物質(zhì)的擴(kuò)散質(zhì)量。
補(bǔ)充于第九個(gè)區(qū)別的第十個(gè)補(bǔ)充區(qū)別，是該裝置具有把部分流動(dòng)介質(zhì)，從管路定量供給氣體的裝置出口，返回到水泵入口的反饋，向水泵提供加氣流動(dòng)介質(zhì)，以降低水泵噪聲和對傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的加載。
補(bǔ)充于第四個(gè)的第十一個(gè)補(bǔ)充區(qū)別是，該裝置具有把部分流動(dòng)介質(zhì)往管路定量供氣裝置出口，返回到水泵入口的反饋，這種結(jié)構(gòu)在下述情況下更方便，如；在使用那些氣態(tài)試劑，激發(fā)可調(diào)節(jié)空化時(shí)，會(huì)改變流動(dòng)介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，從而避免水泵零件發(fā)生腐蝕。還有例如生產(chǎn)發(fā)泡乳油時(shí)，必須加入氣體發(fā)泡劑，而這些發(fā)泡劑不適宜通過水泵，當(dāng)與流動(dòng)介質(zhì)一起開始工作，進(jìn)入水泵前會(huì)一下被加熱到高溫，達(dá)到100℃以上。
對主要發(fā)明人意圖或者對第四個(gè)補(bǔ)充區(qū)別的第十二個(gè)區(qū)別在于，將除氣裝置制成紊流化介質(zhì)的節(jié)流閥，且在節(jié)流空間管路壁上，在與閥門調(diào)節(jié)元件入口至少有一個(gè)通孔。
補(bǔ)充于第十二個(gè)區(qū)別的第十三個(gè)區(qū)別在于將節(jié)流門制成漸縮中間管。它的入口孔經(jīng)大于里面裝有紊流器的管路出口孔徑。生產(chǎn)這類型的節(jié)流閥比較容易，不論是單件制造中間減漸縮管與通道對接的方案，還是用管材擴(kuò)管成這種漸縮管的方案都可實(shí)現(xiàn)。
補(bǔ)充于第十二個(gè)區(qū)別的第十四個(gè)區(qū)別，在于將節(jié)流閥制成擴(kuò)大的柱型管路延伸段。在該段入口裝上節(jié)流格柵(格柵是可更換的)，用于降低介質(zhì)壓力和改善氣體從介質(zhì)中析出的程度，充當(dāng)補(bǔ)充調(diào)節(jié)裝置的作用。
補(bǔ)充于第十二個(gè)區(qū)別的第十五個(gè)區(qū)別，在于將節(jié)流閥制成可滲透的、穿孔的、或帶有不完整隔板的容器。該隔板將此容器的內(nèi)腔至少分為兩部分。下部分儲(chǔ)存?zhèn)溆媒橘|(zhì)。上部分用來接收管路段的流動(dòng)介質(zhì)，而且此管路段出口端位于隔板上面。
制成這種型式的節(jié)流閥便于在空化熱能發(fā)生器中使用。因?yàn)樗梢运阕骷訜峤橘|(zhì)中間蓄熱器的組成部分。該蓄熱器底部可接通到這一復(fù)循環(huán)水泵上，以便于加熱達(dá)到所要求的溫度，然后接通到出口干線管路上。這種蓄熱器與專利WO98/42987所公布的有原則區(qū)別。主要是通過蓄熱器氣體空間的加熱介質(zhì)出口，位于隔板上方，而不是在充滿液體的底部。也就是因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)才能成功無撞擊地《切斷》超級空化的“尾巴”。因?yàn)椤拔舶汀笨赡茉趽]發(fā)氣體濃度過高的紊流化介質(zhì)中出現(xiàn)。
補(bǔ)充第十五個(gè)區(qū)別的第十六個(gè)區(qū)別在于，蓄熱器的底部用反饋方法接通到水泵入口。而蓄熱器的上半部分，則接通到已處理介質(zhì)深度除氣的補(bǔ)充裝置上。該裝置的氣體空間通過調(diào)節(jié)元件與大氣相通。而加滿液體的空間同樣也通過調(diào)節(jié)元件與增壓管相通。
按照此發(fā)明生產(chǎn)的這種裝置最好用于裝備有自主供熱和(或)自主供熱水的系統(tǒng)中。
總而言之，在選擇液流控制器的具體結(jié)構(gòu)時(shí)，可能會(huì)有上述補(bǔ)充區(qū)別與發(fā)明人主要意圖的任何組合。
下面所敘述的具體實(shí)例決不限制本發(fā)明的領(lǐng)域。
圖紙簡要說明通過結(jié)構(gòu)說明書，并參考本文圖紙的說明來闡述本發(fā)明的實(shí)質(zhì)。
圖1、簡易型液流控制器方塊圖(只有除氣裝置，位于紊流器后面)圖2、簡易型液流控制器方塊圖(除氣裝置出口到水泵入口段具有部分流動(dòng)介質(zhì)反饋)圖3、簡易型液流控制器方塊圖(除氣裝置出口到紊流器入口段具有部分流動(dòng)介質(zhì)反饋)
圖4、簡易型液流控制器方塊圖(除氣裝置入口到水泵出口段具有部分流動(dòng)介質(zhì)反饋)圖5、較復(fù)雜型液流控制器方塊圖(與圖1相比較，不同點(diǎn)是在紊流器入口補(bǔ)裝管路定量供氣裝置)圖6、較復(fù)雜型液流控制器方?jīng)Q圖(除氣裝置出口到水泵入口段具有部分流動(dòng)介質(zhì)反饋)圖7、較復(fù)雜型液流控制器方塊圖(除氣裝置出口到定量供氣裝置段具有部分流動(dòng)介質(zhì)反饋)圖8、較復(fù)雜型液流控制器方塊圖(除氣裝置入口到水泵入口段具有部分流動(dòng)介質(zhì)反饋)圖9、較復(fù)雜型液流控制器方塊圖(除氣裝置出口到管路定量供氣裝置入口段具有部分流動(dòng)介質(zhì)反饋)圖10、較復(fù)雜型液流控制器方塊圖(除氣裝置入口到紊流器入口段具有部分流動(dòng)介質(zhì)反饋)圖11、較復(fù)雜型液流控制器方塊圖(管路定量供氣裝置出口到水泵入口具有部分流動(dòng)介質(zhì)反饋)圖12、較復(fù)雜型液流控制器方塊圖(管路定量供氣裝置入口到水泵入口具有部分流動(dòng)介質(zhì)反饋)圖13、依次配置進(jìn)氣漸縮管部分，管路定量供氣裝置、介質(zhì)主流紊流器以及和漸縮管為原理相連的節(jié)流裝置(直徑平面剖面圖)圖14、串聯(lián)配置進(jìn)氣漸縮管部分、管路定量供氣裝置、介質(zhì)主流紊流器(不良流線體形狀)以及和減縮管為原理相接的節(jié)流裝置(直徑平面剖面圖)圖15、串聯(lián)配置進(jìn)氣漸縮管部分、管路定量供氣裝置、介質(zhì)主流紊流器(不良流線體形狀)和以柵板為原理的節(jié)流裝置(直徑平面剖面圖)圖16、以滲透隔板為原理，帶紊流化液流除氣節(jié)流裝置的復(fù)循環(huán)液體動(dòng)力熱能發(fā)生器。
本發(fā)明構(gòu)思的最佳體現(xiàn)簡易型(液流控制器(圖1)最少應(yīng)在流道上分布有持續(xù)壓送介質(zhì)的水泵1，吸入管2(同任一種介質(zhì)源相連)，在管路4中的任一種紊流器3，管路4和水泵1上的無特殊標(biāo)記的增壓支管脫開。
除氣裝置5位于紊流器3的后面。
除氣裝置5的液壓出口，直接或通過圖中未示出的集水器接通到任一適宜的除氣介質(zhì)流用戶，液流至少呈紊流狀態(tài)，最好呈空化狀態(tài)。
裝置5的氣體出口，通過鎖閉調(diào)節(jié)元件6通向大氣，或者通向圖中未示的集氣器上，將處理過的流動(dòng)介質(zhì)分離出去。
按圖1示出方式生產(chǎn)的控制裝置最好選用離心式(或轉(zhuǎn)子式)機(jī)械泵1；射流式(通常選自同一發(fā)明人WO98/42987公布的那種)和/或不良流線體形狀的，在管路4中的紊流器3(也可以采用其它層流破壞裝置)；形狀各異，節(jié)氣門型的有效除氣裝置5。該裝置可保證顯著降低紊流壓力和有效析出揮發(fā)性氣體雜質(zhì)；管路4(紊流器3所在部位的管子內(nèi)壁具有粗糙表面，用來進(jìn)行調(diào)節(jié))；為了提高本發(fā)明的特殊效果，應(yīng)當(dāng)在控制器回路上配裝旁通管式的反饋線路(為簡化圖中未逐個(gè)示出鎖閉調(diào)節(jié)元件)。
或者用旁通管7從除氣裝置液壓出口反饋部分紊流化的和含有揮發(fā)性氣體的介質(zhì)到紊流器3上(見圖2)；或者用旁通管9從除氣裝置5出口反饋部分介質(zhì)到紊流化的和含有揮發(fā)性氣體的介質(zhì)到水泵1的吸入管2上(見圖4)；或者用旁通管8，從除氣裝置5出口反饋部分介質(zhì)到紊流器3上(見圖3)；圖1～4的裝置是用來控制下述介質(zhì)流或原始就含有足夠的用于激發(fā)充分空化的空氣類揮發(fā)性氣體雜質(zhì)；或者可能自發(fā)地被空氣迅速飽和。由于上面所述的原因，通過密封的吸入可出現(xiàn)引發(fā)超級空化的濃度。
為了更為精確地控制液流中揮發(fā)性氣體的濃度，建議選用圖5的裝置，它與圖1～4裝置相比，區(qū)別在于，在紊流器3的入口，在管道4內(nèi)補(bǔ)裝了定量供氣裝置10，與上述所敘述的一樣，這些定量供氣裝置同樣可以采用旁通管型式的反饋；每個(gè)旁通管上可以有鎖閉調(diào)節(jié)元件11，具體是或用旁通管7，從除氣裝置5的液壓出口反饋部分流動(dòng)介質(zhì)到水泵1的吸入管上(見圖6)或用旁通管12從除氣裝置5的出口反饋部分流動(dòng)介質(zhì)到定量供氣裝置10的入口(見圖7)。
或者用旁通管9從除氣裝置5的入口反饋部分紊流化的并含有揮發(fā)性氣體流動(dòng)介質(zhì)到水泵1的吸入管2上(見圖8)。
或者用旁通管13從除氣裝置5的入口反饋部分紊流化的并含有揮發(fā)性氣體流動(dòng)介質(zhì)到定量供氣裝置10的入口(見圖9)。
或者用旁通管14從除氣裝置5的入口反饋部分介質(zhì)到紊流器3的入口(見圖10)。
或者用旁通管15從定量供氣裝置10的出口反饋部分流動(dòng)介質(zhì)到水泵1的吸入管上(見圖11)。
或者用旁通管16從定量供氣裝置10的入口反饋部分流動(dòng)介質(zhì)到水泵1的吸入管2上(見圖12)。
紊流化介質(zhì)除氣裝置5最好作成有節(jié)流原理(不管介質(zhì)原始就含有揮發(fā)性氣體雜質(zhì)，還是在紊流前強(qiáng)制加氣)。例如眾多形式的除氣裝置中，有一些符合本發(fā)明，除氣裝置5的各種結(jié)構(gòu)示于圖13～15。
特別是，圖13～15示出的管路段4，具有漸縮狀入口17，并且和漸縮管均勻連接著圓柱形工作管段18，在18上裝有定量供水裝置10和紊流器3。結(jié)論就是紊流除氣裝置5采用了節(jié)氣原理。
從圖13、14中可清楚看到，節(jié)氣閥可制成中間漸縮19形式，它的入口孔徑大于管道4圓柱形工作段18上的出口孔徑。它們或者和管道4硬性連接(見圖13)，或者鏜孔在管路4內(nèi)形成。
下一種實(shí)現(xiàn)發(fā)明思路的常見方案中(見圖15)。節(jié)流器可制成管路4的圓柱形擴(kuò)寬延長段，在其入口最好裝上可更換的具有不同流通總截面的節(jié)流格柵20。
這其中可以采用多種形式。如1.紊流化流動(dòng)介質(zhì)的除氣裝置5，可從可控節(jié)氣區(qū)域選取剩余氣體?？梢杂屑瘹馄?1(圖13)或者用旁通輸氣管22直接從鎖閉調(diào)節(jié)元件23接通到?jīng)]有特別標(biāo)明的，用于反饋小部分氣體的孔上。小部分氣體是紊流裝置3前面的管路4內(nèi)處理的，來自紊流化介質(zhì)分離化出來的(見圖13～14)和(或是)旁通管22以及標(biāo)明的通向大氣的出口，經(jīng)過未標(biāo)明的備用閉鎖調(diào)節(jié)元件通向集氣器。
2.紊流裝置3，例如至少有一個(gè)孔，最好有幾個(gè)孔，被總集散器24相連，等角距離分布，與液流方向相反，呈銳角(圖13)。
或者呈不良流線體形狀，剛性固定在管道4里面(圖紙未示出)。另外還充當(dāng)紊流裝置(圖14、15)，或者是圖13、14、15所示的或其它上述裝置的組合形式。
3.位于紊流器3前面的管路4定量供氣裝置器10。最好選用(但非必須選用)上述帶有鎖閉調(diào)節(jié)元件23的氣體旁通管22，如圖14、15所示直接式；或者如圖13所示用中介干管25，將節(jié)氣區(qū)域和管路4單向連接；或者如圖16所示。
圖16上示出的是一種(根據(jù)本發(fā)明裝置原理上許多可行裝置之一)復(fù)循環(huán)空化熱能發(fā)生器(也就是液體動(dòng)力加熱器)，有一個(gè)帶有滲透(如帶穿孔或不完整的)隔板27中間蓄熱器26。這個(gè)隔板27可以平行組成蓄熱器底部28或相對底部28成銳角傾斜，而且在它上面要凸出一個(gè)管路4的出口端頭。
被隔板27分割的腔體上部26充當(dāng)節(jié)流裝置，它易于將(空化或紊流化狀態(tài)的)氣體析出。
被隔板27分割的蓄熱器腔體底部用來日常存儲(chǔ)處理后的流動(dòng)介質(zhì)，雖然其中一部分已除氣，而實(shí)際上大部分(約占總量的90～99％)，經(jīng)過旁通管7反饋到水泵1的吸入管2上，對紊流器3是多次復(fù)循環(huán)。
這種熱能發(fā)生器通常備有附加的氣體分離器29，經(jīng)過帶閉鎖調(diào)節(jié)元件31的排氣管30，連接到蓄熱器26的頂腔。氣體分離器29具有1.帶鎖閉調(diào)節(jié)元件33的排氣支管32，用來排泄析出的氣體或進(jìn)入大氣，或進(jìn)入圖中未示出的集氣器中，或經(jīng)過虛線示出的旁通管22到進(jìn)入紊流器3的流動(dòng)介質(zhì)供氣管25。
2.帶有閉鎖調(diào)節(jié)元件35的支管34，用于選擇加熱的或熱處理過的流動(dòng)介質(zhì)到用戶(當(dāng)流動(dòng)介質(zhì)應(yīng)該進(jìn)行深度除氣時(shí))。
3.帶閉鎖調(diào)節(jié)元件37的支管36，用于沖淡或加熱流動(dòng)介質(zhì)。通過帶有調(diào)節(jié)元件39、40的引出管，從水泵1出口排出(當(dāng)流體內(nèi)可能含有溶解氣體時(shí))。
這種加熱器必須具備帶有入口鎖閉調(diào)節(jié)元件42的供應(yīng)支管41，最終按要求可能裝備
射流器43，用來從排出管38，將處理過的液流抽送到供應(yīng)管41內(nèi)。
帶調(diào)節(jié)元件45的導(dǎo)管外包扎物44接到26的上部并在供應(yīng)管41閉合。
帶調(diào)節(jié)元件47的附加連通管46，用于連接包扎物44和排氣管38。
帶調(diào)節(jié)元件49的附加連通管48，用于連接包扎物44和管路4初始段和排出管38。
體現(xiàn)發(fā)明思路的上述不同裝置可用來對流動(dòng)介質(zhì)進(jìn)行紊流，包括對介質(zhì)進(jìn)行激發(fā)可調(diào)動(dòng)力空化，方法如下如圖1可見，水泵1通過吸入管2持續(xù)從任意源頭提供流動(dòng)介質(zhì)。水泵泵出此種介質(zhì)到管路4，在紊流器作用下管路中的動(dòng)能產(chǎn)生熱能。直接位于紊流器的后面的除氣裝置5分離出并通過調(diào)節(jié)元件6，至少定期從裝置中排出流動(dòng)介質(zhì)中的剩余氣體，從而切斷超級空化《尾巴》并有效降低超級空化相互碰撞時(shí)出現(xiàn)的不定期撞擊和空化腐蝕。
如圖2可見，反饋(旁通管7)可至少保證從除氣裝置5出口反饋部分介質(zhì)到水泵1入口。如果使用的介質(zhì)含有氣體，如加氣飲料、果汁或奶類流體，也可以降低送入水泵前的氣體濃度并保證主要產(chǎn)品有效除臭。保證除氣裝置5出口和紊流器3入口之間的反饋的旁通管8(見圖3)可入注到封閉式管道熱水系統(tǒng)。這種管道水經(jīng)過腐蝕性活化氣體消毒(氯氣或臭氧或者是水基水分?jǐn)?shù))。
的確，在供熱系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，這種氣體沒有經(jīng)過水泵1重復(fù)循環(huán)，而是被吸入空氣稀釋并經(jīng)過鎖閉調(diào)節(jié)元件排出到系統(tǒng)外。
保證除氣裝置5入口與水泵1之間反饋的旁通管9(見圖4)可以有效地調(diào)節(jié)那些在注入到封閉供熱系統(tǒng)之前，被深度除氣的介質(zhì)內(nèi)的氣體濃度。
無論何時(shí)使用在紊流器3之前的管道定量供應(yīng)裝置10(圖5～12)，其作用都是用來有效控制流動(dòng)介質(zhì)的揮發(fā)性氣體濃度。
的確，使用各種揮發(fā)性氣體(特別是易溶于介質(zhì)，且在空穴互撞之后被液體吸收的氣體)進(jìn)行全容紊流時(shí)能夠形成擺動(dòng)的氣泡，這些氣泡能保證在流體的產(chǎn)生有規(guī)律空化，極大提高加熱效率或熱處理效率，不論是牛頓液體或者非牛頓液體。
液流加熱裝置上各種職能組件之間使用的各種反饋，都裝有上述定量供氣裝置10，形成補(bǔ)充操作可能性。
如圖6中的旁通管7可以降低水泵1入口介質(zhì)中的揮發(fā)性氣體濃度。而圖7中的旁通管12，可預(yù)防水泵1受到自來水中殘留消毒劑的腐蝕或者在加熱酸奶時(shí)有機(jī)酸的腐蝕。圖8中的旁通管9，圖9中的旁通管13和圖10中的旁通管14則可以保證精確調(diào)節(jié)傳到紊流器3入口的流體，并且在流動(dòng)供水和補(bǔ)充供水給復(fù)循環(huán)回路時(shí)，可以使用上新鮮介質(zhì)。
在用貴重試劑進(jìn)行流動(dòng)介質(zhì)熱工化學(xué)處理時(shí)最宜使用圖8裝置。例如釀造甜菜汁時(shí)，存有高濃度氧化鈣，還會(huì)有高純度碳酸飽和反應(yīng)混合物。
為避免水泵1受到化學(xué)活性試劑和熱工化學(xué)激活劑的腐蝕，使用圖9裝置最有效。如處理油渣、生產(chǎn)瀝青用的酸性油渣和廢膠料粉碎后的膠屑。
多次處理兩相和三相流動(dòng)介質(zhì)，配制穩(wěn)定的乳液和懸濁液，最宜使用圖10裝置。
圖11中的旁通管15可降低水泵1的噪聲和補(bǔ)充充氣介質(zhì)產(chǎn)生的傳動(dòng)載荷。
最后，圖12的旁通管16可以保證氣態(tài)試劑對流動(dòng)介質(zhì)的化學(xué)變性，防止水泵1零件腐蝕，或者加入氣體起泡劑，起泡劑不需要通過水泵1進(jìn)行再循環(huán)。
在上述所有情況下，圖6～12示出的鎖閉調(diào)節(jié)元件11都能精確調(diào)節(jié)再循環(huán)的介質(zhì)流量，并且考慮被處理介質(zhì)的流變特性和容許的液流噪聲等級條件下，將相應(yīng)裝置調(diào)節(jié)到最佳狀態(tài)。
紊流介質(zhì)節(jié)氣門形狀的除氣裝置5具有良好效能。的確，管路4的任何擴(kuò)寬，或者圖13、14中的漸縮段19喇叭擴(kuò)口，或者圖15中，帶入口節(jié)流格柵20的管路4的簡單加寬段，都會(huì)阻礙紊流器3形成的流動(dòng)介質(zhì)流，并產(chǎn)生揮發(fā)性氣體的分離條件。之后這些從節(jié)流空間分離的氣體，經(jīng)過旁通管22和鎖閉調(diào)節(jié)23，可以少部分地用于經(jīng)過裝置10送到紊流器3的入口。
在有復(fù)循環(huán)空化熱能發(fā)生器(或稱流動(dòng)介質(zhì)熱處理裝置)結(jié)構(gòu)中的隔板27上方的畜熱器26的頂部腔(見圖16)也以同樣方式承擔(dān)節(jié)流作用。
這種熱能發(fā)生器裝置的工作應(yīng)該研究得更為詳盡。
啟動(dòng)前，鎖閉調(diào)節(jié)元件35、37、39和40，通過入口調(diào)節(jié)元件42關(guān)閉熱能發(fā)生器的內(nèi)容積，供給短管41和水泵1。吸入管2通常會(huì)將加熱或熱處理的介質(zhì)注滿，使中間蓄熱器26的內(nèi)部介質(zhì)達(dá)到滲透隔板27的液面高度，并且完全注滿了旁通管7。
之后，接通水泵1，至少打開調(diào)節(jié)元件35和40中的任一個(gè)，并且通過入口調(diào)節(jié)元件42，供給短管41和吸入短管2繼續(xù)供應(yīng)流動(dòng)介質(zhì)，或者注滿用作液流熱能載體的封閉供熱系統(tǒng)。再將入口調(diào)節(jié)元件42轉(zhuǎn)接到規(guī)定的供熱系統(tǒng)(以后只是定期接通到外部流體源以補(bǔ)償流動(dòng)介質(zhì)的損耗)?；蛘叩綉?yīng)該熱處理的(例如消毒滅菌)流動(dòng)介質(zhì)保持吸入與消耗平衡(在調(diào)節(jié)元件42和35、40中的一個(gè)處于常開狀態(tài)下)。
流動(dòng)介質(zhì)從水泵1出口持續(xù)進(jìn)入管路4，經(jīng)過紊流器3，特別是如圖16所示，經(jīng)過不良流線體，產(chǎn)生紊流并在滲透隔板27上方節(jié)流。此時(shí)隔板27上方中間蓄熱器26的部分腔體內(nèi)，實(shí)質(zhì)上充滿了充氣介質(zhì)，而隔板27下方的腔體，實(shí)質(zhì)上充滿了除氣后的流動(dòng)介質(zhì)，它的大部分(達(dá)總重量的99％)經(jīng)過旁通管7的連續(xù)循環(huán)，經(jīng)過水泵1、管路4、紊流器3和除氣裝置5(既文中所述的帶隔板27的蓄熱器26)，而一少部分經(jīng)過至少其中一個(gè)調(diào)節(jié)元件40，作為熱載體消耗或者作為熱處理的分裝產(chǎn)品。
激發(fā)可調(diào)節(jié)液體動(dòng)力空化所必須的揮發(fā)性氣體，有時(shí)會(huì)進(jìn)入流動(dòng)介質(zhì)(熱)處理的系統(tǒng)，而更多是被強(qiáng)制通過集氣管25，進(jìn)入紊流器3之前的管路4內(nèi)。
——或者使用調(diào)節(jié)元件47和未示出的外來氣源；——或者使用氣體分離器29和相對應(yīng)的排氣管30，調(diào)劑節(jié)元件31，附加連通管46，或排氣管32，調(diào)節(jié)元件33和旁通管22。
當(dāng)然，在使用排氣管30，調(diào)節(jié)元件31和附加連通管46時(shí)，氣體進(jìn)入集氣管26，實(shí)質(zhì)上組成了充氣的流動(dòng)介質(zhì)。
通過帶有調(diào)節(jié)元件33的排氣管32，處理流動(dòng)介質(zhì)當(dāng)中分離出來的過剩氣體，或排入到大氣層中，或排入未特殊標(biāo)示的集氣器中。
在關(guān)閉重復(fù)循環(huán)供熱系統(tǒng)時(shí)，為避免導(dǎo)管和暖氣片中出現(xiàn)氣塞，加熱的流動(dòng)介質(zhì)，通常通過調(diào)節(jié)元件35和短管34，在附加氣體分離器29內(nèi)先進(jìn)行深度除氣，然后再排出。
如果圖16中的裝置用于熱處理加工，包括同時(shí)加氣那么加工后的介質(zhì)在經(jīng)過上述系統(tǒng)充分復(fù)循環(huán)后，通常從水泵1出口經(jīng)過帶有元件51的附加連通管50和帶有調(diào)節(jié)元件39和40的排氣管38排出而分離器29則用于精確調(diào)節(jié)氣體濃度，同時(shí)將除氣的介質(zhì)(在調(diào)節(jié)元件35關(guān)閉情況下)，經(jīng)過帶調(diào)節(jié)元件37的短管36，傳輸入導(dǎo)管38內(nèi)。
為防止水泵1內(nèi)出現(xiàn)空化，排氣導(dǎo)管38中的部分處理后的介質(zhì)可在必要時(shí)經(jīng)過引射器43輸入到供應(yīng)管41內(nèi)。帶有調(diào)節(jié)元件45的導(dǎo)管捆扎物44，通常是經(jīng)過供應(yīng)管41傳輸?shù)剿?。
帶有調(diào)節(jié)元件47的附加連通管46，通常在熱水供熱系統(tǒng)中使用。因?yàn)檫@種系統(tǒng)中的排放管38可以提供應(yīng)相當(dāng)于氣化的流動(dòng)介質(zhì)。
工業(yè)應(yīng)用本發(fā)明及發(fā)明思路的每種表現(xiàn)形式都可通過機(jī)械制造業(yè)的一般設(shè)備加工而成。
精確調(diào)節(jié)揮發(fā)性氣體的濃度，幾乎可以排除紊流化介質(zhì)出現(xiàn)不可控制的超級空化，以及無規(guī)律的振動(dòng)和非周期性撞擊。從而大大提高了空化熱能發(fā)生器，液體食品消毒器，空化化學(xué)反應(yīng)器和其它類同此發(fā)明設(shè)備的可靠性。
體現(xiàn)本發(fā)明思路的各種結(jié)構(gòu)實(shí)例和工藝可能性實(shí)例還達(dá)不到全面闡述所有具體結(jié)構(gòu)和在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用這種裝置的所有觀點(diǎn)。因此可能在圖紙上無法特別示出流動(dòng)介質(zhì)對于紊流裝置3的局部《環(huán)接》，這對于液流流體力數(shù)(雷諾數(shù))輔助調(diào)節(jié)可能有益可能在水泵1、除氣裝置5，最好還有管路4，定量供氣裝置之間的許多反饋，形成一個(gè)帶有分支的旁通總管。并且配裝上，專家都知道的，在市場上常見的多路閥門(通常為三路)。
也可能使用與上述節(jié)氣門不相同的流動(dòng)介質(zhì)活性紊流器。
權(quán)利要求
1.流動(dòng)介質(zhì)流控制器具有持續(xù)供給流動(dòng)介質(zhì)進(jìn)行處理的機(jī)械泵，壓送介質(zhì)流的管道。管道同水泵增壓支管連通，管道里的介質(zhì)流紊流器和紊流除氣裝置，它的特點(diǎn)是除氣裝置直接位于紊流器后面并裝有鎖閉調(diào)節(jié)元件，用來控制析出氣體。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置的特點(diǎn)是有單向反饋，用來從除氣裝置液壓出口返回部分流動(dòng)介質(zhì)到水泵入口。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置的特點(diǎn)是有單向反饋，用來從除氣裝置液壓出口返回部分流動(dòng)介質(zhì)到紊流器入口。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置的特點(diǎn)是有單向反饋，用來從除氣裝置入口返回部分流動(dòng)介質(zhì)到水泵入口。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置的特點(diǎn)是管路腔體的水泵出口到紊流器入口這一段，同管路定量供氣裝置相接。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置的特點(diǎn)是有單向反饋，用來從除氣裝置液壓出口返回部分流動(dòng)介質(zhì)到水泵入口。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置的特點(diǎn)是有單向反饋，用來從除氣裝置液壓出口返回部分流動(dòng)介質(zhì)到管道定量供氣裝置。
8.如權(quán)利要求5所述的裝置的特點(diǎn)是有單向反饋，用來從除氣裝置入口返回部分流動(dòng)介質(zhì)到水泵入口。
9.如權(quán)利要求5所述的裝置的特點(diǎn)是有單向反饋，用來從除氣裝置入口返回部分流動(dòng)介質(zhì)到管路定量供氣裝置入口。
10.如權(quán)利要求5所述的裝置的特點(diǎn)是有單向反饋，用來從除氣裝置入口返回部分流動(dòng)介質(zhì)到紊流器入口。
11.如權(quán)利要求5所述的裝置的特點(diǎn)是有單向反饋，用來從管路定量供氣裝置出口返回部分流動(dòng)介質(zhì)到水泵入口。
12.如權(quán)利要求5所述的裝置的特點(diǎn)是有單向反饋，用來從管路定量供氣裝置入口返回部分流動(dòng)介質(zhì)到水泵入口。
13.如權(quán)利要求1或5所述的裝置的特點(diǎn)是除氣裝置作成紊流流動(dòng)介質(zhì)節(jié)氣門形狀并且操縱節(jié)氣空間管壁上至少有一個(gè)通孔，將出口與閉鎖調(diào)節(jié)元件相連。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置的特點(diǎn)是節(jié)氣門作成中間漸縮形狀，入口孔直徑大于裝有紊流器的管路段出口孔直徑。
15.如權(quán)利要求13所述的裝置的特點(diǎn)是節(jié)氣門制成擴(kuò)大筒狀延伸管路，在其出口裝有節(jié)氣格柵。
16.如權(quán)利要求13所述的裝置的特點(diǎn)是節(jié)氣門作成帶隔板的蓄熱器形狀，將腔體分成兩部分，備用介質(zhì)的底部和接收來自管路段落的，經(jīng)過處理的介質(zhì)。除此這段管路出口端位于隔板之上。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置的特點(diǎn)是蓄熱器底部單向接通到水泵入口。而其上部接通到深度除氣補(bǔ)充裝置上，它的氣腔用閉鎖調(diào)節(jié)元件同大氣相通，而且充滿液體的腔體同樣用閉鎖調(diào)節(jié)元件同增壓干管相通。
全文摘要
流動(dòng)介質(zhì)流控制器(亦稱液流控制器)具有一臺(tái)持續(xù)泵出液流的水泵，一支液流管路，一個(gè)管路紊流器和一個(gè)紊流除氣裝置。為了調(diào)節(jié)液流中聚集的氣體濃度，減少氣塞和發(fā)生“超級空化”的撞擊危險(xiǎn)，將除氣裝置安裝在紊流器后面并配裝上鎖閉調(diào)節(jié)元件。為了更加精確地調(diào)節(jié)聚集的汽體濃度，在除氣裝置和水泵出口之間，或在除氣裝置和紊流器之間采用幾種反饋配置方案，在紊流入口前將定量氣體輸送到管路中。
文檔編號B01F5/06GK1460155SQ01814560
公開日2003年12月3日 申請日期2001年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月23日
發(fā)明者奧西邊科·謝·勃 申請人:奧西邊科·謝爾蓋·勃利索維奇, 胡振英