
微纳米气泡怎么产生_罗茨鼓风机
微纳米气泡怎么产生:剖析微纳米气泡是怎样产生的?
本来被认为几乎不大约存在的小规范气泡,居然能长久安定存在,一旦被断定就被工业尤其是水处置处分领域器重,微纳米气泡现已完结初步广泛受质疑到广泛受器重的改变。微纳米气泡技术也遭到氢气医学领域的器重,因为这种技术办理了气体溶解速率小,溶解度小的瓶颈,微纳米气泡现已成为氢气医学的最佳伙伴。 相变技术使用领域广泛,如环境、农业、医疗、化工和动力等领域。气/液相变技术一般用于废水和水处置处分技术、水生态系统光复、食物加工、水产农业、石化等职业。大多数气液相变进程遵守遭到多种操作和介质性质的影响。从传质理论视点,起首思量的优化计谋是增加交兵表面面积。重要影响要素包含混杂器的方案、柱包裹材料、挡板布局、喷淋方法、打针喷嘴、漫衍器方案等,非有必要影响要素包含交兵相之间的热传质或反应表面。 一、什么是微纳米气泡 气泡是指液体内充斥气体的空穴,产负气泡的根柢条件是液体内气泡内压不小于环境压力。气泡表面拥有不同于气泡地点液体性质的身分。表面活性剂对气泡的构成十分重要但并不是有必要条件。因为浮力比力大,大气泡相同一般会灵敏上升到表面崩解,直径小于1微米的气泡也就是微微纳米气泡因存在现在不了解的机制,能在液体中永劫间安定存在。 纳米技术领域,相同一般风俗把100纳米以下作为纳米颗粒的最大规范,可是微纳米气泡直径相同一般是大于100纳米,气泡研讨领域相同一般把1000纳米以下作为微纳米气泡或微微纳米气泡,100微米以下为细小气泡。微纳米气泡有两种根柢模范,一种是非球形界面微纳米气泡,是牢固漫衍在液体和固体界面上的气泡,这种气泡在学术界被研讨相对充分,但使用相对少。另一种就是咱们比力熟谙的体相微纳米气泡,就是悬浮在液体中的球形微纳米气泡。本文重要指体相微纳米气泡。 当然气泡的研讨汗青现已赶过半个世纪,可是气泡的模范和分类不断存在争议。学术上对气泡分类重要凭证气泡性质的不同,最常用的目标是气泡大小、表面特性友善泡寿数。这些特性重要决定于气泡大小,因而许多学者把气泡大小作为仅有分类规范。依据这个规范,气泡被分为大气泡、微米气泡、亚微米气泡或微纳米气泡,也有接纳更一般分类为大气泡、小气泡和超小气泡。当然学者们对气泡的大小领域具体有不同见地,但大多数赞同微气泡直径应该在10-100微米的领域,1-10微米为亚微米气泡,10-1000纳米为微纳米气泡。 经典理论认为气泡越小表面张力越大,微纳米气泡表面张力大构成内压十分高,因而微纳米气泡存在性和安定性不断是有争议的论题。许多学者利用不同技术探测微纳米气泡。与大气泡研讨相同,学者们没有纠结于微纳米气泡的定义。有学者甚至轻忽微纳米气泡和微米气泡存在被轻忽的直径领域,认为直径小于200纳米的气泡为微纳米气泡,10微米以上的为微米气泡,对200纳米到10微米之间的气泡不去剖析,也有学者把200纳米-10微米气泡定义为微微纳米气泡,这说明对超细小气泡的分类缺少清楚的规范。2012年,吴等定义纳米和亚微米气泡,认为500纳米以下为纳米和亚微米气泡。近来有学者认为直径小于数百纳米的气泡为微纳米气泡,这不光愚昧并且存在矛盾。总归,微纳米气泡直径的最大规范存在不同见地,直径小于1微米的气泡因为规范和特性相同可分类为超细气泡或微纳米气泡。 气泡分类不光凭证大小,并且凭证其特性和在液体中的行为。图1对不同气泡大小的分类举办了汇总。1-10微米气泡其大小和特性都介于微米气泡和微纳米气泡之间,被归类到亚微米气泡。当然学术界对微米气泡的特性有平等见地,可是对气泡的大小领域没有同一规范。 二、微纳米气泡特性 切合纳米材料纪律,微纳米气泡也具有比表面积大的特色,这也是微纳米气泡作为气液技术应该的重要根柢。其他,微纳米气泡还具有刚性大,表面有负电荷,浮力小,安定性极好,龟龄命等特色,决定了微纳米气泡的特别用处。微纳米气泡内压和安定性方面,存在理论策画和终究不符的环境,现在并没有理解的结论。 气泡表面积友善泡直径呈负相干关连,(表面积A和直径D的数学关连A=6/D)。因而同样体积的气泡,100纳米直径气泡表面积是10微米直径面积的100倍。 理论上气泡构成斲丧能量依赖于界面面积,界面面积决定于气泡表面张力。直径小于25微米的小气泡表面刚性强,相同于高压气球,不简单破碎。数毫米直径的大气泡表面比力柔软,很简单变形破碎。大气泡的浮力比力大很简单上升到液面。Stokes公式R=ρgd2/18μ(ρ=密度,g=重力加速率,d=气泡直径,μ=粘滞度)可策画气泡上浮速率。气泡上流浪速率友善泡直径的平方成正比,这种关连只利用于小气泡。直径大于2毫米的大气泡因为形状发生改变,上升速率并不会受直径影响。低于1微米的微纳米气泡上升速率十分慢,远低于布朗活动,团体上表现为不上升。 除了浮力外,直径小于25-50微米的小气泡有自动紧缩特性。凭证Henry规律,溶液中溶解气体的分压与气泡内气体分压平等时,气泡内气体溶解和溶液中气体向气泡内开释抵达均衡。小气泡因为表面张力效果内压增加,构成气泡内气体分压赶过气泡四周溶解气体分压,气泡内气体超四周静溶解,这会导致气泡进一步缩小,体积缩小导致表面张力效应加强,导致正反馈效应,气泡会灵敏瓦解。相反大气泡因为上升四周静水压下降导致内压失落,减压导致气泡体积增大,气泡内气体分压失落,导致溶液中气体向气泡内静开释,这会导致气泡体积增大,表面张力效应失落,气泡内压进一步失落。所以,在某气体饱和溶液中,这种气体的气泡有大者增大,小者缩小的趋势。看来气泡也恰恰切合马太效应。 这种环境十分切合潜水员减压病发生的进程,潜水员在水下中止必定时刻后,体液中气体抵达必定饱和度,一旦回来水面速率过快,身段内一些气泡会因为环境压下降而增大,这种趋势过于严峻就导致气体阻断血流抑制构造等成果,就是模范的减压病。治疗减压病的原理也很简单,就是把潜水员举办从头加压,加压的成果就是把大气泡变成小气泡,小气泡有变小散失的趋势,办理了气泡就排除了病因。 图2. 经典气泡的马太效应 微纳米气泡也存在比力强的静电场,能阻止气泡发生交融,抵挡浮力效果。在程度电场中,气泡电荷决定于程度速率v=ζε/μ(v=程度速率,ζ=zeta电位(V), ε=水的介电常数(s2?C2?kg-1?m-3),μ=粘滞度(Pa?s).) zeta电位相同一般是负值,但大多数与气泡直径无关。zeta电位受水的pH值影响十分大,也遭到离子强度影响(离子浓度越大,zeta电位越低)。全部气泡都具有负电位,相互之间的静电架空力能限定气泡交融。因为气泡越小,必要的能量越大,因而小气泡决裂也不简单发生。所以,小气泡能够增大或缩小,但不简单发生交融和破碎。 不可溶性气体能够构成超龟龄命的微纳米气泡。凭证Laplace公式,Pi=Po+4γ/d,气泡内压就是环境压与4γ/d的和(γ是表面张力(N m-1) ,d 是气泡直径(m)),气泡直径越小,内压越大。10微米气泡内压约1.3个大气压,100微米气泡约1.03个大气压。凭证策画,微纳米气泡内压会抵达十分高程度,足以让内部气体灵敏溶解散失。这和微纳米气泡具有龟龄命的终究不符,说明这种理论自己存在缺点。现在还不克不及断定Laplace公式是否得当于微纳米气泡,可是在没有电荷等其他影响要素存在的环境下,150纳米液滴(相同气泡)表面张力的确能进步20倍。修正理论或根究原因原由都有大约。有人提出大约是表面材料对表面张力发生的影响,也有人认为是过饱和溶液能失落微纳米气泡表面张力,也是微纳米气泡龟龄命的原因原由。如气泡气液界面包含表面活性剂(居心或偶然)如卵白质或去垢剂,表面活性剂能失落表面张力,失落气泡内压,增加气泡安定性。超声气泡造影剂和药物运送气泡就是利用多么的原理。 微纳米气泡是有用的气液相处置处分进程,已往20年,这一技术遭到大量研讨职工的存眷。多数研讨会合在微微纳米气泡制备、测定和超藐小气泡特性分类等方面。近来有研讨探索了微微纳米气泡工业化使用的大约性。凭证初步研讨成果,许多学者提出,水处置处分技术是微微纳米气泡最有前景的领域。纵然最有前景的水处置处分领域,微纳米气泡的研讨依旧不充分,如现有研讨对气泡大小的定义和分类方面都没有同一了解。本文重点对微微纳米气泡的定义和分类、相同一般制备技术和表征丈量方法等举办总述。
微纳米气泡怎么产生:微纳米气泡发生器工作原理总结–禹创环境
原标题:微纳米气泡发生器工作原理总结–禹创环境
最初,可以产生乳白气泡的微纳米气泡发生器是一种罕见的设备。 各种产品现已开始销售。 生成原理可以分为几种类型。
所产生的微那么气泡的大小和分布以及它们的寿命取决于产生原理和操作条件而不同。 下面描述典型的微纳米气泡产生方法。
旋回液流式
从圆柱形发生器主体侧面向切线方向使用泵高速压入液体,在内部产生高速旋转流。利用该液旋转运动引起的压降,从下端面的小孔自吸的气体通过上端面中央的小孔中的剪切力粉碎成为微纳米气泡。
加圧溶解式
泵送气液混合物以将气体成分溶解在液体中直至过饱和。 分离出未溶解的气泡,仅过饱和液体通过减压阀冲洗到常压液体中,从而使微纳米气泡沉淀。
微細孔式
通过薄膜注入液体中的气体被沿着微孔薄膜表面的高速液体流动所剪切,形成微纳米气泡。
纳米气泡主要通过使用产生的微纳米气泡作为原料来产生。 如图7所示,通过回旋液体流动型或压力溶解型微气泡制造方法产生微纳米气泡,以使液体浑浊。 此后,基于每个制造设备的经验知识,微纳米气泡在一定条件下收缩,并且未变细的微纳米气泡被漂浮并分离以制造纳米气泡(透明液体)。 还考虑了直接产生纳米气泡的方法。
以这种方式产生的纳米气泡通常具有最大粒径为100至200nm的直径。 布朗运动期间的纳米气泡具有丰富的理化特性(压力,温度,喷射,蒸发,溶解,各种反应等)。 其中,具有气泡的潜在特性(气泡带负电并易于附着在正侧)。 可以根据液体的类型和液体的类型(例如氢离子浓度和气体的类型)来改变纳米气泡的特性。
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微纳米气泡怎么产生:微纳米气泡发生装置的制作方法
本发明属于微纳米气泡设备技术领域,尤其涉及微纳米气泡发生装置。
背景技术:
传统气泡直径在1-5mm,在水中急速上升,并在到达水面后立即破灭消失,而对于直径在50μm以下的微米级气泡在水中的上升速度慢,比表面积大,因此气液传质的速度远高于传统大尺寸气泡;同时,微米气泡还具有非常优秀的生理作用,近年来,微米气泡可以改善水的质量,能够让气体更容易被融入水中,况且在液体中产生气泡,可广泛应用于运动饮品,高原饮品,在污水处理、高氧水、水耕法、水养殖业及水供暖电节能。
在现有的微纳米气泡发生技术领域中,超声空化法和电解法产生微气泡的效率低、能耗大,不利于在实际生产中推广使用;化学反应法其成本高且容易对水体造成二次污染,不利于在自然水体中直接使用,而使用大功率高转速电机实现高速剪切搅拌,其对设备的制造要求高,加工难度大,产生气泡效率低,成本高操作不方便。
技术实现要素:
本发明为了解决上述技术问题提供一种操作简单、成本低,发泡效率高,能耗低的微纳米气泡发生装置。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:微纳米气泡发生装置,包括多级离心泵与水平布置的压力罐,所述多级离心泵的进水管上设有空气单向阀进气口,所述多级离心泵的出水口与所述压力罐的进水口通过管道连通,所述压力罐内设有导流管、固定板与套管,所述固定板四周侧面与所述压力罐内壁垂直固定连接,并将所述压力罐内分为水流腔室与气泡腔室,所述导流管垂直套设于固定板上并与所述水流腔室连通;
所述套管套设于所述导流管外壁上且沿水流方向水平延伸,所述导流管内间隙配合设有活动件,所述活动件一端套设于所述导流管内,另一端沿水流方向水平延伸,所述活动件另一端面处固定连接于连接杆一端,所述压力罐侧面上设有可用于调节所述连接杆沿所述连接杆轴线方向移动的移动装置。
本发明的有益效果是:本发明产品通过多级离心泵吸水功能在管道内形成负压而将空气中的气体吸入管内,再将水气融合的水在压力罐内形成压力后,水气融合的压力水加速通过导流管与活动件之间的缝隙产生摩擦而产生微纳米气泡,其缝隙间距为0.1-0.3mm,其操作简单、成本低,发泡效率高,低能耗,广泛应用于运动饮品,高原饮品,在污水处理、高氧水、水耕法、水养殖业及水供暖电节能领域。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
作为本发明进一步优选,所述导流管为圆筒形,所述导流管内部形成有沿水流方向依次相连通的第一腔体、第二腔体和第三腔体,所述第一腔体的内径从与所述第二腔体相连通的一端向另一端逐渐增大,所述第三腔体的内径大于所述第二腔体的内径;
所述活动件包括圆锥段、第一圆柱段与第二圆柱段,所述圆锥段、第一圆柱段与第二圆柱段沿水流方向一体固定连接在一起且同轴设置,所述第一圆柱段直径大于所述第二圆柱段直径,所述第一圆柱段外壁与所述第三腔体内壁间隙配合,所述圆锥段的四周侧面为向内凹陷的弧形面。
作为本发明进一步优选,所述移动装置包括设有外螺纹的螺纹杆和配合件,所述配合件固定套设于所述压力罐侧面上,所述配合件一侧延伸至所述压力罐内,另一侧伸出所述压力罐外,所述配合件一侧设有容纳腔,所述容纳腔与所述压力罐内连通,所述连接杆另一端在所述容纳腔内滑动配合,所述螺纹杆一端垂直固定连接于所述连接杆另一端,所述配合件内设有与所述螺纹杆的外螺纹相配合的螺纹通孔,所述螺纹杆另一端通过所述螺纹通孔与所述配合件转动相配合。
作为本发明进一步优选,所述螺纹杆另一端设有可驱动所述螺纹杆转动的手轮或摇把。
作为本发明进一步优选,所述压力罐上设有气泡水出口,并与所述气泡腔室连通。
作为本发明进一步优选,所述气泡腔室内设有利于气泡水流出所述气泡水出口的气泡导向板,所述气泡导向板靠近所述气泡水出口倾斜设置,所述气泡导向板套设于所述配合件外壁上且固定连接,所述气泡导向板四周侧面与所述压力罐内壁固定连接。
作为本发明进一步优选,所述压力罐上设有可用于测量所述水流腔室内压力的压力表。
附图说明
图1为本发明产品结构示意图;
图2为本发明产品导流管、套管、活动件、连接杆、螺纹杆与配合件的装配图。
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
1、空气单向阀进气口,2、压力罐,3、多级离心泵,4、水流腔室,5、气泡腔室,6、导流管,6-1、第一腔体,6-2、第二腔体,6-3、第三腔体,7、固定板,8、套管,9、活动件,9-1、圆锥段,9-2、第一圆柱段,9-3、第二圆柱段,10、连接杆,11、配合件,11-1、容纳腔,11-2、螺纹通孔,12、螺纹杆。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
如图1、图2所示微纳米气泡发生装置,包括多级离心泵3与水平布置的压力罐2,其中图1中箭头的指向为水流方向,所述多级离心泵3的进水管上设有空气单向阀进气口1,在正常的一个大气压下空气单向阀的目的是防止水从管道内向外流出,自然吸气或高压灌气,因为需要有一定数量的空气吸入水中才能够产生气泡,所述多级离心泵3的出水口与所述压力罐2的进水口通过管道连通,所述压力罐2内设有导流管6、固定板7与套管8,所述固定板7四周侧面与所述压力罐2内壁垂直固定连接,采用焊接方式,并将所述压力罐2内分为水流腔室4与气泡腔室5,所述导流管6垂直套设于固定板7上并与所述水流腔室4连通;
所述套管8套设于所述导流管6外壁上且沿水流方向水平延伸,采用焊接方式,所述导流管6内间隙配合设有活动件9,导流管与活动件的相接处的缝隙间距控制在0.1-0.3mm,其压力水在缝隙之间产生摩擦而产生微纳米气泡,所述活动件9一端套设于所述导流管6内,另一端沿水流方向水平延伸,所述活动件9另一端面处固定连接于连接杆10一端,采用焊接方式,所述压力罐2侧面上设有可用于调节所述连接杆10沿所述连接杆10轴线方向移动的移动装置。
所述导流管6为圆筒形,所述导流管6内部形成有沿水流方向依次相连通的第一腔体6-1、第二腔体6-2和第三腔体6-3,所述第一腔体6-1的内径从与所述第二腔体6-2相连通的一端向另一端逐渐增大,所述第三腔体6-3的内径大于所述第二腔体6-2的内径;
所述活动件9包括圆锥段9-1、第一圆柱段9-2与第二圆柱段9-3,所述圆锥段9-1、第一圆柱段9-2与第二圆柱段9-3沿水流方向一体固定连接在一起且同轴设置,所述第一圆柱段9-2直径大于所述第二圆柱段9-3直径,所述第一圆柱段9-2外壁与所述第三腔体6-3内壁间隙配合,所述圆锥段9-1的四周侧面为向内凹陷的弧形面。
所述移动装置包括设有外螺纹的螺纹杆12和配合件11,所述配合件11固定套设于所述压力罐2侧面上,配合件与压力罐连接处设有密封圈,所述配合件11一侧延伸至所述压力罐2内,另一侧伸出所述压力罐2外,所述配合件11一侧设有容纳腔11-1,所述容纳腔11-1与所述压力罐2内连通,所述连接杆10另一端在所述容纳腔11-1内滑动配合,所述螺纹杆12一端垂直固定连接于所述连接杆10另一端,所述配合件11内设有与所述螺纹杆12的外螺纹相配合的螺纹通孔11-2,所述螺纹杆12另一端通过所述螺纹通孔11-2与所述配合件11转动相配合。
所述螺纹杆12另一端设有可驱动所述螺纹杆12转动的手轮或摇把,所述压力罐2上设有气泡水出口14,并与所述气泡腔室5连通,所述气泡腔室5内设有利于气泡水流出所述气泡水出口14的气泡导向板13,所述气泡导向板13靠近所述气泡水出口14倾斜设置,气泡导向板的主要作用是为了使气泡水方便从气泡水出口排出,其气泡导向板的端面固定连接于气泡水出口的内壁上,当气泡水出口设于压力罐顶部时,气泡导向板表面为平整的,就如水平面一样,其气泡导向板的一侧靠近气泡水出口设置或与气泡水出口内壁固定连接,气泡导向板另一端连接于压力罐底部,其总体而言气泡导向板与水平面呈钝角,所述气泡导向板13套设于所述配合件11外壁上且固定连接,所述气泡导向板13四周侧面与所述压力罐2内壁固定连接,所述压力罐2上设有可用于测量所述水流腔室4内压力的压力表。
本发明产品通过多级离心泵吸水功能在管道内形成负压而将空气中的气体吸入管内,再将水气融合的水在压力罐内形成压力后,水气融合的压力水加速通过导流管与活动件之间的缝隙产生摩擦而产生微纳米气泡,其缝隙间距为0.1-0.3mm,其操作简单、成本低,发泡效率高,低能耗,广泛应用于运动饮品,高原饮品,在污水处理、高氧水、水耕法、水养殖业及水供暖电节能领域,本发明产品其可增加水中含氧量能够让水植物更容易对氧气的吸入,减少病毒伤害及促进生长,在饮品方面,增加饮品中含氧量有利于人体迅速补氧恢复体力,提高醒脑及促进新陈代谢功能,在水供暖方面可大量增加微纳米气泡于水供暖系统中的内循环水内,有助于增加水供暖的电节能效益,在酒领域,增加水中含氧量,能够更快的让白酒催熟陈化,处理后的就醇和,绵甜,浓香,减轻酒的刺激性,在水垢方面,本发明产品可大量在水中制造出微纳米气泡能够更有效的将水底层的污垢浮在水面上方便清除,并且能够迅速解决水中缺氧的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
微纳米气泡怎么产生:微纳米气泡百科解读(一)
原标题:微纳米气泡百科解读(一)
微纳米气泡(Micro Nano bubbles)是水中存在的超微小气泡。气泡形成的现象,在自然界中的许多现象都能遇到,当气体在液体中受到切割力的作用时就会形成形状,大小不同的气泡。当气泡的直径在50微米以下的称作微米气泡,而100纳米以下的称作为纳米气泡。而微纳米气泡是介于微米气泡和纳米气泡之间,具有常规气泡所不具备的物理与化学特性。
微纳米气泡发生技术是在20世纪90年代后期产生的,21世纪初期日本就有了先进的发展,制造方法有旋回剪切、加压溶解、电化学、微孔加压、混合射流等方式,均可在一定条件下产生微纳米级的气泡。
微纳米气泡常见的特性:
1. 表面带电
2. 自身增压溶解
3. 上升速度慢
4. 比表面积大
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