专利名称：一种超声强化混合装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水处理设备，具体涉及一种超声强化混合装置。
背景技术：
申请号为200910072349. 5且名称为“利用超声波强化混凝的处理装置”(公开号 为CN101607753A，
公开日为2009年12月23日)的中国发明专利中描述了一种利用超声强 化混凝的装置，其结构如图1所示，虽然该专利申请文件中描述了使用该处理装置在超声 波反应器不与水接触、不用改变输水管道的水力条件下就可以强化混凝，但超声波反应器 直接安装在输水管道外面，迫使输水管道震动而产生超声波及传递超声波，使得超声波有 效利用效率低、耗电量高、输水管道被迫震动易损坏。
发明内容
为了解决现有的超声波强化混合装置直接安装在输水管道外面，使得超声波有效 利用效率低、耗电量高且输水管道被迫震动易损坏的缺点，本发明提供了一种超声强化混
口农且O本发明的一种超声强化混合装置，所述超声强化混合装置包括2N个超声振子、N 个超声振子盒、一个长圆桶形反应器钢管、两个第二法兰、两个第一法兰、一个超声发生器 电源控制柜和两个中间管，其中，N为4的倍数，且N ^ 4，每个超声振子盒内固装有两个超声振子，所述两个超声振子沿所述超声振子盒的 长度方向排列，每四个超声振子盒为一段发生结构单元均勻环绕且固装在长圆桶形反应器钢管 内表面上，且每个超声振子盒内的两个超声振子之间的镜像连线均与长圆桶形反应器钢管 的轴线平行，N段发生结构单元沿长圆桶形反应器钢管轴线均勻排布，且一段发生结构单元沿 长圆桶形反应器钢管在所横截面内旋转45度后与相邻的一段发生结构单元为镜像结构， 其镜像中心轴与长圆桶形反应器钢管的轴线垂直，每个中间管的一端通过一个第二法兰和长圆桶形反应器钢管的一端相接，所述每 个中间管的另一端与一个第一法兰相接，超声发生器电源控制柜布置于长圆桶形反应器钢管外部，且通过电源线与每个超 声振子连接，所述超声发生器电源控制柜用于控制每段发生结构单元中的超声振子的超声 波功率。本发明的有益效果为本发明通过外置的超声发生器电源控制柜，自动控制超声 振子产生的不同频率的立体梯级超声波声场，该声场直接作用于其中的水体，不需通过迫 使输水管道振动而产生、传递超声波，从而避免了输水管道被迫振动而受到损坏；本发明产 生的超声波直接作用于水体，能量利用效率高，有效的减少了耗电量，降低了运行成本；本 发明采用超声振子盒包围住超声振子，避免超声振子与水直接接触而损坏；本发明引入中
3间管，使得本发明可以在不改变输水管道中水体流态的同时达到强化水中混凝剂充分水解 混合的效果；本发明的超声强化混合装置为一体化设备，通过引入法兰，使该装置安装、拆 卸方便，且不需要维修。
图1是现有的超声混合处理装置的结构示意图，图2是本发明的一种超声强化混 合装置的主视图，图3是图2中A-A方向剖视图，图4是图2中B-B方向剖视图。
具体实施例方式具体实施方式
一根据说明书附图2、3和4具体说明本实施方式，本实施方式所述 的一种超声强化混合处理装置，所述超声强化混合装置包括2N个超声振子1、N个超声振子 盒2、一个长圆桶形反应器钢管3、两个第二法兰4、两个第一法兰5、一个超声发生器电源控 制柜6和两个中间管7，其中，N为4的倍数，且N彡4，每个超声振子盒2内固装有两个超声振子1，所述两个超声振子1沿所述超声振子 盒2的长度方向排列，每四个超声振子盒2为一段发生结构单元均勻环绕且固装在长圆桶形反应器钢 管3内表面上，且每个超声振子盒2内的两个超声振子1之间的镜像连线均与长圆桶形反 应器钢管3的轴线平行，N段发生结构单元沿长圆桶形反应器钢管3轴线均勻排布，且一段发生结构单元 沿长圆桶形反应器钢管3在所横截面内旋转45度后与相邻的一段发生结构单元为镜像结 构，其镜像中心轴与长圆桶形反应器钢管3的轴线垂直，每个中间管7的一端通过一个第二法兰4和长圆桶形反应器钢管3的一端相接， 所述每个中间管7的另一端与一个第一法兰5相接，超声发生器电源控制柜6布置于长圆桶形反应器钢管3外部，且通过电源线与每 个超声振子1连接，所述超声发生器电源控制柜6用于控制每段发生结构单元中的超声振 子1的超声波功率。本实施方式还包括2个底座8，用于支撑长圆桶形反应器钢管3。本实施方式中，一个第一法兰5的另一端作为进水口与外部输水管道连接。另一 个第一法兰5的另一端作为出水口与外部输水管道连接。
具体实施方式
二 本实施方式与具体实施方式
一的不同之处在于N为12，长圆桶 形反应器钢管3内设置有三段发生结构单元，第一段发生结构单元内超声振子1产生的 超声波频率为60 80KHz，第二段发生结构单元内超声振子1产生的超声波频率为40 60KHz，第三段发生结构单元内超声振子1产生的超声波频率为20 40KHz。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一或二的不同之处在于N为8，长圆 桶形反应器钢管3内设置有双段发生结构单元，第一段发生结构单元内超声振子1产生的 超声波频率为60 SOKHz或40 60KHz，第二段发生结构单元内超声振子1产生的超声波 频率相应为40 60KHz或20 40KHz。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一、二或三的不同之处在于本实施 方式中N为4，长圆桶形反应器钢管3内设置有单段发生结构单元，该发生结构单元内超声
4振子1产生的超声波频率为60 80KHz、40 60KHz或20 40KHz。本实施方式中，通过超声波发生器电源控制柜6控制实际工作的超声振子盒数， 实现不同段数超声振子盒的交换工作，即单段、双段及三段三种工作状态，且通过超声振子 盒的机械振动产生的超声波，通过其产生的机械振动、空化作用、热作用及化学作用等，使 混合装置内的混凝剂在水中充分水解混合。本实施方式中，水流在每段发生结构单元的水力停留时间均为5s，共15s。针对本实施方式，进行实例分析通过调节本实施方式中的超声强化混合装置的超声波发生器电源控制柜，使三段 发生结构单元依次产生80kHz、50kHz及30kHz的三段超声波声场，水力停留时间均为5s，总 水力停留时间为15s。所用的原水为哈尔滨段某江水，所用的混凝剂为聚合氯化铝，混凝剂 投加量为5mg/L，以Al3+计。原水水温为14. 0 15. 3°C，初始浊度为15. 5 16. 7NTU，对 照组为经常规静态混合器混凝-沉淀处理，处理后出水浊度为3. 5 3. 8NTU,经过本实施方 式的强化后，混凝-沉淀处理后出水浊度为1. 8 2. 1NTU，可知，通过超声波强化水中混凝 剂的水解混合，使得整套工艺流程的在投药量不变的情况下处理效果得到了很大的提高。
权利要求
一种超声强化混合装置，所述超声强化混合装置包括超声振子(1)和超声振子盒(2)，其特征在于所述超声强化混合装置包括2N个超声振子(1)、N个超声振子盒(2)、一个长圆桶形反应器钢管(3)、两个第二法兰(4)、两个第一法兰(5)、一个超声发生器电源控制柜(6)和两个中间管(7)，其中，N为4的倍数，且N≥4，每个超声振子盒(2)内固装有两个超声振子(1)，所述两个超声振子(1)沿所述超声振子盒(2)的长度方向排列，每四个超声振子盒(2)为一段发生结构单元均匀环绕且固装在长圆桶形反应器钢管(3)内表面上，且每个超声振子盒(2)内的两个超声振子(1)之间的镜像连线均与长圆桶形反应器钢管(3)的轴线平行，N段发生结构单元沿长圆桶形反应器钢管(3)轴线均匀排布，且一段发生结构单元沿长圆桶形反应器钢管(3)在所横截面内旋转45度后与相邻的一段发生结构单元为镜像结构，其镜像中心轴与长圆桶形反应器钢管(3)的轴线垂直，每个中间管(7)的一端通过一个第二法兰(4)和长圆桶形反应器钢管(3)的一端相接，所述每个中间管(7)的另一端与一个第一法兰(5)相接，超声发生器电源控制柜(6)布置于长圆桶形反应器钢管(3)外部，且通过电源线与每个超声振子(1)连接，所述超声发生器电源控制柜(6)用于控制每段发生结构单元中的超声振子(1)的超声波功率。
2.根据权利要求1所述的一种超声强化混合装置，其特征在于N为12，长圆桶形反 应器钢管(3)内设置有三段发生结构单元，第一段发生结构单元内超声振子(1)产生的超 声波频率为60 80KHz，第二段发生结构单元内超声振子(1)产生的超声波频率为40 60KHz，第三段发生结构单元内超声振子(1)产生的超声波频率为20 40KHz。
3.根据权利要求1所述的一种超声强化混合装置，其特征在于N为8，长圆桶形反应器 钢管(3)内设置有双段发生结构单元，第一段发生结构单元内超声振子(1)产生的超声波 频率为60 SOKHz或40 60KHz，第二段发生结构单元内超声振子(1)产生的超声波频率 相应为40 60KHz或20 40KHz。
4.根据权利要求1所述的一种超声强化混合装置，其特征在于N为4，长圆桶形反应器 钢管(3)内设置有单段发生结构单元，该发生结构单元内超声振子(1)产生的超声波频率 为 60 80KHz、40 60KHz 或 20 40KHz。
全文摘要
一种超声强化混合装置，它涉及一种水处理设备。它解决了现有的超声波强化混合装置直接安装在输水管道外面，使得超声波有效利用效率低、耗电量高且输水管道被迫震动易损坏的缺点，本发明包括2N个超声振子、N个超声振子盒、一个长圆桶形反应器钢管、两个第二法兰、两个第一法兰、一个超声发生器电源控制柜和两个中间管，超声发生器电源控制柜布置于长圆桶形反应器钢管外部，且通过电源线与每个超声振子连接，所述超声发生器电源控制柜用于控制每段发生结构单元中的超声振子的超声波频率。本发明适用于水处理。
文档编号C02F1/36GK101935088SQ201010267670
公开日2011年1月5日 申请日期2010年8月31日 优先权日2010年8月31日
发明者孙伟晓, 邹景, 马军 申请人:哈尔滨工业大学