旋流切割是旋流曝氣器有效實現氣液混合和氧氣傳遞的關鍵原理。通過獨特的結構設計,氣流與水流在高速旋轉中相互作用并產生剪切力,從而將空氣切割成細小的氣泡,增強了氣液之間的接觸。以下是旋流曝氣器制造商的詳細說明:
一、旋流切割的物理過程
1.氣流的引入與加速
空氣經過進氣管進入旋流曝氣器后,在導流板或旋流腔的引導下會產生螺旋狀的氣流。隨著旋流腔截面積的逐漸減小,氣流速度顯著提升,可以達到20-30m/s,從而形成高速旋轉的空氣流。
2.水流的吸入與剪切
高速旋轉的氣流產生負壓,吸引周圍的水體進入旋流腔。在氣流的作用下,水流形成旋轉的液膜,并與氣流產生劇烈的相對運動。這時,氣流和水流之間的界面張力被打破,氣流被撕裂成細小的氣泡。
3.微氣泡的產生與保持穩定性
在持續的旋流剪切力作用下,氣泡被進一步細化(直徑通常為1-3毫米),形成大量的微氣泡。同時,旋流所產生的離心力使得氣泡在液體中均勻分散,防止氣泡聚集,并延長了氣泡在水中的停留時間。
二、旋流切割的核心結構設計
旋流曝氣器通過以下結構實現高效氣體切割:
1.導流板/旋流器
作用:將直線氣流轉變為旋轉氣流,從而產生初始的旋流場。
設計:一般使用螺旋形或斜切導流板,其角度和數量會影響旋流的強度。
旋流腔
作用:為氣液混合提供空間,并通過腔體的形狀(如錐形或圓柱形)來調節旋流的形成和進展。
優化:腔體的長度和直徑比會影響氣泡的停留時間,因此需根據水質進行調整。
3.排氣口/擴散段
作用:將旋流能量轉化為氣泡的動能,以促進氣泡的分散。
設計中的出氣口形狀(如喇叭形或多孔板)會影響氣泡的均勻分布。