旋流切割是旋流曝气器有效实现气液混合和氧气传递的关键原理。通过独特的结构设计,气流与水流在高速旋转中相互作用并产生剪切力,从而将空气切割成细小的气泡,增强了气液之间的接触。以下是旋流曝气器制造商的详细说明:
一、旋流切割的物理过程
1.气流的引入与加速
空气经过进气管进入旋流曝气器后,在导流板或旋流腔的引导下会产生螺旋状的气流。随着旋流腔截面积的逐渐减小,气流速度显著提升,可以达到20-30m/s,从而形成高速旋转的空气流。
2.水流的吸入与剪切
高速旋转的气流产生负压,吸引周围的水体进入旋流腔。在气流的作用下,水流形成旋转的液膜,并与气流产生剧烈的相对运动。这时,气流和水流之间的界面张力被打破,气流被撕裂成细小的气泡。
3.微气泡的产生与保持稳定性
在持续的旋流剪切力作用下,气泡被进一步细化(直径通常为1-3毫米),形成大量的微气泡。同时,旋流所产生的离心力使得气泡在液体中均匀分散,防止气泡聚集,并延长了气泡在水中的停留时间。
二、旋流切割的核心结构设计
旋流曝气器通过以下结构实现高效气体切割:
1.导流板/旋流器
作用:将直线气流转变为旋转气流,从而产生初始的旋流场。
设计:一般使用螺旋形或斜切导流板,其角度和数量会影响旋流的强度。
旋流腔
作用:为气液混合提供空间,并通过腔体的形状(如锥形或圆柱形)来调节旋流的形成和进展。
优化:腔体的长度和直径比会影响气泡的停留时间,因此需根据水质进行调整。
3.排气口/扩散段
作用:将旋流能量转化为气泡的动能,以促进气泡的分散。
设计中的出气口形状(如喇叭形或多孔板)会影响气泡的均匀分布。