微泡聚集器的制作方法

1.本实用新型涉及气液分离技术领域，尤其涉及一种微泡聚集器。


背景技术：

2.管道内液体通常存在微小气泡，由于体积微小没有足够的浮力逸出液体表面，在液体层流状态下，这些微泡很少有机会相互碰撞形成大气泡，致使电磁流量计等流量计量或控制装置不能精确的计量或控制。通常会在管道上安装自动排气阀，但一般只能排出较大的气泡，对微小气泡收集效果差，排出效果不明显。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种微泡聚集器，以解决背景技术中提及的相关问题。
4.基于上述目的，本实用新型提供了一种微泡聚集器，包括：
5.壳体，被配置为横向两侧设有进液口与出液口，内部设有空腔；
6.纤维毡，为椭圆形管状结构，竖直设于所述空腔内部并与所述空腔内壁卡合，所述椭圆形管状结构的长轴纵向截面与所述进液口的纵向截面平行，所述纤维毡被配置为吸附所述空腔内部液体中的气泡；
7.端盖，设于所述壳体上部，被配置为聚集所述气泡并使所述气泡从所述空腔内部排出。
8.进一步的，所述端盖为中空结构，内部设有喇叭状的变径管道，所述变径管道靠近所述空腔一端的直径大于远离所述空腔一端的直径。
9.进一步的，所述端盖下端设有圆柱形凸台，所述凸台与所述壳体通过螺纹配合连接。
10.进一步的，所述壳体上端设有环形凹槽，所述凹槽内设有密封垫。
11.进一步的，所述端盖上端设有用于与管件连接的接口。
12.进一步的，所述端盖内壁设有卡槽，所述纤维毡卡合在所述卡槽内。
13.进一步的，所述纤维毡的纤维直径为10
‑
20μm，厚度为1
‑
2mm。
14.进一步的，所述椭圆形管状结构的短轴与长轴长度比值小于或等于1/3。
15.进一步的，所述空腔为竖直的圆柱形结构，所述空腔中心的纵向截面面积与所述进液口的纵向截面面积比值大于或等于2。
16.进一步的，所述空腔内径小于所述椭圆形管状结构的长轴长度，所述纤维毡过盈卡合在所述空腔内壁上。
17.从上面所述可以看出，本实用新型提供的微泡聚集器，结构简单，安装方便，使流体排气效果显著提高；通过设置纤维毡，利用其比表面积大的特点，对流体中的微泡起到更强的吸附效果；因为纤维毡为椭圆形管状结构，有较大的接触面积，当流体从进液口到出液口会经历纤维毡进水面和背水面这两层吸附，达到微泡吸附效果的同时也起到流体均压的
作用；吸附的微泡会在纤维毡中间发生碰撞聚集成更大的气泡，气泡上升并通过端盖汇合排出。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型实施例中微泡聚集器的纵向剖面结构示意图；
20.图2为图1中a部的放大结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例中微泡聚集器的横向剖面结构示意图；
22.图4为本实用新型实施例中微泡聚集器的外观示意图。
23.图中：1、壳体；11、进液口；12、出液口；13、空腔；14、凹槽；2、纤维毡；3、端盖；31、变径管道；32、接口；33、凸台；4、密封垫。
具体实施方式
24.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。
25.需要说明的是，除非另外定义，本实用新型实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
26.如背景技术所述，因为管道内液体通常存在微小气泡，气泡体积微小没有足够的浮力逸出液体表面，在液体层流状态下，这些微泡也很少有机会相互碰撞形成大气泡，就会导致流量计量或控制装置不能精确的计量或控制。
27.通常的解决办法会在管道上安装自动排气阀，但一般只能排出较大的气泡，对微小气泡收集效果差，排出效果不明显。也有一些研究在管道上安装微泡排气阀，利用排气阀中的多层金属网对微泡起到附壁作用，微泡聚集成较大的气泡并排出，但金属网的层数过多，排气阀的压力损失增加，流通性能下降；如果只放置1～2层，收集微泡的能力又不够，当液体的流速大于1m/s时，大多数微泡碰不到金属网壁面，不能聚集。
28.申请人在实现本实用新型的过程中发现，造成以上的原因主要是低层数的金属网与流体的接触面积小，对微泡的吸附效果并不好，如果在金属网低层数基础上增大与流体的接触面积，则可以解决微泡吸附效果差的问题，进而提高流量计的稳定性和准确性。
29.以下，通过具体的实施例并结合图1
‑
4进一步详细说明本公开的技术方案。
30.本公开的一些实施例中提供了微泡聚集器，如图1、图3所示，包括：
31.壳体1，被配置为横向两侧设有进液口11与出液口12，内部设有空腔13。
32.纤维毡2，为椭圆形管状结构，竖直设于所述空腔13内部并与所述空腔13内壁卡合，所述椭圆形管状结构的长轴纵向截面与所述进液口11的纵向截面平行，所述纤维毡2被配置为吸附所述空腔13内部液体中的气泡。
33.端盖3，设于所述壳体1上部，被配置为聚集所述气泡并使所述气泡从所述空腔13内部排出。
34.纤维毡2是一种三维网状多孔材料，可以是玻璃纤维毡、金属纤维毡、树脂纤维毡等等，但不限于列举中描述的纤维毡2的具体内容，纤维毡2具有孔隙率高，比表面积大，孔径大小分布均匀的特点，通过设置纤维毡2，与流体的接触面积达到金属网接触面积的二十倍以上，在微泡通过纤维毡2的瞬间，就能够触碰到纤维毡2的纤维丝而被表面吸附，对流体中的微泡吸附聚集效果明显增强。
35.因为本公开的纤维毡2为椭圆形管状结构，其弧度再次增大了与流体的接触面积，流体从进液口11到出液口12会经历纤维毡2进水面和背水面这两层吸附，达到微泡吸附效果的同时也起到流体均压的作用，这样相当于仅仅使用两层的情况下就达到了微排气阀中多层金属网的效果，并且对液体流通性没有影响。
36.纤维毡2进水面和背水面的空间又为吸附的微泡提供了碰撞的空间，微泡发生碰撞聚集成更大的气泡，气泡产生足够的浮力上升并通过端盖3汇合从空腔13排出，最终达到排气的效果。
37.此外本公开的纤维毡2还能起到一定的过滤作用，并且虽然壳体1设有进液口11与出液口12，但对液体的流通方向并没有要求，液体从任意方向进入再流出都可以达到排气的效果，对于安装该微泡聚集器的流量计，测量精度和重复性均有明显提高。
38.在一些实施例中，如图1所示，所述端盖3为中空结构，内部设有喇叭状的变径管道31，所述变径管道31靠近所述空腔13一端的直径大于远离所述空腔13一端的直径，有利于已经上浮的气泡从端盖3边缘向中间聚集，提高气泡聚集效果。
39.在一些实施例中，如图2所示，所述端盖3下端设有圆柱形凸台33，所述凸台33与所述壳体1的上端内壁通过螺纹配合连接，提高密封效果。
40.进一步的，所述壳体1上端与所述端盖3接触的还设有环形凹槽14，所述凹槽14内设有密封垫4，进一步提高凸台33与壳体1之间的密封性。
41.在一些实施例中，如图4所示，所述端盖3上端设有用于与管件连接的接口32，接口32是可以与自动排气阀或者其他阀门配合使用的，例如接口32连接有自动排气阀，随着微泡聚集器内气泡的不断聚集，压力达到设定值时，自动排气阀会打开排出气体进行泄压，压力下降到安全值时，自动排气阀则关闭，微泡聚集器继续进行气泡的聚集，从而达到气泡聚集及排出的效果。
42.在一些实施例中，如图1所示，所述端盖3内壁设有卡槽，所述纤维毡2卡合在所述卡槽内，起到稳固的作用。
43.在一些实施例中，如图3所示，所述纤维毡2为金属纤维毡，例如，不锈钢纤维毡、镍纤维毡、铬纤维毡等等，但不限于举例中描述的金属纤维毡的具体内容，金属纤维毡的强度高，抗冲击效果好，所述纤维毡2的纤维直径为10
‑
20μm，厚度为1
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2mm，可以提供较大的接触面积，提高微泡吸附效果。
44.具体的，所述纤维毡2的纤维直径为15μm，所述纤维毡2采用1.5mm厚度的烧结不锈
钢纤维毡按照展开图裁剪下料，卷成圆形筒状，再压扁成为椭圆形筒状，刚性好，成型简单方便。
45.在一些实施例中，如图1所示，所述椭圆形管状结构的短轴与长轴长度比值小于或等于1/3，具体的，所述比值为1/3，使纤维毡2进水面和背水面之间的间距较小，有利于已经聚集的气泡发生碰撞，变成大气泡。
46.在一些实施例中，如图1、图3所示，所述空腔13为竖直的圆柱形结构，所述空腔13中心的纵向截面面积与所述进液口11的纵向截面面积比值大于或等于2，可以使流体进入空腔13时流速迅速降低，更有利于较大的气泡上浮，以及微小气泡与纤维毡2的接触。
47.进一步的，所述空腔13内径小于所述椭圆形管状结构的长轴长度，所述纤维毡2过盈卡合在所述空腔13内壁上，方便安装，稳定性好。
48.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
49.本实用新型的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。