發(fā)布時間：2023-06-15 22:02

　　傳統(tǒng)的增氧模式都是固定位點增氧,通過機械攪拌或射流混合及鼓泡混合等技術強化湍流提高混合增氧效果,只適合于小水量或小面積水域增氧,在大面積水域增氧采用固定多點布氣,存在投資大、增氧不均勻以及運行維護成本高等問題。開發(fā)大水體或寬水域高效增氧的過程強化技術對于水體污染治理、水產養(yǎng)殖及生物發(fā)酵領域具有重要意義。溶氧雙膜理論認為氧氣在水中的傳質阻力主要集中在液膜一側,維持高的氣液傳質推動力、增大氣液接觸面積以及延長氣液接觸時間是高效增氧的關鍵,利用機械或流體動力方法增加湍流強度可以提高增氧效果。當溶解氧濃度越接近水體氧飽和濃度,傳質推動力越小,溶氧效率越低,增氧時間越長,能耗越高。基于前期研究基礎,本論文以水體混合增氧為研究體系,通過固定式高效旋環(huán)流及移動增氧布氣裝置的結構及條件優(yōu)化打破了傳統(tǒng)增氧布氣能耗高,溶氧效率低,大容量及寬水域均勻布氣增氧困難等技術瓶頸,開發(fā)出了新型高效旋環(huán)流增氧布氣裝置系統(tǒng)及使用技術。新型增氧裝置是利用液泵和空壓機分別輸送液體與氣體至雙流道一體化的旋轉噴頭中,動力噴嘴噴出的液流推動噴頭旋轉同時,濺射形成湍流,與此同時,射流噴嘴沿徑向及周邊噴出的多股射流束以及動力噴嘴上的...

【文章頁數】：107 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 課題背景
    1.1 引言
    1.2 增氧的意義
        1.2.1 增氧在水體治理與污水處理中的意義
        1.2.2 增氧在水產養(yǎng)殖中的意義
        1.2.3 增氧在好氧發(fā)酵中的意義
        1.2.4 增氧在水稻種植中的意義
    1.3 溶氧理論的發(fā)展
        1.3.1 Fick定律
        1.3.2 雙膜理論
    1.4 增氧方式和增氧設備
        1.4.1 增氧方式
        1.4.2 水產養(yǎng)殖中的增氧設備
        1.4.3 污水處理中的曝氣增氧設備
        1.4.4 好氧發(fā)酵的供氧設備
        1.4.5 新型旋射流技術與裝備
    1.5 課題的提出
第二章 新型旋環(huán)流增氧裝置的結構及性能評價方法
    2.1 引言
    2.2 旋環(huán)流增氧裝置系統(tǒng)
        2.2.1 實驗裝置及實驗藥品
        2.2.2 雙流道旋射液布氣噴頭結構
    2.3 實驗方案
    2.4 旋環(huán)流增氧裝置性能參數測量方法
        2.4.1 管路流量和壓力的測量
        2.4.2 旋射流布氣噴頭轉速的測量
        2.4.3 氣體分布直徑的測量
        2.4.4 混合時間的測量
        2.4.5 混合準數
        2.4.6 溶氧曲線的測繪
        2.4.7 氧質量轉移系數K_La的計算
        2.4.8 增氧能力的計算
        2.4.9 系統(tǒng)實際功率的測量
        2.4.10 動力效率的計算
        2.4.11 氧利用率的計算
第三章 新型旋環(huán)流增氧裝置的優(yōu)化及增氧性能評價
    3.1 旋射流布氣噴頭的優(yōu)化
        3.1.1 旋射流布氣噴頭主體材質優(yōu)化
        3.1.2 旋射流布氣噴頭軸承優(yōu)化
        3.1.3 氣體環(huán)隙出口面積優(yōu)化
    3.2 液泵及空壓機在不同流量下的實際功率
    3.3 旋射流布氣噴頭的轉速
        3.3.1 液體流量對轉速的影響
        3.3.2 氣體流量對轉速的影響
    3.4 氣液流量對增氧性能的影響
        3.4.1 溶氧曲線
        3.4.2 氣體分布直徑測定
        3.4.3 氧利用率分析
        3.4.4 增氧性能分析
    3.5 噴頭安裝深度對增氧性能的影響
        3.5.1 深度對溶氧曲線的影響研究
        3.5.2 深度對氧利用率的影響
        3.5.3 不同深度的增氧性能比較
    3.6 頂端噴嘴個數對增氧性能的影響
        3.6.1 噴嘴分布對于溶氧曲線的影響
        3.6.2 氣體分布直徑
        3.6.3 氧利用率
        3.6.4 增氧性能
    3.7 加裝圍套及多層噴嘴旋射流布氣噴頭的增氧性能
        3.7.1 多層噴嘴的圍套旋射流布氣噴頭的溶氧曲線
        3.7.2 多層噴嘴的圍套旋射流布氣噴頭的氣體分布直徑
        3.7.3 多層噴嘴的圍套旋射流布氣噴頭的氧利用率分析
        3.7.4 多層噴嘴的圍套旋射流布氣噴頭的增氧性能
    3.8 旋射流布氣噴頭的移動增氧模式
        3.8.1 不同移動速度下的溶解氧曲線
        3.8.2 不同移動速度下的氧利用率
        3.8.3 不同移動速度下的增氧性能
        3.8.4 50畝水域移動增氧測算
    3.9 旋環(huán)流增氧裝置工作原理與應用潛力
    3.10 本章小結
第四章 新型旋環(huán)流增氧裝置在發(fā)酵工業(yè)中的應用評價
    4.1 引言
    4.2 機械攪拌通氣系統(tǒng)的混合增氧性能評價
        4.2.1 機械布氣攪拌系統(tǒng)混合性能評價
        4.2.2 機械攪拌布氣系統(tǒng)的增氧性能
    4.3 原通氣系統(tǒng)上加裝旋射流布氣噴頭的混合性能及增氧性能
        4.3.1 加裝旋射流布氣噴頭的混合性能評價
        4.3.2 加裝旋射流布氣噴頭的增氧性能評價
    4.4 旋環(huán)流增氧裝置的混合性能及增氧性能
        4.4.1 旋環(huán)流增氧裝置的混合性能評價
        4.4.2 旋環(huán)流增氧裝置系統(tǒng)的增氧性能
    4.5 旋環(huán)流增氧裝置在發(fā)酵中的應用
        4.5.1 試驗過程中的溶氧監(jiān)測
        4.5.2 試驗結果分析
    4.6 本章小結
第五章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
碩士期間科研成果
致謝



本文編號：3833755