一种蜗旋式除雾除湿装置制造方法及图纸

一种蜗旋式除雾除湿装置，一定数量的蜗旋式结构单元并联阵列水平安装于气流通道中，气流分流在每个蜗旋式结构单元中涡旋前进，过流断面由外向内渐进缩窄，流速增加，压强减小，蜗旋形曲面通道两内壁均为黄金螺线弧面，细小液滴因流道的离心半径效应和周期性曲率增大而被离心去除，气流在压强减小、速度增加的过程中温度降低吸收热量，水蒸气则放热并冷凝成雾，随同细小液滴一同被离心去除，干燥气流携带热量从蜗旋式结构单元顶盖开口流出，流道两侧内壁富集的水膜或液膜受重力下流至底板，在底板汇集后沿气流入口底部流出。

A kind of worm removing dehumidification device

A worm dehumidification dehumidification device, a certain number of spiral structure unit parallel arrays are installed horizontally in the air passage, the flow of air flow is swirling in each spiral structure unit, the cross section is narrowed from the outside to the inside, the flow velocity increases, the pressure decreases, and the two inner wall of the spiral curved surface is the golden spiral arc arc. The droplets are removed by centrifugation because of the centrifugal radius effect of the channel and the increase of the periodic curvature. The air flow in the process of reducing the pressure and increasing the velocity is reduced by the temperature to absorb the heat. The water vapor exothermic and condenses into the fog, and is centrifuged along with the tiny droplets. The dry gas carries the heat from the top of the spiral structure unit. The water film or liquid film enriched by the inner wall of the two sides of the passage is driven downward by gravity to the bottom plate and flows out along the bottom of the air inlet at the bottom of the bottom plate.

【技术实现步骤摘要】
一种蜗旋式除雾除湿装置
本专利技术涉及一种蜗旋式除雾除湿装置，特别是涉及到利用一种蜗旋式结构离心去除气流中的细小液滴，同时冷凝去除水蒸气的专利技术（去除细小液滴也称除雾，去除水蒸气也称除湿）。
技术介绍
工业领域悬浮液滴的分离是许多化工工艺过程中的一个重要问题，在精馏、吸收、解吸、增（减）湿等气（汽）液传质、传热单元操作中，无论是采用填料塔还是板式塔，都是通过两相的密切接触和分离以促进相间组分的传递，达到液体或气体的提纯等目的。在这些过程离开填料层或塔板的气相中，必夹带一定数量、大小不等的液滴或液沫；在随后的冷却、冷凝过程中，还会形成悬浮于气相的微小粒子；当所处理的物系比较复杂时，组分间的气相化学反应亦可能生成更小的颗粒。通常，必须将被气流所夹带的液滴分离出去，也称气液分离（简称除雾）。目前除雾的方法很多，较为常用的除雾装置有惯性式、折流板式、旋流板式、旋风式、重力沉降式、电分离式、纤维丝网式除雾装置等。各种除雾装置的操作原理不尽相同，分别适用于不同的粒径范围。１．惯性式除雾装置，比较常见惯性式除雾装置是依靠改变气流的速度与方向，使被携带的密度较大的液滴由于惯性作用附着在装置壁上集结后，靠重力流回。惯性式除雾装置主要是依靠惯性碰撞和直接拦截机理达到气液分离的。这种除雾装置由于结构简单、处理量大，因此它在除雾装置的发展初期被广泛的采用。但是由于它本身的结构所致，惯性式除雾装置所能分离的液滴直径比较大，不适合一些要求很高的场合。２．折流板式除雾装置，折流板式除雾装置属于惯性式除雾装置，它是利用液滴与固体表面碰撞而将雾沫凝聚并捕集的，通过许多并联的曲折通道，液滴在曲折通道的垂直壁面以及设在曲折处的陷阱中集结后，顺壁下流，得以分离出来。由于液滴与壁面的碰撞机会多，分离效率较高，而气流的压降较小。３．旋流板式除雾装置，旋流板式除雾装置是一种典型的基于离心分离原理的气液分离器，旋流板由许多按一定仰角倾斜的叶片放置一圈，当气体穿过叶片间隙时就成为旋转气流，气流中夹带的液滴在惯性的作用下以一定的仰角射出而被甩向外侧，汇集流到溢流槽内，从而达到气液分离的目的。４．旋风式除雾装置主要利用离心分离的原理进行除雾，含有液滴的气体在一定速度下以切向进入旋风分离装置依靠离心力的作用将液滴甩向筒壁，这时气液发生分离，气流沿顶部中心开口流出，而液滴则受顶部挡水板的作用返回。这种形式的除雾装置用于除雾效率较高，处理量大，因而应用较广。但阻力降往往较大，且需要占用一定的空间，设备费用也较高。５．重力沉降除雾装置在气体流道上设置膨大部分，气体流速降低后，雾滴在重力作用下沉降去除。重力沉降除雾装置构造简单可靠，但体积巨大，且只能用于去除大尺度雾滴。６．电分离装置在气体流道两侧设置高压静电电极，形成电场，气体从电场中流过，带有电荷的液滴受电场作用，被电极分离。电分离装置效率较高，可以去除小尺度液滴，但对液滴的介电常数有一定要求。此外，民用场合，高压电具备一定危险。７．纤维丝网式除雾装置采用纤维在一定厚度的空间内形成多重大孔径滤网构造，单重滤网对液滴捕获效率较低，多重构造理论上可以获得任意高去除率。实际上典型的纤维丝网分离装置厚度一般在100mm以上，对细小液滴的去除率一般大于99.7%，压力损失一般在200—1000Pa范围。对于细小液滴含量较高的气体，纤维丝网分离装置阻力通常有所增加。如果液滴不洁净，长期使用后，纤维丝网也存在堵塞或结垢的风险。以上除雾技术对于充分去除直径5微米以下细小液滴需缩小流道间距或孔径、增加分离捕获单元、增加流速，这样同时阻力增加、雷诺数减小，雷诺数小于2300时形成层流夹带，反而加大了去除难度。一般雾量大的气流湿度饱和，以上技术均不适合去除湿。湿度，一般在气象学中指的是空气湿度，它是空气中水蒸气的含量。空气中液态或固态的水不算在湿度中。不含水蒸气的空气被称为干空气。空气的干湿程度，表示含有的水蒸气多少的物理量，称为湿度。目前的除湿方法很多，较为常用的除湿装置有冷却除湿机、转轮除湿机、溶液除湿空调系统、电渗透除湿机等，一般民用除湿机是将相对湿度控制在人体感觉舒适的范围内。1、冷却除湿机，一般型除湿机是指空气经过蒸发器冷却除湿，由再热器加热升温，降低相对湿度。冷却除湿机在低温（18℃以下）环境条件使用，都会结霜或结冰，需要进行除霜或除冰。2、转轮除湿机，转轮除湿机的主体结构为一不断转动的蜂窝状干燥转轮。干燥转轮是除湿机中吸附水分的关键部件，它是由特殊复合耐热材料制成的波纹状介质所构成。波纹状介质中载有吸湿剂。这种设计，结构紧凑，而且可以为湿空气与吸湿介质提供充分接触的巨大表面积。从而大大提高了除湿机的除湿效率。3、溶液除湿空调系统，溶液除湿空调系统是基于以除湿溶液为吸湿剂调节空气湿度，以水为制冷剂调节空气温度的主动除湿空气处理技术而开发的可以提供全新风运行工况的新型空调产品；其核心是利用除湿剂物理特性，通过创新的溶液除湿与再生的方法，实现在露点温度之上高效除湿。系统温度调节完全在常压开式气氛中进行。具有制造简单，运转可靠，节能高效等技术特点。4、电渗透除湿机，电渗透除湿机能量来自于电磁脉冲生成器，是一个由微处理器控制的电子器件在一个环形线圈的帮助下产生一个约50赫兹脉冲磁场。磁场作用于墙体内带极性的水分子，使水分子重新排列并逐渐向下迁移到土壤中。以上除湿技术均用特殊材料或装置，材料需要再生、装置需要耗电和增设动点控制以及受到一些负面作用的局限，对除湿效果有一定的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、体积紧凑、重量小、压降低、效率高、处理量大、使用范围广，可同时除雾除湿的装置。本专利技术所采用的技术方案是：本装置由一定数量的蜗旋式结构单元阵列式并联组成，蜗旋式结构单元由开孔顶盖(23)、底板(24)、外切蜗旋臂(6)、内置蜗旋臂(5)、蜗旋筒(7)组成；蜗旋式结构单元的并联方式有单层圆周阵列、外围进风多层圆周阵列(44)、外围进风多层圆周阶梯阵列(29)、中心进风多层圆周阶梯阵列(60)、单层线性陈列、多层线性阵列(32)、多层线性阶梯阵列(37)，也可多个阵列并联；外切蜗旋臂垂直连接于开孔顶盖和底板之间，外切蜗旋臂内壁1(9)、外切蜗旋臂内壁2(10)、外切蜗旋臂内壁3(11)在底板上投影弧线所在曲线为黄金螺线（本专利技术附图中黄金螺线皆为绕原点逆时针旋转），长度不短于M（M≥2,M取正整数，附图示例中M=3）条90°圆弧（四分之一圆周弧）由外向内顺次连接而成的弧线，两相邻圆弧半径比1:0.618，总旋转角度不小于180°，外切蜗旋臂内壁绕黄金螺线原点(8)逆时针旋转360°/N(N取斐波那契数列中一项，且N≥3)所得位置为内置蜗旋臂外壁1(14)、内置蜗旋臂外壁2(15)、内置蜗旋臂外壁3(16)位置，外切蜗旋臂内壁与内置蜗旋臂外壁围成蜗旋形曲面通道，曲面通道上下面由开孔顶盖和底板封闭；外切蜗旋臂内壁外切于蜗旋筒内壁1（12），内置蜗旋臂外壁与蜗旋筒内壁2（13）相交，相切线和相交线为蜗旋筒立面开口边线；蜗旋筒内壁1（12）在底板投影为180°圆弧线，其半径为外切蜗旋臂内壁3（11）在底板投影的半径的0.618倍；蜗旋筒内壁2（13）在底板投影的圆弧线与蜗旋筒内壁1（12）在底板投影圆弧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蜗旋式除雾除湿装置，其利用一种蜗旋式结构离心去除气流中的细小液滴，同时冷凝去除水蒸气的装置，其包括：蜗旋式结构单元由开孔顶盖(23)、底板(24)、外切蜗旋臂(6)、内置蜗旋臂(5)、蜗旋筒(7)组成，一定数量的蜗旋式结构单元以阵列式并联，水平置于气流通道中，富含细小液滴和水蒸气的气流进入并联阵列，在每个蜗旋式结构单元中涡旋前进，过流断面由外向内渐进缩窄，气流流速增加，压强减小；水平方向上蜗旋式结构单元流道两侧内壁投影为同原点等弧长黄金螺线；蜗旋式结构单元流道，其中气流携带细小液滴和水蒸气沿黄金螺线流线做等高变速圆周运动，细小液滴因流道的离心半径和周期性曲率增大的约束而被离心去除，气流在压强减小、速度增加的过程中温度降低吸收热量，水蒸气则放热并冷凝成雾，随同细小液滴一同被离心去除，完成除雾除湿；开孔顶盖，其中干燥气流携带热量从蜗旋式结构单元顶盖开口（25）流出；蜗旋式结构单元流道两侧内壁，其中富集的水膜或液膜受重力下流至底板；底板，其中水膜或液膜在底板汇集后沿气流入口底部流出。

【技术特征摘要】
1.一种蜗旋式除雾除湿装置，其利用一种蜗旋式结构离心去除气流中的细小液滴，同时冷凝去除水蒸气的装置，其包括：蜗旋式结构单元由开孔顶盖(23)、底板(24)、外切蜗旋臂(6)、内置蜗旋臂(5)、蜗旋筒(7)组成，一定数量的蜗旋式结构单元以阵列式并联，水平置于气流通道中，富含细小液滴和水蒸气的气流进入并联阵列，在每个蜗旋式结构单元中涡旋前进，过流断面由外向内渐进缩窄，气流流速增加，压强减小；水平方向上蜗旋式结构单元流道两侧内壁投影为同原点等弧长黄金螺线；蜗旋式结构单元流道，其中气流携带细小液滴和水蒸气沿黄金螺线流线做等高变速圆周运动，细小液滴因流道的离心半径和周期性曲率增大的约束而被离心去除，气流在压强减小、速度增加的过程中温度降低吸收热量，水蒸气则放热并冷凝成雾，随同细小液滴一同被离心去除，完成除雾除湿；开孔顶盖，其中干燥气流携带热量从蜗旋式结构单元顶盖开口（25）流出；蜗旋式结构单元流道两侧内壁，其中富集的水膜或液膜受重力下流至底板；底板，其中水膜或液膜在底板汇集后沿气流入口底部流出。2.根据权利要求1所述的蜗旋式除雾除湿装置，其特征在于：所述的外切蜗旋臂，其内壁在底板上投影弧线所在曲线为黄金螺线，长度不短于M条90°圆弧由外向内顺次连接而成的弧线，M取大于等于2的正整数，总旋转角度不小于180°，两相邻圆弧半径比1:0.618。3.根据权利要求1所述的蜗旋式除雾除湿装置，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝占宁，
申请(专利权)人：郝占宁，
类型：新型
国别省市：北京,11