一种磁化水促进细颗粒水汽相变长大的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种磁化水促进细颗粒水汽相变长大的装置和方法，该装置包括核化室、恒温热水循环系统、与核化室底部连接的低温恒温进气系统以及设于核化室顶部的出气口，所述恒温热水循环系统的出水端设有磁化器，并且与核化室上端侧壁的热水进口相连，进水端与核化室下端侧壁的热水出口相连。相对于现有技术，本发明专利技术装置结构简单、使用方便，通过对水进行磁化，降低了细颗粒发生异质凝结所需要的临界过饱度，从而降低了细颗粒发生异质凝结的临界直径，使得更小粒径的细颗粒可以完成异质凝结长大。

【技术实现步骤摘要】
一种磁化水促进细颗粒水汽相变长大的装置和方法
：本专利技术公开了一种磁化水促进细颗粒水汽相变长大的装置和方法，属于促进细颗粒物长大
背景内容：水汽相变技术目前一种极其有效的细颗粒长大的方法。其机理是在过饱和蒸汽环境中，蒸汽以细颗粒物为凝结核发生相变，使细颗粒粒径长大，质量增加。过饱和环境的构建方式之一就是高温热水和低温饱和气流相接触；但是，在目前这种构建方式下，生长管中粒径较小的颗粒难以得到有效的长大，因此需要对目前方法进行改进，使得较小粒径的颗粒能够得到更为有效的核化长大。
技术实现思路
：专利技术目的：为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种磁化水促进细颗粒水汽相变长大的装置和方法，该装置和方法能够有效促进较小粒径颗粒的有效长大。技术方案：本专利技术提供了一种磁化水促进细颗粒水汽相变长大的装置，包括核化室、恒温热水循环系统、与核化室底部连接的低温恒温进气系统以及设于核化室顶部的出气口，所述恒温热水循环系统的出水端设有磁化器，并且与核化室上端侧壁的热水进口相连，进水端与核化室下端侧壁的热水出口相连。所述核化室为高疏水性材料制成，形状为圆柱体；所述磁化器能对水进行磁化，且能调节磁感强度大小。作为优选，所述磁化器为电磁铁磁化器，能够有效调节磁感强度大小，以保证对水进行磁化可靠性。所述恒温热水循环系统还包括恒温热水槽，所述核化室上的热水出口与恒温热水槽之间设有第一水泵，磁化器与恒温热水槽之间设有第二水泵；恒温热水槽还连接有第一温度控制单元。所述低温恒温进气系统包括气溶胶发生器和低温恒温槽，所述气溶胶发生器的出气端与低温恒温槽的一端连接，低温恒温槽的另一端连接核化室底部。从所述气溶胶发生器到低温恒温槽，中间还依次设有进气阀门和增压风机，低温恒温槽还连接有第二温度控制单元。所述核化室的侧壁还设有温度计和压力计。所述压力计的压力范围为0～0.5MPa，温度计的温度范围为0～100℃，但实际应用时可根据所需选择范围，最好为0～0.2MPa、0～60℃。所述出气口的管路上还设有出气阀门，磁化器还连接有磁化器控制单元。利用权利要求所述装置促进细颗粒水汽相变长大的方法，包括以下步骤：1)打开恒温热水循环系统，通过磁化器调节磁场强度，对热水进行磁化，再将磁化水从核化室通过，完场热水循环回流；2)打开低温恒温进气系统，将未饱和气体从底部引入到核化室；3)磁化的热水和低温气体在核化室相内接触，形成过饱和环境，细颗粒在核化室内完成凝结长大后，通过出气口流出。更具体的方法，包括以下步骤：1)打开恒温热水槽，通过恒温热水槽温度控制单元调节热水温度，待恒温热水槽中热水到达设定温度时，通过水泵把热水引入磁化器，通过磁化器控制单元调节磁场强度，对热水进行磁化，再将磁化水从核化室热水进口通入核化室；在核化室底部，通过热水出口使热水流出，通过水泵将热水引入恒温热水槽，完场热水循环回流；2)与此同时，打开进气阀门，通过增压风机将气溶胶发生器的未饱和气流引入到低温恒温槽中，通过低温恒温槽温度控制单元调节低温恒温槽的进水温度为设定温度；在低温恒温槽中进行循环之后，再通核化室进口将气流通入核化室；3)磁化的热水和低温气体在核化室相接触，形成过饱和环境，细颗粒在核化室内完成凝结长大，核化室内温度计和压力计测量核化室内的温度和压力；最后打开出气阀门，长大后的细颗粒经出气口流出。本专利技术磁化水细颗粒水汽相变长大装置中，由于对水进行了磁化处理，可以降低其表面张力，根据异质核化理论可知，当热水的表面张力变小时，细颗粒发生异质凝结的临界过饱和度也就相应的减少，这会使得在相同过饱和度分布下，细颗粒发生异质凝结的临界直径减小，强化细颗粒在核化室的异质凝结长大。技术效果：相对于现有技术，本专利技术装置结构简单、使用方便，通过对水进行磁化，降低了细颗粒发生异质凝结所需要的临界过饱度，从而降低了细颗粒发生异质凝结的临界直径，使得更小粒径的细颗粒可以完成异质凝结长大。附图说明图1为本专利技术装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。实施例一种磁化水促进细颗粒水汽相变长大的装置，如图1所示，包括核化室10、恒温热水循环系统、与核化室10底部连接的低温恒温进气系统以及设于核化室10顶部的出气口11，恒温热水循环系统的出水端设有磁化器9，并且与核化室10上端侧壁的热水进口17相连，进水端与核化室10下端侧壁的热水出口18相连。核化室10为高疏水性材料制成，形状为圆柱体；磁化器9为电磁铁磁化器，能够有效调节磁感强度大小，以保证对水进行磁化可靠性。恒温热水循环系统还包括恒温热水槽7，核化室10上的热水出口18与恒温热水槽7之间设有第一水泵5，磁化器9与恒温热水槽7之间设有第二水泵8；恒温热水槽7还连接有第一温度控制单元6。低温恒温进气系统包括气溶胶发生器1和低温恒温槽2，气溶胶发生器1的出气端与低温恒温槽2的一端连接，低温恒温槽2的另一端连接核化室10底部。从气溶胶发生器1到低温恒温槽2，中间还依次设有进气阀门14和增压风机4，低温恒温槽2还连接有第二温度控制单元3。核化室10的侧壁还设有温度计15和压力计16。压力计15的压力范围为0～0.5MPa，温度计16的温度范围为0～100℃，但实际应用时可根据所需选择范围，最好为0～0.2MPa、0～60℃。出气口11的管路上还设有出气阀门13，磁化器9还连接有磁化器控制单元19。使用上述装置的磁化水促进细颗粒水汽相变长大装置的建立方法，包括以下步骤：1)打开恒温热水槽7，通过恒温热水槽7的第一温度控制单元6调节热水温度至设定温度，待恒温热水槽7中热水到达设定温度时，通过第二水泵8把热水引入磁化器9，通过磁化器控制单元19调节磁场强度，对热水完成磁化，再将磁化水从核化室10热水进口17通入核化室10；核化室10内的热水从核化室热水出口18经第一水泵5引入热水恒温槽7，完成磁化水的循环回流；2)与此同时，打开进气阀门14，通过增压风机4将气溶胶发生器1的未饱和烟气引入到低温恒温槽2中，通过低温恒温槽2第二温度控制单元3调节低温恒温槽2的温度为设定温度；在低温恒温槽2中进行循环之后，再通入核化室气流进口12；3)磁化的热水和低温烟气在核化室10相接触，由此形成过饱和环境，细颗粒在核化室10完成凝结长大；核化室10设有温度计15和压力计16测定核化室10内的温度和压力；最后打开出气阀门13，长大后的细颗粒经出气口11流出。通过实验数据可以发现，在相同条件下，使用磁化水可以使细颗粒在生长管中的长大效果更好。如表1和表2所示：表1普通水条件下不同热水温度时颗粒长大平均粒径表2磁化水条件下不同热水温度时颗粒长大平均粒径以上结合附图对本专利技术的实施方式做出详细说明，但本专利技术不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言，在本专利技术的原理和技术思想的范围内，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁化水促进细颗粒水汽相变长大的装置，其特征在于，包括核化室(10)、恒温热水循环系统、与核化室(10)底部连接的低温恒温进气系统以及设于核化室(10)顶部的出气口(11)，所述恒温热水循环系统的出水端设有磁化器(9)，并且与核化室(10)上端侧壁的热水进口(17)相连，进水端与核化室(10)下端侧壁的热水出口(18)相连。

【技术特征摘要】
1.一种磁化水促进细颗粒水汽相变长大的装置，其特征在于，包括核化室(10)、恒温热水循环系统、与核化室(10)底部连接的低温恒温进气系统以及设于核化室(10)顶部的出气口(11)，所述恒温热水循环系统的出水端设有磁化器(9)，并且与核化室(10)上端侧壁的热水进口(17)相连，进水端与核化室(10)下端侧壁的热水出口(18)相连。2.根据权利要求1所述的磁化水促进细颗粒水汽相变长大的装置，其特征在于，所述恒温热水循环系统还包括恒温热水槽(7)，所述核化室(10)上的热水出口(18)与恒温热水槽(7)之间设有第一水泵(5)，磁化器(9)与恒温热水槽(7)之间设有第二水泵(8)；恒温热水槽(7)还连接有第一温度控制单元(6)。3.根据权利要求1所述的磁化水促进细颗粒水汽相变长大的装置，其特征在于，所述低温恒温进气系统包括气溶胶发生器(1)和低温恒温槽(2)，所述气溶胶发生器(1)的出气端与低温恒温槽(2)的一端连接，低温恒温槽(2)的另一端连接核化室(10)底部。4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，陈广闯，于燕，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32