專利名稱:水力風(fēng)扇空氣凈化和冷卻法及其噴水嘴的制作方法
本發(fā)明涉及非常規(guī)凈化和冷卻空氣的方法，特別是用水力風(fēng)扇效應(yīng)凈化和冷卻空氣的方法，及其所用的旋噴式噴水咀。
在工業(yè)生產(chǎn)中，例如在發(fā)電廠或化工廠生產(chǎn)時(shí)所排出的粉塵及酸氣對空氣的污染十分嚴(yán)重。費(fèi)用高昂的高壓靜電除塵法雖然可以將火電站排氣筒煙氣中97%至99.5%的粉塵收集，但不易進(jìn)行二氧化硫(酸氣)的處理。用各種槳葉風(fēng)機(jī)結(jié)合淋水、激泡、濾袋、錐體減速等所組成的各種復(fù)雜的除塵設(shè)施，一般可收集80%的塵粒;如要達(dá)到90%的集塵量，設(shè)施的造價(jià)就要加倍，而且還有5%至10%的細(xì)小粉塵隨尾氣排放并在空氣中漂浮。
在散熱冷卻方面，目前廣泛應(yīng)用的玻璃鋼冷卻塔由于要用扇葉抽風(fēng)，散熱風(fēng)速不能提高;而且單位用水所產(chǎn)生的冷卻面積不夠大，設(shè)備建造費(fèi)用亦較貴。
由上述情況可以看出，工業(yè)生產(chǎn)十分需要一種設(shè)備構(gòu)造簡單，造價(jià)低而效率高的全面凈化空氣和散熱冷卻的方法。
水力風(fēng)扇的原理發(fā)現(xiàn)已久。它的原理是活塞效應(yīng)，即一滴水珠在空氣中行進(jìn)時(shí)，因推開水珠前的空氣而產(chǎn)生送風(fēng)作用，因水珠后的空氣補(bǔ)充空位而產(chǎn)生抽吸作用;以及水珠同空氣摩擦而產(chǎn)生熱量交換，蒸發(fā)散熱，粘附塵粒和吸收氣體的作用。但水力風(fēng)扇原理并未被應(yīng)用于全面凈化空氣和散熱冷卻方面。文獻(xiàn)《工業(yè)及礦山的通風(fēng)與除塵》僅僅介紹過應(yīng)用水力風(fēng)扇于通風(fēng)，而沒有涉及應(yīng)用于其他方面;而且該書所介紹的水力風(fēng)扇的噴水咀導(dǎo)向芯(如圖7至9所示)，是利用在芯子內(nèi)鉆出的三個(gè)直孔(22)導(dǎo)引壓力水流，水流在噴水咀外殼(圖中未示出)頂端的匯合小室匯合后從噴水孔噴出，這種噴水咀結(jié)構(gòu)并不能將壓力水散裂成為細(xì)碎均勻的水珠，形成良好的水力風(fēng)扇效應(yīng)。
本發(fā)明的目的在于，將水力風(fēng)扇原理應(yīng)用于比上述文獻(xiàn)涉及的更多方面，即提供一種設(shè)備構(gòu)造簡單，造價(jià)低而效率高的水力風(fēng)扇全面凈化空氣和散熱冷卻方法;同時(shí)提供一種同上述噴水咀結(jié)構(gòu)不同的噴水咀，即旋噴式噴水咀，該種噴水咀能使壓力水流噴出后形成細(xì)碎均勻的水珠，取得高效的水力風(fēng)扇效應(yīng)。
以下首先將附圖加以簡要說明，然后結(jié)合附圖對本發(fā)明詳加描述。
圖1為根據(jù)本發(fā)明利用水力風(fēng)扇進(jìn)行除塵的實(shí)施例。
圖2為根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行除塵除酸綜合處理的實(shí)施例。
圖3為本發(fā)明之旋噴式噴水咀導(dǎo)向芯的正視圖。
圖4為本發(fā)明之旋噴式噴水咀導(dǎo)向芯的左側(cè)視圖。
圖5為本發(fā)明之旋噴式噴水咀導(dǎo)向芯的頂視圖。
圖6為本發(fā)明之旋噴式噴水咀導(dǎo)向芯同噴水咀外殼的裝配圖。
圖7為文獻(xiàn)現(xiàn)有的噴水咀導(dǎo)向芯的正視圖。
圖8為文獻(xiàn)現(xiàn)有的噴水咀導(dǎo)向芯的右側(cè)視圖。
圖9為文獻(xiàn)現(xiàn)有的噴水咀導(dǎo)向芯的左側(cè)視圖。
圖1為根據(jù)本發(fā)明利用水力風(fēng)扇進(jìn)行除塵的實(shí)施例。當(dāng)有大量塵土(2)被抽氣(3)吸入風(fēng)管(1)，形成塵氣(5)，從水泵(4)吸入的清水經(jīng)過管道通過安裝在風(fēng)管(1)內(nèi)的噴水咀(6)以均勻水珠噴出，形成水力風(fēng)扇效應(yīng)，大面積的水珠表面將塵土完全粘附，形成污水從(7)處排出。而從風(fēng)管(1)的出口排出的空氣就成為凈空氣(8)，從目視或鼻嗅皆感覺不出有塵土的存在。
圖2為利用水力風(fēng)扇進(jìn)行除塵和除酸綜合處理的實(shí)施例。圖中(12)為鍋爐或濃塵和酸氣源，從中產(chǎn)生大量濃塵和酸氣進(jìn)入排氣筒及煙道(13)，排氣筒及煙道(13)內(nèi)裝有成排的噴水咀(11)，石灰水或低濃度堿性溶液通過水泵(9)吸入，由管道送至噴水咀(11)噴出，在排氣筒及煙道(13)中同濃塵和酸氣相遇，堿性溶液水珠除了粘附濃塵外并同酸氣起中和作用，其化學(xué)反應(yīng)式如下
吸附了濃塵并進(jìn)行了化學(xué)反應(yīng)后的污水從(10)排出，而從排氣筒(13)排出的廢氣已無酸性氣體及微塵。此處成排的組合式噴水咀除了除塵和除酸之外，還起到了引風(fēng)機(jī)的作用，既幫助了鍋爐的燃燒，又可省掉采用特殊耐高溫的引風(fēng)機(jī)的費(fèi)用。在本實(shí)施例中，噴水咀應(yīng)采用耐腐蝕的金屬材料，噴水的壓力應(yīng)適當(dāng)加大，噴水咀還可以采用前后兩排串聯(lián)的形式，以適應(yīng)排氣筒的熱風(fēng)流量和風(fēng)速要求，排氣筒的建筑材料應(yīng)能長期適應(yīng)濕熱的工作條件，排氣筒的建筑高度則可適當(dāng)降低。
用水力風(fēng)扇進(jìn)行散熱冷卻具有優(yōu)于其他方法的效果。同玻璃纖維冷卻塔比較，該塔每公升水可產(chǎn)生0.13779平方米的散熱面積，而水力風(fēng)扇每公升水則可產(chǎn)生1.988平方米的散熱面積。加上水力風(fēng)扇的噴水初速大，與空氣摩擦激烈，散熱能力更強(qiáng)。而且其重量輕，維修簡易，不會老化。用于散熱冷卻的水力風(fēng)扇小的可只用一個(gè)噴水咀，中型的可用多個(gè)噴水咀，大型的則可將噴水咀按冷卻系統(tǒng)的需要集中或分散地布置，以取代核電站或大型火電站的巨型雙曲線圓筒冷卻塔，得到價(jià)廉，安全，不需要停機(jī)維修的效果。
應(yīng)用于本發(fā)明上述方法的本發(fā)明的旋噴式噴水咀，其構(gòu)造如下。圖3至5表示該噴水咀導(dǎo)向芯的三面視圖。圖6表示該導(dǎo)向芯同噴水咀外殼裝配及形成旋噴式噴水咀的工作情況。圖6中(14)表示導(dǎo)向芯，它有一個(gè)圓柱體部和一個(gè)圓錐體部，其外表面沿軸向做出引導(dǎo)壓力水流三條直槽(17)(在圓柱體部)和三條斜槽(16)(在圓錐體部)，導(dǎo)向芯(14)裝在噴水咀外殼(15)內(nèi)，組成匯合小室(18)。從壓力水源(19)來的水，分別經(jīng)過三條直槽(17)和三條斜槽(16)，在匯合小室(18)匯合，構(gòu)成一股旋轉(zhuǎn)水流，通過噴水孔(20)噴出后，就散裂成高速均勻的水珠(21)，發(fā)生水力風(fēng)扇效應(yīng)。這種旋噴式噴水咀噴出的水珠細(xì)碎，速度高，水力風(fēng)扇效應(yīng)很好。
權(quán)利要求
1.一種利用水力風(fēng)扇進(jìn)行除塵的方法，其特征在于，當(dāng)有大量塵土被吸入風(fēng)管，形成塵氣，從水泵吸入的壓力清水通過安裝在風(fēng)管內(nèi)的噴水咀噴出，形成水力風(fēng)扇，通過水珠表面將塵土吸附，從風(fēng)管出口排出的空氣就成為潔凈的空氣。
2.一種利用水力風(fēng)扇進(jìn)行除塵除酸的方法，其特征在于，從濃塵酸氣源排出的濃塵酸氣進(jìn)入排氣筒，安裝在排氣筒內(nèi)的成排噴咀，將利用水泵通過管道輸入的壓力石灰水或低濃度堿性溶液噴出，形成水力風(fēng)扇，水珠在排氣筒中與濃塵酸氣相遇，除吸附濃塵外并同酸氣起中和作用，從排氣筒排出的廢氣就成為無塵而且無酸氣的廢氣(或空氣)。
3.一種利用水力風(fēng)扇進(jìn)行散熱冷卻的方法，其特征在于，利用一個(gè)，或多個(gè)集中或分散布置的噴水咀，將壓力水噴出，形成水力風(fēng)扇，通過水珠表面同空氣產(chǎn)生的熱量交換，進(jìn)行冷卻散熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1、2或3的方法所用的噴水咀為旋噴式噴水咀，其特征在于，包括一個(gè)噴水咀導(dǎo)向芯和一個(gè)噴水咀外殼;噴水咀導(dǎo)向芯有一個(gè)圓柱體部和一個(gè)圓錐體部，在圓柱體部和圓錐體部的外表面上分別做出三條直槽和斜槽，在噴水咀外殼的內(nèi)部同噴水咀導(dǎo)向芯外部配合后，用以引導(dǎo)壓力水流;噴水咀外殼和導(dǎo)向芯在圓錐部頂端形成匯合小室;壓力水通過導(dǎo)向芯上的直槽和斜槽到達(dá)匯合小室后;構(gòu)成一股旋轉(zhuǎn)水流，從噴水咀外殼頂端的噴水孔噴出細(xì)碎、均勻、速度高的水珠，形成效果良好的水力風(fēng)扇。
專利摘要
利用水力風(fēng)扇進(jìn)行工業(yè)除塵、除塵兼除酸氣或冷卻空氣的方法。其特征在于，利用壓力水從噴水嘴噴出，形成水力風(fēng)扇、細(xì)碎、均勻，高速的水珠吸附工業(yè)塵氣中的塵土，凈化空氣；當(dāng)噴出的為石灰水或低濃度堿溶液，則同時(shí)可對塵氣中存在的酸氣進(jìn)行中和，兼起除酸作用；利用噴出水珠同空氣的熱交換，也可進(jìn)行散熱冷卻；此法所用噴水嘴為旋噴式噴水嘴，由噴水嘴導(dǎo)向芯和外殼組成，能噴出細(xì)碎、均勻、高速的水珠。
文檔編號B01D47/06GK85106144SQ85106144
公開日1986年2月10日 申請日期1985年8月15日
發(fā)明者李顯誠 申請人:李顯誠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan