紧凑式旋流凝聚收水装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种紧凑式旋流凝聚收水装置，包括旋流通道、凝聚器以及疏水通道；旋流通道：包括喇叭管、进风管、叶片组件以及出风管，喇叭管连接在进风管下端且喇叭口朝向气流，出风管与进风管上端固接，叶片组件安装在进风管内，凝聚器贴合安装在出风管的内壁上；疏水通道：具有主疏水道以及多个次疏水道，主疏水道位于进风管上端，主疏水道的进口段位于进风管内垂直向下直面来流方向，主疏水道的出口段位于进风管外并垂直向下；次疏水道沿出风管外周从下至上设置，次疏水道的进口端与凝聚器相连。本发明专利技术基于惯性和凝聚机制，巧妙利用轴向旋流产生的两相流液滴浓度分布特点，使凝聚器作用面平行于气流的主流方向，几乎不增加额外阻力损失。失。失。

【技术实现步骤摘要】
紧凑式旋流凝聚收水装置


[0001]本专利技术涉及冷却塔装备
，尤其是一种紧凑式旋流凝聚收水装置。

技术介绍

[0002]工业和民用冷却塔中均包含收水器，用于回收经换热填料和配水系统后逃逸上升的液滴，减少塔体的漂水损失，节约水资源的同时，减少对生态环境的负面影响。
[0003]收水器的基本工作原理是惯性分离，即利用液滴和空气的密度差，在气流偏转时使液滴脱离流线后接触壁面予以收集。因此，常规的收水器为折板型或弧线型，但是此类收水器的效率较低，在自然通风冷却塔中，实际收水效率不超过85％，机械通风冷却塔中的收水效率更低。
[0004]常规的折板型和弧形收水器可通过收紧板间距或增加沟槽来提高液滴分离效率，但受拓扑形式的限制，效率提升存在瓶颈，尤其对PM10以下雾滴的捕集异常困难。同时，收紧板间距或增加沟槽的方法还会大幅提高阻力损失。
[0005]微小液滴的持续逃逸将严重削弱冷却塔的消雾性能，长时间累积将造成水资源的大量浪费和周边生态环境的恶化。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本专利技术提供一种紧凑式旋流凝聚收水装置，通过生成大尺度轴向旋流和多孔介质凝聚效应，在不占用额外空间、不带来额外阻力损失的前提下，大幅提高收水效率。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种紧凑式旋流凝聚收水装置，用于回收冷却塔中经换热填料和配水系统后逃逸上升的气流中的液滴，包括旋流通道、凝聚器以及疏水通道；
[0008]旋流通道：包括喇叭管、进风管、叶片组件以及出风管，喇叭管连接在进风管下端且喇叭口朝向气流，出风管与进风管上端固接，叶片组件安装在进风管内，凝聚器贴合安装在出风管的内壁上；
[0009]疏水通道：具有主疏水道以及多个次疏水道，主疏水道位于进风管上端，主疏水道的进口段位于进风管内垂直向下直面来流方向，主疏水道的出口段位于进风管外并垂直向下，主疏水道的进口段与出口段之间连接有水平过渡段；所述的次疏水道沿出风管外周从下至上设置，所述次疏水道的进口端与凝聚器相连。
[0010]具体说，所述的叶片组件包括叶片轴和若干个叶片，所述叶片围绕叶片轴环形均布，叶片的根部与叶片轴固定，叶片的顶部与进风管内壁固定，叶片轴的迎风面为半球形，所述叶片的迎流角为15～60
°
。
[0011]优选地，所述的凝聚器为编织型多层金属丝网或塑料丝网，凝聚器的轴向长度为从出风管进口延伸至出风管出口。
[0012]进一步地，所述的次疏水道包括沿出风管外壁从下至上依次设置的一级疏水道、
二级疏水道以及三级疏水道，一级疏水道、二级疏水道及三级疏水道均由环形进口、倾斜段、垂直段和环形出口组成，其中环形进口与凝聚器相连，倾斜段连接垂直段构成疏水道的流路，倾斜段为锥形环状通道，垂直段为圆柱形环状通道。
[0013]所述的一级疏水道的出口段与主疏水道的出口段连通，三级疏水道的外侧直径小于喇叭管的喇叭口的直径，以有效防止进风通过疏水道将液滴反吹进旋流通道。
[0014]所述的一级疏水道、二级疏水道以及三级疏水道的环形进口的截面积依次变小。
[0015]本专利技术的有益效果是：本专利技术基于惯性和凝聚机制，巧妙利用轴向旋流产生的两相流液滴浓度分布特点，使凝聚器作用面平行于气流的主流方向，几乎不增加额外阻力损失；同时，凝聚器设在出气管内，不占用额外空间，结构紧凑。沿出风管外周从下至上设置的次疏水道，可及时排出凝聚器收集的水份，有效防止因旋流通道内流速过大而发生二次夹带甚至“液泛”。
附图说明
[0016]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0017]图1是本专利技术的结构示意图。
[0018]图中：1.喇叭管，2.进风管，3.叶片轴，4.叶片，5.主疏水道，6.一级疏水道，7.二级疏水道，8.三级疏水道，9.凝聚器，10.出气管。
具体实施方式
[0019]现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。
[0020]如图1所示的一种紧凑式旋流凝聚收水装置，用于回收冷却塔中经换热填料和配水系统后逃逸上升的气流中的液滴，由旋流通道、凝聚器9以及疏水通道构成。
[0021]旋流通道：包括喇叭管1、进风管2、叶片组件以及出风管10，喇叭管1连接在进风管2下端，喇叭管1的喇叭口朝下面向气流的来流方向，喇叭口内壁型线为双纽线；进风管2上端面固定有封板，出风管10的管体下端通过封板伸入进风管2内并与封板固定。
[0022]叶片组件安装在进风管2内，该叶片组件包括叶片轴3和八个叶片4，八个叶片4围绕叶片轴3环形均布，叶片4的根部与叶片轴3固定，叶片4的顶部与进风管2内壁贴合固定，叶片轴3的迎风面为半球形，叶片4的迎流角为30
°
，可产生与进风管2直径尺度一致的轴向旋流。
[0023]凝聚器9为环形，贴合安装在出风管10的内壁上，凝聚器9采用多层编织型不锈钢金属丝网，凝聚器9的轴向长度为从出风管10进口延伸至出风管10出口，凝聚器9的厚度可根据气流载液量灵活调节，载液量较高时，采用较厚的凝聚器9，载液量较低时，采用较薄的凝聚器9。
[0024]疏水通道：具有主疏水道5以及次疏水道，主疏水道5位于进风管2上端，主疏水道5的进口段位于进风管2内垂直向下直面来流方向，主疏水道5的进口宽度为进气管2直径与出气管10直径之差的一半，主疏水道5的出口段位于进风管2外并垂直向下，主疏水道5的进口段与出口段之间连接有水平过渡段，进口段通过封板上的通孔连通水平过渡段。
[0025]次疏水道包括沿出风管10外壁从下至上依次设置的一级疏水道6、二级疏水道7以
及三级疏水道8，一级疏水道6、二级疏水道7及三级疏水道8均由环形进口、倾斜段、垂直段和环形出口组成，其中环形进口与凝聚器9相连，倾斜段连接垂直段构成疏水道的流路，倾斜段为锥形环状通道，垂直段为圆柱形环状通道。
[0026]一级疏水道6的出口段与主疏水道5的出口段连通，三级疏水道8的外侧直径小于喇叭管1的喇叭口的直径。
[0027]所述的一级疏水道6、二级疏水道7以及三级疏水道8的环形进口的截面积依次变小。
[0028]上述实施例中，喇叭管1的喇叭口直径为0.33m，进气管2内径0.2m，进气管2高度0.192m，出气管10高度0.212m，叶片轴3直径0.04m，叶片4迎流角为30
°
，出气管10内径0.144m。凝聚器9采用的不锈钢金属丝网的丝径为0.08mm、孔距6mm、厚度10mm。
[0029]主疏水道5进口宽度0.02m，一级疏水道6、二级疏水道7、三级疏水道8的进口高度分别为0.02m、0.015m、0.01m；一级疏水道6、二级疏水道7、三级疏水道8的倾斜段与水平面夹角依次为30
°
、45
°
、60
°...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紧凑式旋流凝聚收水装置，用于回收冷却塔中经换热填料和配水系统后逃逸上升的气流中的液滴，其特征是：包括旋流通道、凝聚器以及疏水通道；旋流通道：包括喇叭管、进风管、叶片组件以及出风管，喇叭管连接在进风管下端且喇叭口朝向气流，出风管与进风管上端固接，叶片组件安装在进风管内，凝聚器贴合安装在出风管的内壁上；疏水通道：具有主疏水道以及多个次疏水道，主疏水道位于进风管上端，主疏水道的进口段位于进风管内垂直向下直面来流方向，主疏水道的出口段位于进风管外并垂直向下，主疏水道的进口段与出口段之间连接有水平过渡段；所述的次疏水道沿出风管外周从下至上设置，所述次疏水道的进口端与凝聚器相连。2.如权利要求1所述的紧凑式旋流凝聚收水装置，其特征是：所述的叶片组件包括叶片轴和若干个叶片，所述叶片围绕叶片轴环形均布，叶片的根部与叶片轴固定，叶片的顶部与进风管内壁固定，叶片轴的迎风面为半球形，所述叶片的迎流角为15...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文庆，许广渊，许正钰，王傲，许伟刚，卜诗，贾永，杨正君，张琳，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：