专利名称:水力风扇空气净化和冷却法及其喷水嘴的制作方法
本发明涉及非常规净化和冷却空气的方法，特别是用水力风扇效应净化和冷却空气的方法，及其所用的旋喷式喷水咀。
在工业生产中，例如在发电厂或化工厂生产时所排出的粉尘及酸气对空气的污染十分严重。费用高昂的高压静电除尘法虽然可以将火电站排气筒烟气中97%至99.5%的粉尘收集，但不易进行二氧化硫(酸气)的处理。用各种桨叶风机结合淋水、激泡、滤袋、锥体减速等所组成的各种复杂的除尘设施，一般可收集80%的尘粒;如要达到90%的集尘量，设施的造价就要加倍，而且还有5%至10%的细小粉尘随尾气排放并在空气中漂浮。
在散热冷却方面，目前广泛应用的玻璃钢冷却塔由于要用扇叶抽风，散热风速不能提高;而且单位用水所产生的冷却面积不够大，设备建造费用亦较贵。
由上述情况可以看出，工业生产十分需要一种设备构造简单，造价低而效率高的全面净化空气和散热冷却的方法。
水力风扇的原理发现已久。它的原理是活塞效应，即一滴水珠在空气中行进时，因推开水珠前的空气而产生送风作用，因水珠后的空气补充空位而产生抽吸作用;以及水珠同空气摩擦而产生热量交换，蒸发散热，粘附尘粒和吸收气体的作用。但水力风扇原理并未被应用于全面净化空气和散热冷却方面。文献《工业及矿山的通风与除尘》仅仅介绍过应用水力风扇于通风，而没有涉及应用于其他方面;而且该书所介绍的水力风扇的喷水咀导向芯(如图7至9所示)，是利用在芯子内钻出的三个直孔(22)导引压力水流，水流在喷水咀外壳(图中未示出)顶端的汇合小室汇合后从喷水孔喷出，这种喷水咀结构并不能将压力水散裂成为细碎均匀的水珠，形成良好的水力风扇效应。
本发明的目的在于，将水力风扇原理应用于比上述文献涉及的更多方面，即提供一种设备构造简单，造价低而效率高的水力风扇全面净化空气和散热冷却方法;同时提供一种同上述喷水咀结构不同的喷水咀，即旋喷式喷水咀，该种喷水咀能使压力水流喷出后形成细碎均匀的水珠，取得高效的水力风扇效应。
以下首先将附图加以简要说明，然后结合附图对本发明详加描述。
图1为根据本发明利用水力风扇进行除尘的实施例。
图2为根据本发明进行除尘除酸综合处理的实施例。
图3为本发明之旋喷式喷水咀导向芯的正视图。
图4为本发明之旋喷式喷水咀导向芯的左侧视图。
图5为本发明之旋喷式喷水咀导向芯的顶视图。
图6为本发明之旋喷式喷水咀导向芯同喷水咀外壳的装配图。
图7为文献现有的喷水咀导向芯的正视图。
图8为文献现有的喷水咀导向芯的右侧视图。
图9为文献现有的喷水咀导向芯的左侧视图。
图1为根据本发明利用水力风扇进行除尘的实施例。当有大量尘土(2)被抽气(3)吸入风管(1)，形成尘气(5)，从水泵(4)吸入的清水经过管道通过安装在风管(1)内的喷水咀(6)以均匀水珠喷出，形成水力风扇效应，大面积的水珠表面将尘土完全粘附，形成污水从(7)处排出。而从风管(1)的出口排出的空气就成为净空气(8)，从目视或鼻嗅皆感觉不出有尘土的存在。
图2为利用水力风扇进行除尘和除酸综合处理的实施例。图中(12)为锅炉或浓尘和酸气源，从中产生大量浓尘和酸气进入排气筒及烟道(13)，排气筒及烟道(13)内装有成排的喷水咀(11)，石灰水或低浓度碱性溶液通过水泵(9)吸入，由管道送至喷水咀(11)喷出，在排气筒及烟道(13)中同浓尘和酸气相遇，碱性溶液水珠除了粘附浓尘外并同酸气起中和作用，其化学反应式如下
吸附了浓尘并进行了化学反应后的污水从(10)排出，而从排气筒(13)排出的废气已无酸性气体及微尘。此处成排的组合式喷水咀除了除尘和除酸之外，还起到了引风机的作用，既帮助了锅炉的燃烧，又可省掉采用特殊耐高温的引风机的费用。在本实施例中，喷水咀应采用耐腐蚀的金属材料，喷水的压力应适当加大，喷水咀还可以采用前后两排串联的形式，以适应排气筒的热风流量和风速要求，排气筒的建筑材料应能长期适应湿热的工作条件，排气筒的建筑高度则可适当降低。
用水力风扇进行散热冷却具有优于其他方法的效果。同玻璃纤维冷却塔比较，该塔每公升水可产生0.13779平方米的散热面积，而水力风扇每公升水则可产生1.988平方米的散热面积。加上水力风扇的喷水初速大，与空气摩擦激烈，散热能力更强。而且其重量轻，维修简易，不会老化。用于散热冷却的水力风扇小的可只用一个喷水咀，中型的可用多个喷水咀，大型的则可将喷水咀按冷却系统的需要集中或分散地布置，以取代核电站或大型火电站的巨型双曲线圆筒冷却塔，得到价廉，安全，不需要停机维修的效果。
应用于本发明上述方法的本发明的旋喷式喷水咀，其构造如下。图3至5表示该喷水咀导向芯的三面视图。图6表示该导向芯同喷水咀外壳装配及形成旋喷式喷水咀的工作情况。图6中(14)表示导向芯，它有一个圆柱体部和一个圆锥体部，其外表面沿轴向做出引导压力水流三条直槽(17)(在圆柱体部)和三条斜槽(16)(在圆锥体部)，导向芯(14)装在喷水咀外壳(15)内，组成汇合小室(18)。从压力水源(19)来的水，分别经过三条直槽(17)和三条斜槽(16)，在汇合小室(18)汇合，构成一股旋转水流，通过喷水孔(20)喷出后，就散裂成高速均匀的水珠(21)，发生水力风扇效应。这种旋喷式喷水咀喷出的水珠细碎，速度高，水力风扇效应很好。
权利要求
1.一种利用水力风扇进行除尘的方法，其特征在于，当有大量尘土被吸入风管，形成尘气，从水泵吸入的压力清水通过安装在风管内的喷水咀喷出，形成水力风扇，通过水珠表面将尘土吸附，从风管出口排出的空气就成为洁净的空气。
2.一种利用水力风扇进行除尘除酸的方法，其特征在于，从浓尘酸气源排出的浓尘酸气进入排气筒，安装在排气筒内的成排喷咀，将利用水泵通过管道输入的压力石灰水或低浓度碱性溶液喷出，形成水力风扇，水珠在排气筒中与浓尘酸气相遇，除吸附浓尘外并同酸气起中和作用，从排气筒排出的废气就成为无尘而且无酸气的废气(或空气)。
3.一种利用水力风扇进行散热冷却的方法，其特征在于，利用一个，或多个集中或分散布置的喷水咀，将压力水喷出，形成水力风扇，通过水珠表面同空气产生的热量交换，进行冷却散热。
4.根据权利要求
1、2或3的方法所用的喷水咀为旋喷式喷水咀，其特征在于，包括一个喷水咀导向芯和一个喷水咀外壳;喷水咀导向芯有一个圆柱体部和一个圆锥体部，在圆柱体部和圆锥体部的外表面上分别做出三条直槽和斜槽，在喷水咀外壳的内部同喷水咀导向芯外部配合后，用以引导压力水流;喷水咀外壳和导向芯在圆锥部顶端形成汇合小室;压力水通过导向芯上的直槽和斜槽到达汇合小室后;构成一股旋转水流，从喷水咀外壳顶端的喷水孔喷出细碎、均匀、速度高的水珠，形成效果良好的水力风扇。
专利摘要
利用水力风扇进行工业除尘、除尘兼除酸气或冷却空气的方法。其特征在于，利用压力水从喷水嘴喷出，形成水力风扇、细碎、均匀，高速的水珠吸附工业尘气中的尘土，净化空气；当喷出的为石灰水或低浓度碱溶液，则同时可对尘气中存在的酸气进行中和，兼起除酸作用；利用喷出水珠同空气的热交换，也可进行散热冷却；此法所用喷水嘴为旋喷式喷水嘴，由喷水嘴导向芯和外壳组成，能喷出细碎、均匀、高速的水珠。
文档编号B01D47/06GK85106144SQ85106144
公开日1986年2月10日 申请日期1985年8月15日
发明者李显诚 申请人:李显诚导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan