一种基于离子风和化学团聚的除雾装置的制作方法

1.本实用新型涉及冷却塔电分离装置技术领域，具体涉及一种基于离子风和化学团聚的除雾装置。


背景技术：

2.冷却塔是集空气动力学、热力学、流体学、化学、生物化学、材料学、静、动态结构力学，加工技术等多种学科为一体的综合产物。
3.湿式冷却塔作为一种水冷技术，在电力和石化等行业得到广泛应用。在冷却塔的运行过程中，塔内的循环水与空气直接接触进行传热传质，会产生循环水的蒸发损失、风吹损失和排污损失，造成水资源的大量浪费。冷却塔的蒸发损失占整体耗水量的30-55％。而其蒸发的水分在一定气候条件下，被外界的冷空气冷却，形成白雾，对城市景观、道路能见度等产生不良的影响。所以通过回收雾气中的水分减小蒸发损失，对冷却塔具有重要意义。而目前湿式冷却塔主要采用加热型、多风量型以及空气并联型这三种消雾技术，通过加热或者增大风量等手段将过饱和的湿空气调节至未饱和区，只是消除了“白雾”现象，而在机理上冷却塔的蒸发损失并未减少。
4.现有技术中公开了一个cn214487372u的专利，该方案包括支撑框架，支撑框架上并列固接有若干个竖向设置的电极板，电极板还沿竖向倾斜设置，并通过其倾斜的下端部形成导流面，支撑框架上还固接有与导流面随形设置的导液腔壳。该方案解决了传统技术中的装置在使用过程中，产生的凝结液滴易出现杂乱无序的滴落现象，无法有序的导出，对除雾装置的使用环境造成影响的问题。
5.该装置随着使用，也逐渐暴露出了该技术的不足之处，主要表现在以下方面：
6.第一，现有的除雾装置在使用过程中，电极线与电极板之间一体式设置，由于在潮湿恶劣的环境下使用，这样就造成了电极线与电极板之间的绝缘体上易附着水层，导致电极线与电极板出现连电的现象，直接影响了除雾效果。
7.第二，现有的电场除雾方式在除雾过程中，无法实现对细小颗粒的水滴进行收集，使得无法对该部分的水体进行收集，造成了水源的浪费。
8.第三，现有的除雾方式还有通过喷淋的方式用以将细小颗粒进行凝结，但是现有方式的喷淋范围固定，且水雾会以大佬流速向上移动，降低了与喷淋液的接触时间及面积，影响了除雾效率。
9.综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。


技术实现要素：

10.针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种基于离子风和化学团聚的除雾装置，用以解决传统技术中的电场除雾方式在除雾过程中，无法实现对细小颗粒的水滴进行收集，使得无法对该部分的水体进行收集的问题。
11.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
12.一种基于离子风和化学团聚的除雾装置，包括由上到下固定于冷却塔上的离子风聚集装置以及化学团聚促凝装置。
13.作为一种优化的方案，所述化学团聚促凝装置包括转动设置的若干个促凝叶片，并通过所述促凝叶片转动形成向下流动的气流流道，所述促凝叶片上还均布有若干个雾化喷头。
14.作为一种优化的方案，所述化学团聚促凝装置还包括位于所述促凝叶片下方，沿所述冷却塔中心围设的若干个降温横管，所述降温横管上设有冷气出口。
15.作为一种优化的方案，每个所述降温横管还以其轴线为旋转轴转动设置。
16.作为一种优化的方案，所述促凝叶片包括倾斜于水平面，且呈扁平状设置的长条形箱壳，所述雾化喷头与所述长条形箱壳的内腔相连通。
17.作为一种优化的方案，所述冷却塔内水平固接有环形储液箱，所述环形储液箱的内壁上开设有环形安装孔，所述环形安装孔内转动安装有环形座，所述促凝叶片的外端部固接于所述环形座的内圈上，所述环形座上还开设有将所述环形储液箱的内腔与所述促凝叶片的内腔相连通的通道。
18.作为一种优化的方案，所述冷却塔内还水平固接有支撑板，所述支撑板上竖直转动安装有转轴，若干个所述促凝叶片的内端部固接于所述转轴上，所述支撑板的上端部还固接有减速机，所述转轴的上端部与所述减速机的输出端相连接。
19.作为一种优化的方案，所述环形储液箱的外圈上还固接有连通其内腔的进液筒。
20.作为一种优化的方案，所述冷气出口包括沿所述降温横管轴向开设于其周壁上的矩形布气孔。
21.作为一种优化的方案，所述冷却塔的内壁上对应每个所述降温横管并列固接有两个立板，每个立板上水平固接有冷气进入筒，所述降温横管的端部转动套装于所述冷气进入筒上。
22.作为一种优化的方案，所述降温横管靠近端部的外壁上固接有齿环，所述立板上固接有与所述齿环相连接的驱动机。
23.作为一种优化的方案，所述离子风聚集装置包括固定于所述冷却塔上的极线框架，所述极线框架上均布有若干个电极线，若干个所述电极线呈矩阵式布置于所述极线框架上。
24.作为一种优化的方案，所述极线框架相对设有两个，所述电极线的两端对应连接于两个所述极线框架上。
25.作为一种优化的方案，两个所述极线框架的上端部之间固接有支撑架，所述支撑架通过吊架固定于所述冷却塔的顶部。
26.作为一种优化的方案，所述极线框架包括竖向设置的矩形框架，所述矩形框架相对侧壁之间由上到下水平并列固接有若干个极线连接板，所述电极线的端部连接于所述极线连接板上。
27.作为一种优化的方案，所述矩形框架上还并列固接有若干个竖向设置的支撑板，所述支撑板与相邻的所述极线连接板相固接。
28.作为一种优化的方案，所述极线连接板包括横杆及固接于所述横杆一端的竖杆，所述电极线的两端通过连接件连接于所述竖杆上。
29.作为一种优化的方案，所述连接件包括固接于所述电极线一端的销轴，及固接于所述电极线另一端的活节螺栓，所述销轴卡装于一侧的所述竖杆上，所述活节螺栓穿过另一侧的竖杆，并螺纹连接有蝶形螺母。
30.作为一种优化的方案，所述电极线与所述活节螺栓之间还连接有拉簧，所述拉簧的两端对应与所述活节螺栓以及所述电极线的端部相连接。
31.作为一种优化的方案，所述基于离子风和化学团聚的除雾装置对含水雾气进行主动除雾处理过程中，含水雾气依次通过化学团聚促凝装置、离子风聚集装置；
32.所述化学团聚促凝装置，对所述含水雾气进行团聚处理，增大含水雾气中液滴的粒径；
33.所述离子风聚集装置，对通过所述化学团聚装置的含水雾气进行静电除雾处理，捕获含水雾气中的带电液滴；
34.所述基于离子风和化学团聚的除雾装置，还包括：
35.获取模块，用于获取化学团聚促凝装置和离子风聚集装置的运行数据；
36.处理模块，用于利用算法模型根据所述运行数据计算输出数据，以便根据所述输出数据，调节雾化喷头(15)的喷雾流速；调节冷气出口(17)排出的冷气温度；调节冷气出口(17)排出的冷气流量，以调节冷气出口(17)排出的冷气与含水雾气的体积比；以及调节离子风聚集装置内的工作电压；
37.所述调节雾化喷头(15)的喷雾流速，所述喷雾流速的调节范围为2-10m/s；
38.所述调节冷气出口(17)排出的冷气温度，所述冷气温度的调节范围为0-15℃；
39.所述调节冷气出口(17)排出的冷气与含水雾气的体积比，所述冷气与含水雾气的体积比调节范围为1:3-5。
40.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
41.通过设置离子风聚集装置以及化学团聚促凝装置，通过化学团聚促凝装置实现了先将无法通过电场收集的细小颗粒凝聚成能用电场收集的大颗粒，预先使小液滴汇聚成大液滴，再经过离子风聚集装置收集除雾，大大的提高了集水效率；
42.通过缓慢转动的促凝叶片形成向下的气流流道，可以实现降低雾气的上升速度，并且通过随着促凝叶片转动的若干个雾化喷头实现辅助将细小颗粒凝聚成大颗粒，实现了均匀的与雾气进行接触；提高喷淋液与雾气的接触时间及面积，提高了除雾效率；
43.通过位于促凝叶片下方的降温横管，实现将外部的冷风引入，通过矩形布气孔实现通入冷气与内部的雾气进行混合，实现对雾气进行降温，促进小颗粒进行凝结成大颗粒的效率；
44.通过吊架将极线框架吊挂于冷却塔顶部，实现电极线与电极板之间完全分离，可以有效的克服传统技术中因潮湿导致两者之间出现连电的问题；
45.其中通过设置销轴可以利用销轴的柄端实现快速的与竖杆的一端相卡装，通过活节螺栓穿过另一侧的竖杆，并利用蝶形螺母拉紧活接螺栓，用以对电极线进行拉紧；
46.操作便捷，便于装配安装；提高工作过程中的稳定性；部件少，工序简便，且故障率低；结构简单，使用寿命长；操作控制简便，易于大规模制造与安装，应用范围广。
附图说明
47.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
48.图1为本实用新型的结构示意图；
49.图2为本实用新型侧视状态下支撑板的结构示意图；
50.图3为图1中a部分的放大示意图；
51.图4为图1中b部分的放大示意图。
52.图中：1-冷却塔；2-极线框架；3-支撑架；4-吊架；5-电极线；6-横杆；7-竖杆；8-活节螺栓；9-蝶形螺母；10-拉簧；11-极线连接板；12-支撑板；13-电极板；14-促凝叶片；15-雾化喷头；16-降温横管；17-冷气出口；18-转轴；19-支撑板；20-减速机；21-环形储液箱；22-环形座；23-通道；24-进液筒；25-立板；26-齿环；27-驱动机；28-冷气进入筒。
具体实施方式
53.下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
54.如图1至图4所示，本实施例提供一种基于离子风和化学团聚的除雾装置，包括由上到下固定于冷却塔1上的离子风聚集装置以及化学团聚促凝装置。
55.化学团聚促凝装置包括转动设置的若干个促凝叶片14，并通过促凝叶片14转动形成向下流动的气流流道，促凝叶片14上还均布有若干个雾化喷头15。
56.化学团聚促凝装置还包括位于促凝叶片14下方，沿冷却塔1中心围设的若干个降温横管16，降温横管16上设有冷气出口17。
57.每个降温横管16还以其轴线为旋转轴18转动设置。
58.促凝叶片14包括倾斜于水平面，且呈扁平状设置的长条形箱壳，雾化喷头15与长条形箱壳的内腔相连通。
59.冷却塔1内水平固接有环形储液箱21，环形储液箱21的内壁上开设有环形安装孔，环形安装孔内转动安装有环形座22，促凝叶片14的外端部固接于环形座22的内圈上，环形座22上还开设有将环形储液箱21的内腔与促凝叶片14的内腔相连通的通道23。
60.环形安装孔与所述环形座22之间设有密封圈。
61.冷却塔1内还水平固接有支撑板，支撑板上竖直转动安装有转轴18，若干个促凝叶片14的内端部固接于转轴18上，支撑板的上端部还固接有减速机20，转轴18的上端部与减速机20的输出端相连接。
62.环形储液箱21的外圈上还固接有连通其内腔的进液筒24，通过进液筒24连接液体源，可以在液体中加入添加剂等辅助原料。
63.冷气出口17包括沿降温横管16轴向开设于其周壁上的矩形布气孔，形成风幕。
64.冷却塔1的内壁上对应每个降温横管16并列固接有两个立板25，每个立板25上水平固接有冷气进入筒28，降温横管16的端部转动套装于冷气进入筒28上，冷气进入筒28连
接风源。
65.通过对降温横管16往复摆动驱动转动，可以实现调节矩形布气孔的朝向，实现调节风幕的吹向。
66.降温横管16靠近端部的外壁上固接有齿环26，立板25上固接有与齿环26相连接的驱动机27；
67.离子风聚集装置包括固定于冷却塔1上的极线框架2，极线框架2上均布有若干个电极线5，若干个电极线5呈矩阵式布置于极线框架2上。
68.极线框架2相对设有两个，电极线5的两端对应连接于两个极线框架2上。
69.两个极线框架2的上端部之间固接有支撑架3，支撑架3通过吊架4固定于冷却塔1的顶部。
70.吊架4的结构为日常生活中所常见的，例如通过拉绳将支撑架3进行悬吊，也可以采用其他方式，因不作为本方案的创新之处，所以在此不多做赘述。
71.极线框架2包括竖向设置的矩形框架，矩形框架相对侧壁之间由上到下水平并列固接有若干个极线连接板11，电极线5的端部连接于极线连接板11上。
72.矩形框架上还并列固接有若干个竖向设置的支撑板12，支撑板12与相邻的极线连接板11相固接。
73.极线连接板11包括横杆6及固接于横杆6一端的竖杆7，电极线5的两端通过连接件连接于竖杆7上。
74.连接件包括固接于电极线5一端的销轴，及固接于电极线5另一端的活节螺栓8，销轴卡装于一侧的竖杆7上，活节螺栓8穿过另一侧的竖杆7，并螺纹连接有蝶形螺母9。
75.电极线5与活节螺栓8之间还连接有拉簧10，拉簧10的两端对应与活节螺栓8以及电极线5的端部相连接。
76.离子风聚集装置除雾的工作原理为：
77.1、高压电源在电极线5上放电，产生的电晕使得空气电离；
78.2、电极线5和电极板13之间产生电场，形成离子风；
79.3、电场作用下，电离的空气离子发生运动，使过饱和含水雾气中的小液滴带电荷；
80.4、带电小液滴充当凝结核，团聚周围水分子和小液滴，形成大液滴；
81.5、液滴团聚形成、并滴落；
82.6、液滴在电场力作用下向电极板13运动，最终被电极板13捕获回收，液体凝聚量增加后，受重力下移，通过电极板13倾斜的底面实现导向回收。
83.所述基于离子风和化学团聚的除雾装置对含水雾气进行主动除雾处理过程中，含水雾气依次通过化学团聚促凝装置、离子风聚集装置，进行除雾处理；
84.所述化学团聚促凝装置，对所述含水雾气进行团聚处理，增大含水雾气中液滴的粒径；
85.所述离子风聚集装置，对通过所述化学团聚装置的含水雾气进行静电除雾处理，捕获含水雾气中的带电液滴；
86.所述基于离子风和化学团聚的除雾装置，还包括：
87.获取模块，用于获取化学团聚促凝装置和离子风聚集装置的运行数据；
88.处理模块，用于利用算法模型根据所述运行数据计算输出数据，以便根据所述输
出数据，调节雾化喷头15的喷雾流速；调节冷气出口17排出的冷气温度；调节冷气出口17排出的冷气流量，以调节冷气出口17排出的冷气与含水雾气的体积比；以及调节离子风聚集装置内的工作电压；
89.所述调节雾化喷头15的喷雾流速，所述喷雾流速的调节范围为2-10m/s；
90.所述调节冷气出口17排出的冷气温度，所述冷气温度的调节范围为0-15℃；
91.所述调节冷气出口17排出的冷气与含水雾气的体积比，所述冷气与含水雾气的体积比调节范围为1:3-5。
92.所述运行数据，包括有：含水雾气的流速、流量、含水率，冷却塔的外界环境温湿度、风速，雾化喷头15的喷雾流速，冷气出口17排出的冷气温度，调节冷气出口17排出的冷气流量，离子风聚集装置的工作电压。其中，所述的流量、流速、温度、湿度、风速等均可通过现有传感器进行检测获取；工作电压等可通过互感器或测量电路等进行检测获取。
93.所述算法模型，是可以基于人工智能机器学习技术，通过多组训练数据训练构建。所述各组训练数据，至少包括有：在装置工作过程中，含水雾气的流速、流量、含水率，冷却塔的外界环境温湿度、风速，雾化喷头15的喷雾流速，冷气出口17排出的冷气温度，调节冷气出口17排出的冷气的流量，离子风聚集装置的工作电压参数，以及除雾装置对含水雾气的水收集率。同时，在装置运行过程中，所述算法模型可以不断进行机器学习，优化、完善算法模型，进一步提高对冷却塔含水雾气的水收集率。
94.基于前述的除雾装置，所述除雾装置具体设置有：数据收集器、控制器、处理器、执行器。
95.所述控制器，分别与数据收集器、处理器、执行器电连接。
96.所述数据收集器，用于收集除雾装置的实时数据信息。所述数据收集器可以采用现有的传感器、检测电路、采集电路等，以实时获取含水雾气的流速、流量、含水率，冷却塔的外界环境温湿度、风速，雾化喷头15的喷雾流速，冷气出口17排出的冷气温度，冷气出口17排出的冷气的流量，离子风聚集装置的工作电压，以及其他能够表征除雾装置实时状态的数据信息，并实时发送至控制器。
97.所述控制器，用于将所述数据收集器发送的数据信息转化为运行数据，并将所述运行数据发送至处理器；以及接收处理器发送的输出数据，并向所述执行器发送控制指令。
98.所述处理器，用于获取所述运行数据，并通过算法模型根据所述运行数据计算输出数据后，发送输出数据至控制器。
99.所述执行器，用于根据所述控制指令调节所述化学团聚促凝装置中，雾化喷头15的喷雾流速；冷气出口17排出的冷气温度；冷气出口17排出的冷气流量，冷气出口17排出的冷气与含水雾气的体积比；以及离子风聚集装置内的工作电压。本实施例中，执行器可以为现有的喷雾控制器、冷气流量-调节组件自控装置、冷气制冷装置、离子聚集装置供电控制器，以实现前述的自动调节。
100.其中，所述调节雾化喷头15的喷雾流速，所述喷雾流速的调节范围为2-10m/s；所述调节冷气出口17排出的冷气温度，所述冷气温度的调节范围为0-15℃；所述调节冷气出口17排出的冷气与含水雾气的体积比，所述冷气与含水雾气的体积比调节范围为1:3-5。
101.本实施例的除雾装置，通过离子风聚集装置、化学团聚促凝装置、算法模块相结合，含水雾气中的小液滴先通过化学团聚促凝处理增大含水雾气中的液滴粒径，使液滴等
易于凝结和捕集，再经离子风聚集装置的静电除雾处理，最终实现对含水雾气中水分的收集。同时结合算法模型对除雾装置的运行状态进行优化，动态调节化学团聚促凝装置中各工艺参数，以及调节离子风聚集装置内的工作电压，最终实现含水雾气中水的有效回收。
102.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。