[發明專利]環保型氣體除塵裝置

有效

• 申請號: 201910071773.1
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109821327B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 楊增汪;聶新明;王勛;陳斯;田亞平;田康振;趙新生;喬學斌
• 申請（專利權）人: 江蘇師范大學
• 主分類號: B01D47/05
• 分類號: B01D47/05
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 周敏

1.環保型氣體除塵裝置，其特征在于：由機械旋轉式氣泡產生器(R1)、加熱容器(R2)、混合容器(R3)、氣體冷凝器、進氣管道(JQG)、制冷制熱器(ZLQ-3)，共同構成；

機械旋轉式氣泡產生器(R1)包含轉子(1)、容器(2)、蓋子(3)、軸承(4)、電機(5)、鉚釘(6)；

轉子(1)包含連接部(1-1)、倒扣容器(1-2)、腰口(1-3)、出氣孔(1-4)、進氣開口(1-8)、驅動葉片組(1-5)；

轉子(1)中：連接部(1-1)為圓柱形，連接部(1-1)上具有連接孔(1-7)，連接部(1-1)的軸線與連接孔(1-7)的軸線垂直相交，連接部(1-1)上端具有電機連接結構；

轉子(1)中：倒扣容器(1-2)為圓柱形，倒扣容器(1-2)內具有圓柱形空腔(1-6)，圓柱形空腔(1-6)與倒扣容器(1-2)共軸，倒扣容器(1-2)的上端封閉；

轉子(1)中：腰口(1-3)為錐臺狀，腰口(1-3)具有錐臺狀空腔，腰口(1-3)的錐臺狀空腔的軸線與腰口(1-3)的軸線重合，腰口(1-3)的錐臺狀空腔的開口大的端與倒扣容器(1-2)下端相通；

轉子(1)中：進氣開口(1-8)為圓柱狀，進氣開口(1-8)具有圓柱狀空腔，進氣開口(1-8)的軸線與進氣開口(1-8)的圓柱狀空腔共軸，進氣開口(1-8)的圓柱狀空腔與腰口(1-3)的錐臺狀空腔的開口小的端相通；

轉子(1)中：驅動葉片組(1-5)由上葉片(1-5-3-1)和下葉片(1-5-3-2)構成，上葉片和下葉片均為弧形；上葉片(1-5-3-1)和下葉片(1-5-3-2)平行，上葉片(1-5-3-1)的內側和倒扣容器(1-2)的外壁相連，下葉片(1-5-3-2)的內側和倒扣容器(1-2)的外壁相連，上葉片(1-5-3-1)的外側和下葉片(1-5-3-2)的外側之間為開放的，上葉片(1-5-3-1)的首端到倒扣容器(1-2)的上端的距離大于上葉片(1-5-3-1)的尾端到倒扣容器(1-2)的上端的距離；下葉片(1-5-3-2)的首端到倒扣容器(1-2)的上端的距離大于下葉片(1-5-3-2)的尾端到倒扣容器(1-2)的上端的距離；下葉片(1-5-3-2)的外緣弧線與上葉片(1-5-3-1)的外緣弧線共面；上葉片(1-5-3-1)的外緣弧線的長度為外援弧線所在圓的六分之一；驅動葉片組(1-5)的數量為3(1-5-1、1-5-2、1-5-3)，3個驅動葉片組(1-5-1、1-5-2、1-5-3)以倒扣容器(1-2)的軸線為中心線呈圓周陣列分布；

轉子(1)中：出氣孔(1-4)穿透倒扣容器(1-2)的壁，出氣孔(1-4)的內端與倒扣容器(1-2)的圓柱形空腔(1-6)相通；出氣孔(1-4)的外端空間位置位于驅動葉片組(1-5)的上葉片(1-5-3-1)的尾端與驅動葉片組(1-5)的下葉片(1-5-3-2)的尾端的中間，出氣孔(1-4)的數量為3，每個驅動葉片組(1-5)對應一個出氣孔(1-4)，3個出氣孔(1-4)以倒扣容器(1-2)的軸線為中心線呈圓周陣列分布；

容器(2)包括容腔、造浪圓筒(2-1)、進氣管(2-2)、透水通道(2-3)、支撐部(2-4)、容器腳(2-5)；

容器(2)中：容腔為錐臺狀腔體，大端朝上，下端朝下；

容器(2)中：造浪圓筒(2-1)位于容腔內，造浪圓筒(2-1)為圓筒狀，造浪圓筒(2-1)的內壁上具有3個凹陷弧面(2-1-1)，3個凹陷弧面(2-1-1)以造浪圓筒(2-1)的軸線為中心線呈圓周陣列分布，凹陷弧面(2-1-1)的表面到造浪圓筒(2-1)軸線的距離大于造浪圓筒(2-1)的內壁上不具備凹陷弧面(2-1-1)的地方到造浪圓筒(2-1)軸線的距離；凹陷弧面(2-1-1)的第一端與第二端在造浪圓筒(2-1)的內截面圓的跨度為造浪圓筒(2-1)的內截面圓的六分之一；支撐部(2-4)的第一端連接造浪圓筒(2-1)外壁，支撐部(2-4)的第二端連接容腔側面，起支撐造浪圓筒(2-1)的作用；造浪圓筒(2-1)與容腔共軸，造浪圓筒(2-1)上端的水平高度低于容腔的大端的水平高度；

容器(2)中：透水通道(2-3)位于造浪圓筒(2-1)的下端與容腔底部之間，容腔內的水能夠由透水通道(2-3)進入造浪圓筒(2-1)；

容器(2)中：進氣管(2-2)與造浪圓筒(2-1)共軸，進氣管(2-2)由外部穿過容腔底部界面進入造浪圓筒(2-1)內；

容器(2)中：容器腳(2-5)位于容器下部，起支撐作用，方便放置；

蓋子(3)包括本體、電機支撐部(3-1)、電機軸孔(3-2)、出氣管(3-3)、電機軸防水柱(3-4)；

蓋子(3)中：本體為圓盤狀，電機支撐部(3-1)為圓筒狀，用于支撐電機；

蓋子(3)中：電機支撐部(3-1)位于本體上方，電機支撐部(3-1)與本體共軸，電機支撐部(3-1)的外直徑小于本體的外直徑；

蓋子(3)中：電機軸防水柱(3-4)位于本體下方，電機軸防水柱(3-4)與本體共軸；

蓋子(3)中：電機軸孔(3-2)的內直徑小于電機支撐部(3-1)的外直徑；電機軸孔(3-2)與電機軸防水柱(3-4)共軸，電機軸孔(3-2)第一端與電機支撐部(3-1)相通，電機軸孔(3-2)第二端位于電機軸防水柱(3-4)下表面上；

蓋子(3)中：出氣管(3-3)位于本體上方，出氣管(3-3)的管腔穿透本體；出氣管(3-3)的管腔開口位于本體的下表面；

軸承(4)用于連接轉子(1)的連接部(1-1)與蓋子；電機(5)安裝在蓋子(3)的電機支撐部(3-1)上，轉子(1)的連接部穿過蓋子(3)與電機軸孔(3-2)相連，蓋子(3)安裝在容器(2)上端；容器(2)的進氣管(2-2)伸入轉子(1)的倒扣容器(1-2)的圓柱形空腔(1-6)內；

轉子(1)與倒扣容器(1-2)的造浪圓筒(2-1)共軸；

轉子(1)的驅動葉片組(1-5)位于倒扣容器(1-2)的造浪圓筒(2-1)內部，轉子(1)的驅動葉片組(1-5)的下葉片(1-5-3-2)的外緣弧線與容器(2)的造浪圓筒(2-1)不具備凹陷弧面(2-1-1)的地方的距離小于下葉片(1-5-3-2)的厚度；電機(5)用于帶動轉子(1)勻速轉動；

機械旋轉式氣泡產生器(R1)中部分充斥冷水，機械旋轉式氣泡產生器(R1)的冷水水面的高度高于造浪圓筒(2-1)的頂端；

加熱容器(R2)內部分充斥熱水；

混合容器(R3)內部具有攪拌器(JBQ)，攪拌器(JBQ)依靠電機帶動；

混合容器(R3)內具有第一分離閥(FLF1)；

混合容器(R3)的第一分離閥(FLF1)位于混合容器(R3)的底部，用于排放混合容器(R3)底部的水；

混合容器(R3)的第二分離閥(FLF2)是一種水氣分離閥(FLF)只釋放水不釋放氣體；

水氣分離閥(FLF)包含出水管(FLF-CSG)、錐形腔(FLF-ZXQ)、重球(FLF-ZQ)、浮球(FLF-FQ)；混合容器(R3)的第二分離閥(FLF2)中：錐形腔(FLF-ZXQ)的以軸線豎直的方式安放，錐形腔(FLF-ZXQ)的大端在上，錐形腔(FLF-ZXQ)的小端在下；

混合容器(R3)的第二分離閥(FLF2)中：重球(FLF-ZQ)的密度大于應用環境中的水；

混合容器(R3)的第二分離閥(FLF2)中：浮球(FLF-FQ)的密度小于應用環境中的水；

混合容器(R3)的第二分離閥(FLF2)中：錐形腔(FLF-ZXQ)的下端與出水管(FLF-CSG)的最高點相連；

混合容器(R3)的第二分離閥(FLF2)中：重球(FLF-ZQ)的直徑小于錐形腔(FLF-ZXQ)的大端，重球(FLF-ZQ)的直徑大于錐形腔(FLF-ZXQ)的小端；

混合容器(R3)的第二分離閥(FLF2)中：重球(FLF-ZQ)裝置在錐形腔(FLF-ZXQ)內；

混合容器(R3)的第二分離閥(FLF2)中：浮球(FLF-FQ)通過軟線與重球(FLF-ZQ)相連，當水氣分離閥(FLF)所在容腔的水將浮球(FLF-FQ)浮起時重球(FLF-ZQ)被浮球(FLF-FQ)拉起，錐形腔(FLF-ZXQ)的下端放開，水依次通過錐形腔(FLF-ZXQ)的上端、錐形腔(FLF-ZXQ)的下端、出水管(FLF-CSG)排出，當水面高度降低重球(FLF-ZQ)因為重力落在錐形腔(FLF-ZXQ)的下端，錐形腔(FLF-ZXQ)的下端封閉，不再排出水，由于浮球(FLF-FQ)通過軟線與重球(FLF-ZQ)相連所以當水面下降到重球高度加線長時錐形腔(FLF-ZXQ)的下端封閉，所以氣體無法被排出；

混合容器(R3)的第二分離閥(FLF2)的錐形腔(FLF-ZXQ)的上端與下腔(LNQ-XQ)相通，第二分離閥(FLF2)的錐形腔(FLF-ZXQ)的下端高于下腔(LNQ-XQ)的底部，第二分離閥(FLF2)的出水管(FLF-CSG)的出口的最低點高于下腔(LNQ-XQ)的底部；

制冷制熱器(ZLQ-3)的具有制熱端和制冷端，制冷制熱器(ZLQ-3)的制冷端與機械旋轉式氣泡產生器(R1)相連用于冷卻機械旋轉式氣泡產生器(R1)內的冷水，制冷制熱器(ZLQ-3)的制熱端與制熱容器(R2)相連用于加熱制熱容器(R2)內的熱水；

機械旋轉式氣泡產生器(R1)的頂部通過第一隔熱管(GRG1)與混合容器(R3)的頂部相通，第一隔熱管(GRG1)的管路上具有第一單向閥(DXF1)，混合容器(R3)的氣體無法逆流至機械旋轉式氣泡產生器(R1)；

加熱容器(R2)的左側水面以上的側壁與混合容器(R3)的右側的壁通過第二隔熱管(GRG2)相通；

加熱容器(R2)的第一分離閥(FLF1)的出水管通過第三隔熱管(GRG3)與加熱容器(R2)的水面以下相通；

氣體冷凝器，包括上腔(LNQ-SQ)、下腔(LNQ-XQ)、冷凝器進氣管(LNQ-JG)、排氣管(LNQ-PQG)、熱交換器、平衡氣管(LNQ-QG2)、第二分離閥(FLF2)、排水管(LNQ-PSG)、排氣泵(B2)；

氣體冷凝器中：上腔(LNQ-SQ)充滿冷卻水用于冷卻；

氣體冷凝器中：下腔(LNQ-XQ)的容腔未被水充滿，留有氣體空間，氣體空間通過平衡氣管(LNQ-QG2)與大氣相通，平衡氣管(LNQ-QG2)在大氣中的開口位置的高度高于上腔(LNQ-SQ)所通水的最高點；

氣體冷凝器的第二分離閥(FLF2)是一種水氣分離閥(FLF)只釋放水不釋放氣體；

水氣分離閥(FLF)包含出水管(FLF-CSG)、錐形腔(FLF-ZXQ)、重球(FLF-ZQ)、浮球(FLF-FQ)；氣體冷凝器的第二分離閥(FLF2)中：錐形腔(FLF-ZXQ)的以軸線豎直的方式安放，錐形腔(FLF-ZXQ)的大端在上，錐形腔(FLF-ZXQ)的小端在下；

氣體冷凝器的第二分離閥(FLF2)中：重球(FLF-ZQ)的密度大于應用環境中的水；

氣體冷凝器的第二分離閥(FLF2)中：浮球(FLF-FQ)的密度小于應用環境中的水；

氣體冷凝器的第二分離閥(FLF2)中：錐形腔(FLF-ZXQ)的下端與出水管(FLF-CSG)的最高點相連；

氣體冷凝器的第二分離閥(FLF2)中：重球(FLF-ZQ)的直徑小于錐形腔(FLF-ZXQ)的大端，重球(FLF-ZQ)的直徑大于錐形腔(FLF-ZXQ)的小端；

氣體冷凝器的第二分離閥(FLF2)中：重球(FLF-ZQ)裝置在錐形腔(FLF-ZXQ)內；

氣體冷凝器的第二分離閥(FLF2)中：浮球(FLF-FQ)通過軟線與重球(FLF-ZQ)相連，當水氣分離閥(FLF)所在容腔的水將浮球(FLF-FQ)浮起時重球(FLF-ZQ)被浮球(FLF-FQ)拉起，錐形腔(FLF-ZXQ)的下端放開，水依次通過錐形腔(FLF-ZXQ)的上端、錐形腔(FLF-ZXQ)的下端、出水管(FLF-CSG)排出，當水面高度降低重球(FLF-ZQ)因為重力落在錐形腔(FLF-ZXQ)的下端，錐形腔(FLF-ZXQ)的下端封閉，不再排出水，由于浮球(FLF-FQ)通過軟線與重球(FLF-ZQ)相連所以當水面下降到重球高度加線長時錐形腔(FLF-ZXQ)的下端封閉，所以氣體無法被排出；

氣體冷凝器的第二分離閥(FLF2)的錐形腔(FLF-ZXQ)的上端與下腔(LNQ-XQ)相通，第二分離閥(FLF2)的錐形腔(FLF-ZXQ)的下端高于下腔(LNQ-XQ)的底部，第二分離閥(FLF2)的出水管(FLF-CSG)的出口的最低點高于下腔(LNQ-XQ)的底部；

氣體冷凝器的熱交換器由多個熱交換管(LNQ-HG)組成；

氣體冷凝器的熱交換管(LNQ-HG)包含第一管(LNQ-HG-1)、第二管(LNQ-HG-2)、第三管(LNQ-HG-3)、第四管(LNQ-HG-4)、第五管(LNQ-HG-5)、第六管(LNQ-HG-6)、第七管(LNQ-HG-7)；

氣體冷凝器的熱交換管(LNQ-HG)中：第一管(LNQ-HG-1)以軸線水平的方式擺放；

氣體冷凝器的熱交換管(LNQ-HG)中：第二管(LNQ-HG-2)以軸線豎直的方式擺放；

氣體冷凝器的熱交換管(LNQ-HG)中：第三管(LNQ-HG-3)以軸線豎直的方式擺放；

氣體冷凝器的熱交換管(LNQ-HG)中：第四管(LNQ-HG-4)以軸線水平的方式擺放；

氣體冷凝器的熱交換管(LNQ-HG)中：第五管(LNQ-HG-5)以軸線豎直的方式擺放；

氣體冷凝器的熱交換管(LNQ-HG)中：第六管(LNQ-HG-6)以軸線豎直的方式擺放；

氣體冷凝器的熱交換管(LNQ-HG)中：第七管(LNQ-HG-7)以軸線水平的方式擺放；

氣體冷凝器的熱交換管(LNQ-HG)中：第二管(LNQ-HG-2)的下端對外部具有開口；

氣體冷凝器的熱交換管(LNQ-HG)中：第六管(LNQ-HG-6)的下端對外部具有開口；

氣體冷凝器的熱交換管(LNQ-HG)中：第一管(LNQ-HG-1)的左端、第三管(LNQ-HG-3)的下端、第二管(LNQ-HG-2)的上端，三者相接并相通；

氣體冷凝器的熱交換管(LNQ-HG)中：第七管(LNQ-HG-7)的右端、第五管(LNQ-HG-5)的下端、第六管(LNQ-HG-6)的上端，三者相接并相通；

氣體冷凝器的熱交換管(LNQ-HG)中：第三管(LNQ-HG-3)的上端與第四管(LNQ-HG-4)的右端相接并相通；

氣體冷凝器的熱交換管(LNQ-HG)中：第五管(LNQ-HG-5)的上端與第四管(LNQ-HG-4)的左端相接并相通；

氣體冷凝器的熱交換管(LNQ-HG)的組合方法是，將相鄰的兩個熱交換管(LNQ-HG)命名為左熱交換管、右熱交換管，則有左熱交換管的第一管(LNQ-HG-1)與右熱交換管的第七管(LNQ-HG-7)相接并相通；

氣體冷凝器中：熱交換器的所有熱交換管(LNQ-HG)的第二管(LNQ-HG-2)的下端的開口和第六管(LNQ-HG-6)的下端的開口的水平位置低于第二分離閥(FLF2)的錐形腔(FLF-ZXQ)上端；

氣體冷凝器中：熱交換器的所有熱交換管(LNQ-HG)的第二管(LNQ-HG-2)的下端的開口和第六管(LNQ-HG-6)的下端在下腔(LNQ-XQ)內；

氣體冷凝器中：排氣泵(B2)的入氣口與最左邊的熱交換管(LNQ-HG)的第七管(LNQ-HG-7)相通，排氣泵(B2)的出氣口與排水管(LNQ-PSG)的入氣口相通，冷凝器進氣管(LNQ-JG)與最右邊的熱交換管(LNQ-HG)的第一管(LNQ-HG-1)相通，氣體通過熱交換器后冷卻，氣體中所包含的水微滴凝聚成水珠，水珠落入下腔(LNQ-XQ)內，下腔(LNQ-XQ)內水達到一定水位后，經過第二分離閥(FLF2)排出一部分并保留一部分，達到除去氣體中所含的水成分；

混合容器(R3)與氣體冷凝器的冷凝器進氣管(LNQ-JG)相通；

氣體冷凝器的上腔(LNQ-SQ)通過第一冷凝交換水管(SG1)、第二冷凝交換水管(SG2)與機械旋轉式氣泡產生器(R1)的相通，第二冷凝交換水管(SG2)上具有循環泵(B1)使氣體冷凝器的上腔(LNQ-SQ)中的冷卻水與機械旋轉式氣泡產生器(R1)內冷水循環；

氣體冷凝器的排氣泵(B2)啟動，由于負壓作用后進氣管(JQG)的氣體進入機械旋轉式氣泡產生器(R1)產生氣泡，氣泡和冷水接觸降溫，氣體中的部分氣體塵埃落在機械旋轉式氣泡產生器(R1)的冷水中，氣泡爆裂后，經過冷卻的氣體經過第一隔熱管(GRG1)，進入混合容器(R3)；由于負壓作用制熱容器(R2)的熱蒸汽進入混合容器(R3)；由于攪拌器(JBQ)的攪拌，被冷卻的氣體與熱蒸汽充分混合，被冷卻的氣體中含有的固體塵埃的溫度較低構成雨滴核，熱蒸汽接觸雨滴核時溫度降度附著在雨滴核上，又由于氣體冷凝器的作用使得熱蒸汽凝聚，形成更大的雨滴，雨滴在氣體冷凝器的熱交換管(LNQ-HG)中落入氣體冷凝器的下腔攜帶固體塵埃回到制熱容器(R2)內；第一冷凝交換水管(SG1)在機械旋轉式氣泡產生器(R1)的開口的水平位置低于機械旋轉式氣泡產生器(R1)的造浪圓筒(2-1)的頂端，第一冷凝交換水管(SG1)在機械旋轉式氣泡產生器(R1)的開口的水平位置高于機械旋轉式氣泡產生器(R1)的造浪圓筒(2-1)的底端；第二冷凝交換水管(SG2)在機械旋轉式氣泡產生器(R1)的開口的水平位置低于機械旋轉式氣泡產生器(R1)的造浪圓筒(2-1)的頂端，第二冷凝交換水管(SG2)在機械旋轉式氣泡產生器(R1)的開口的水平位置高于機械旋轉式氣泡產生器(R1)的造浪圓筒(2-1)的底端。