[发明专利]环保型气体除尘装置有效

专利信息
申请号: 201910071773.1 申请日: 2019-01-25
公开(公告)号: CN109821327B 公开(公告)日: 2021-03-30
发明(设计)人: 杨增汪;聂新明;王勋;陈斯;田亚平;田康振;赵新生;乔学斌 申请(专利权)人: 江苏师范大学
主分类号: B01D47/05 分类号: B01D47/05
代理公司: 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 代理人: 周敏
地址: 221000 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 环保 气体 除尘 装置
【权利要求书】:

1.环保型气体除尘装置,其特征在于:由机械旋转式气泡产生器(R1)、加热容器(R2)、混合容器(R3)、气体冷凝器、进气管道(JQG)、制冷制热器(ZLQ-3),共同构成;

机械旋转式气泡产生器(R1)包含转子(1)、容器(2)、盖子(3)、轴承(4)、电机(5)、铆钉(6);

转子(1)包含连接部(1-1)、倒扣容器(1-2)、腰口(1-3)、出气孔(1-4)、进气开口(1-8)、驱动叶片组(1-5);

转子(1)中:连接部(1-1)为圆柱形,连接部(1-1)上具有连接孔(1-7),连接部(1-1)的轴线与连接孔(1-7)的轴线垂直相交,连接部(1-1)上端具有电机连接结构;

转子(1)中:倒扣容器(1-2)为圆柱形,倒扣容器(1-2)内具有圆柱形空腔(1-6),圆柱形空腔(1-6)与倒扣容器(1-2)共轴,倒扣容器(1-2)的上端封闭;

转子(1)中:腰口(1-3)为锥台状,腰口(1-3)具有锥台状空腔,腰口(1-3)的锥台状空腔的轴线与腰口(1-3)的轴线重合,腰口(1-3)的锥台状空腔的开口大的端与倒扣容器(1-2)下端相通;

转子(1)中:进气开口(1-8)为圆柱状,进气开口(1-8)具有圆柱状空腔,进气开口(1-8)的轴线与进气开口(1-8)的圆柱状空腔共轴,进气开口(1-8)的圆柱状空腔与腰口(1-3)的锥台状空腔的开口小的端相通;

转子(1)中:驱动叶片组(1-5)由上叶片(1-5-3-1)和下叶片(1-5-3-2)构成,上叶片和下叶片均为弧形;上叶片(1-5-3-1)和下叶片(1-5-3-2)平行,上叶片(1-5-3-1)的内侧和倒扣容器(1-2)的外壁相连,下叶片(1-5-3-2)的内侧和倒扣容器(1-2)的外壁相连,上叶片(1-5-3-1)的外侧和下叶片(1-5-3-2)的外侧之间为开放的,上叶片(1-5-3-1)的首端到倒扣容器(1-2)的上端的距离大于上叶片(1-5-3-1)的尾端到倒扣容器(1-2)的上端的距离;下叶片(1-5-3-2)的首端到倒扣容器(1-2)的上端的距离大于下叶片(1-5-3-2)的尾端到倒扣容器(1-2)的上端的距离;下叶片(1-5-3-2)的外缘弧线与上叶片(1-5-3-1)的外缘弧线共面;上叶片(1-5-3-1)的外缘弧线的长度为外援弧线所在圆的六分之一;驱动叶片组(1-5)的数量为3(1-5-1、1-5-2、1-5-3),3个驱动叶片组(1-5-1、1-5-2、1-5-3)以倒扣容器(1-2)的轴线为中心线呈圆周阵列分布;

转子(1)中:出气孔(1-4)穿透倒扣容器(1-2)的壁,出气孔(1-4)的内端与倒扣容器(1-2)的圆柱形空腔(1-6)相通;出气孔(1-4)的外端空间位置位于驱动叶片组(1-5)的上叶片(1-5-3-1)的尾端与驱动叶片组(1-5)的下叶片(1-5-3-2)的尾端的中间,出气孔(1-4)的数量为3,每个驱动叶片组(1-5)对应一个出气孔(1-4),3个出气孔(1-4)以倒扣容器(1-2)的轴线为中心线呈圆周阵列分布;

容器(2)包括容腔、造浪圆筒(2-1)、进气管(2-2)、透水通道(2-3)、支撑部(2-4)、容器脚(2-5);

容器(2)中:容腔为锥台状腔体,大端朝上,下端朝下;

容器(2)中:造浪圆筒(2-1)位于容腔内,造浪圆筒(2-1)为圆筒状,造浪圆筒(2-1)的内壁上具有3个凹陷弧面(2-1-1),3个凹陷弧面(2-1-1)以造浪圆筒(2-1)的轴线为中心线呈圆周阵列分布,凹陷弧面(2-1-1)的表面到造浪圆筒(2-1)轴线的距离大于造浪圆筒(2-1)的内壁上不具备凹陷弧面(2-1-1)的地方到造浪圆筒(2-1)轴线的距离;凹陷弧面(2-1-1)的第一端与第二端在造浪圆筒(2-1)的内截面圆的跨度为造浪圆筒(2-1)的内截面圆的六分之一;支撑部(2-4)的第一端连接造浪圆筒(2-1)外壁,支撑部(2-4)的第二端连接容腔侧面,起支撑造浪圆筒(2-1)的作用;造浪圆筒(2-1)与容腔共轴,造浪圆筒(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)位于造浪圆筒(2-1)的下端与容腔底部之间,容腔内的水能够由透水通道(2-3)进入造浪圆筒(2-1);

容器(2)中:进气管(2-2)与造浪圆筒(2-1)共轴,进气管(2-2)由外部穿过容腔底部界面进入造浪圆筒(2-1)内;

容器(2)中:容器脚(2-5)位于容器下部,起支撑作用,方便放置;

盖子(3)包括本体、电机支撑部(3-1)、电机轴孔(3-2)、出气管(3-3)、电机轴防水柱(3-4);

盖子(3)中:本体为圆盘状,电机支撑部(3-1)为圆筒状,用于支撑电机;

盖子(3)中:电机支撑部(3-1)位于本体上方,电机支撑部(3-1)与本体共轴,电机支撑部(3-1)的外直径小于本体的外直径;

盖子(3)中:电机轴防水柱(3-4)位于本体下方,电机轴防水柱(3-4)与本体共轴;

盖子(3)中:电机轴孔(3-2)的内直径小于电机支撑部(3-1)的外直径;电机轴孔(3-2)与电机轴防水柱(3-4)共轴,电机轴孔(3-2)第一端与电机支撑部(3-1)相通,电机轴孔(3-2)第二端位于电机轴防水柱(3-4)下表面上;

盖子(3)中:出气管(3-3)位于本体上方,出气管(3-3)的管腔穿透本体;出气管(3-3)的管腔开口位于本体的下表面;

轴承(4)用于连接转子(1)的连接部(1-1)与盖子;电机(5)安装在盖子(3)的电机支撑部(3-1)上,转子(1)的连接部穿过盖子(3)与电机轴孔(3-2)相连,盖子(3)安装在容器(2)上端;容器(2)的进气管(2-2)伸入转子(1)的倒扣容器(1-2)的圆柱形空腔(1-6)内;

转子(1)与倒扣容器(1-2)的造浪圆筒(2-1)共轴;

转子(1)的驱动叶片组(1-5)位于倒扣容器(1-2)的造浪圆筒(2-1)内部,转子(1)的驱动叶片组(1-5)的下叶片(1-5-3-2)的外缘弧线与容器(2)的造浪圆筒(2-1)不具备凹陷弧面(2-1-1)的地方的距离小于下叶片(1-5-3-2)的厚度;电机(5)用于带动转子(1)匀速转动;

机械旋转式气泡产生器(R1)中部分充斥冷水,机械旋转式气泡产生器(R1)的冷水水面的高度高于造浪圆筒(2-1)的顶端;

加热容器(R2)内部分充斥热水;

混合容器(R3)内部具有搅拌器(JBQ),搅拌器(JBQ)依靠电机带动;

混合容器(R3)内具有第一分离阀(FLF1);

混合容器(R3)的第一分离阀(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)的第二分离阀(FLF2)是一种水气分离阀(FLF)只释放水不释放气体;

水气分离阀(FLF)包含出水管(FLF-CSG)、锥形腔(FLF-ZXQ)、重球(FLF-ZQ)、浮球(FLF-FQ);混合容器(R3)的第二分离阀(FLF2)中:锥形腔(FLF-ZXQ)的以轴线竖直的方式安放,锥形腔(FLF-ZXQ)的大端在上,锥形腔(FLF-ZXQ)的小端在下;

混合容器(R3)的第二分离阀(FLF2)中:重球(FLF-ZQ)的密度大于应用环境中的水;

混合容器(R3)的第二分离阀(FLF2)中:浮球(FLF-FQ)的密度小于应用环境中的水;

混合容器(R3)的第二分离阀(FLF2)中:锥形腔(FLF-ZXQ)的下端与出水管(FLF-CSG)的最高点相连;

混合容器(R3)的第二分离阀(FLF2)中:重球(FLF-ZQ)的直径小于锥形腔(FLF-ZXQ)的大端,重球(FLF-ZQ)的直径大于锥形腔(FLF-ZXQ)的小端;

混合容器(R3)的第二分离阀(FLF2)中:重球(FLF-ZQ)装置在锥形腔(FLF-ZXQ)内;

混合容器(R3)的第二分离阀(FLF2)中:浮球(FLF-FQ)通过软线与重球(FLF-ZQ)相连,当水气分离阀(FLF)所在容腔的水将浮球(FLF-FQ)浮起时重球(FLF-ZQ)被浮球(FLF-FQ)拉起,锥形腔(FLF-ZXQ)的下端放开,水依次通过锥形腔(FLF-ZXQ)的上端、锥形腔(FLF-ZXQ)的下端、出水管(FLF-CSG)排出,当水面高度降低重球(FLF-ZQ)因为重力落在锥形腔(FLF-ZXQ)的下端,锥形腔(FLF-ZXQ)的下端封闭,不再排出水,由于浮球(FLF-FQ)通过软线与重球(FLF-ZQ)相连所以当水面下降到重球高度加线长时锥形腔(FLF-ZXQ)的下端封闭,所以气体无法被排出;

混合容器(R3)的第二分离阀(FLF2)的锥形腔(FLF-ZXQ)的上端与下腔(LNQ-XQ)相通,第二分离阀(FLF2)的锥形腔(FLF-ZXQ)的下端高于下腔(LNQ-XQ)的底部,第二分离阀(FLF2)的出水管(FLF-CSG)的出口的最低点高于下腔(LNQ-XQ)的底部;

制冷制热器(ZLQ-3)的具有制热端和制冷端,制冷制热器(ZLQ-3)的制冷端与机械旋转式气泡产生器(R1)相连用于冷却机械旋转式气泡产生器(R1)内的冷水,制冷制热器(ZLQ-3)的制热端与制热容器(R2)相连用于加热制热容器(R2)内的热水;

机械旋转式气泡产生器(R1)的顶部通过第一隔热管(GRG1)与混合容器(R3)的顶部相通,第一隔热管(GRG1)的管路上具有第一单向阀(DXF1),混合容器(R3)的气体无法逆流至机械旋转式气泡产生器(R1);

加热容器(R2)的左侧水面以上的侧壁与混合容器(R3)的右侧的壁通过第二隔热管(GRG2)相通;

加热容器(R2)的第一分离阀(FLF1)的出水管通过第三隔热管(GRG3)与加热容器(R2)的水面以下相通;

气体冷凝器,包括上腔(LNQ-SQ)、下腔(LNQ-XQ)、冷凝器进气管(LNQ-JG)、排气管(LNQ-PQG)、热交换器、平衡气管(LNQ-QG2)、第二分离阀(FLF2)、排水管(LNQ-PSG)、排气泵(B2);

气体冷凝器中:上腔(LNQ-SQ)充满冷却水用于冷却;

气体冷凝器中:下腔(LNQ-XQ)的容腔未被水充满,留有气体空间,气体空间通过平衡气管(LNQ-QG2)与大气相通,平衡气管(LNQ-QG2)在大气中的开口位置的高度高于上腔(LNQ-SQ)所通水的最高点;

气体冷凝器的第二分离阀(FLF2)是一种水气分离阀(FLF)只释放水不释放气体;

水气分离阀(FLF)包含出水管(FLF-CSG)、锥形腔(FLF-ZXQ)、重球(FLF-ZQ)、浮球(FLF-FQ);气体冷凝器的第二分离阀(FLF2)中:锥形腔(FLF-ZXQ)的以轴线竖直的方式安放,锥形腔(FLF-ZXQ)的大端在上,锥形腔(FLF-ZXQ)的小端在下;

气体冷凝器的第二分离阀(FLF2)中:重球(FLF-ZQ)的密度大于应用环境中的水;

气体冷凝器的第二分离阀(FLF2)中:浮球(FLF-FQ)的密度小于应用环境中的水;

气体冷凝器的第二分离阀(FLF2)中:锥形腔(FLF-ZXQ)的下端与出水管(FLF-CSG)的最高点相连;

气体冷凝器的第二分离阀(FLF2)中:重球(FLF-ZQ)的直径小于锥形腔(FLF-ZXQ)的大端,重球(FLF-ZQ)的直径大于锥形腔(FLF-ZXQ)的小端;

气体冷凝器的第二分离阀(FLF2)中:重球(FLF-ZQ)装置在锥形腔(FLF-ZXQ)内;

气体冷凝器的第二分离阀(FLF2)中:浮球(FLF-FQ)通过软线与重球(FLF-ZQ)相连,当水气分离阀(FLF)所在容腔的水将浮球(FLF-FQ)浮起时重球(FLF-ZQ)被浮球(FLF-FQ)拉起,锥形腔(FLF-ZXQ)的下端放开,水依次通过锥形腔(FLF-ZXQ)的上端、锥形腔(FLF-ZXQ)的下端、出水管(FLF-CSG)排出,当水面高度降低重球(FLF-ZQ)因为重力落在锥形腔(FLF-ZXQ)的下端,锥形腔(FLF-ZXQ)的下端封闭,不再排出水,由于浮球(FLF-FQ)通过软线与重球(FLF-ZQ)相连所以当水面下降到重球高度加线长时锥形腔(FLF-ZXQ)的下端封闭,所以气体无法被排出;

气体冷凝器的第二分离阀(FLF2)的锥形腔(FLF-ZXQ)的上端与下腔(LNQ-XQ)相通,第二分离阀(FLF2)的锥形腔(FLF-ZXQ)的下端高于下腔(LNQ-XQ)的底部,第二分离阀(FLF2)的出水管(FLF-CSG)的出口的最低点高于下腔(LNQ-XQ)的底部;

气体冷凝器的热交换器由多个热交换管(LNQ-HG)组成;

气体冷凝器的热交换管(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);

气体冷凝器的热交换管(LNQ-HG)中:第一管(LNQ-HG-1)以轴线水平的方式摆放;

气体冷凝器的热交换管(LNQ-HG)中:第二管(LNQ-HG-2)以轴线竖直的方式摆放;

气体冷凝器的热交换管(LNQ-HG)中:第三管(LNQ-HG-3)以轴线竖直的方式摆放;

气体冷凝器的热交换管(LNQ-HG)中:第四管(LNQ-HG-4)以轴线水平的方式摆放;

气体冷凝器的热交换管(LNQ-HG)中:第五管(LNQ-HG-5)以轴线竖直的方式摆放;

气体冷凝器的热交换管(LNQ-HG)中:第六管(LNQ-HG-6)以轴线竖直的方式摆放;

气体冷凝器的热交换管(LNQ-HG)中:第七管(LNQ-HG-7)以轴线水平的方式摆放;

气体冷凝器的热交换管(LNQ-HG)中:第二管(LNQ-HG-2)的下端对外部具有开口;

气体冷凝器的热交换管(LNQ-HG)中:第六管(LNQ-HG-6)的下端对外部具有开口;

气体冷凝器的热交换管(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;

气体冷凝器的热交换管(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;

气体冷凝器的热交换管(LNQ-HG)中:第三管(LNQ-HG-3)的上端与第四管(LNQ-HG-4)的右端相接并相通;

气体冷凝器的热交换管(LNQ-HG)中:第五管(LNQ-HG-5)的上端与第四管(LNQ-HG-4)的左端相接并相通;

气体冷凝器的热交换管(LNQ-HG)的组合方法是,将相邻的两个热交换管(LNQ-HG)命名为左热交换管、右热交换管,则有左热交换管的第一管(LNQ-HG-1)与右热交换管的第七管(LNQ-HG-7)相接并相通;

气体冷凝器中:热交换器的所有热交换管(LNQ-HG)的第二管(LNQ-HG-2)的下端的开口和第六管(LNQ-HG-6)的下端的开口的水平位置低于第二分离阀(FLF2)的锥形腔(FLF-ZXQ)上端;

气体冷凝器中:热交换器的所有热交换管(LNQ-HG)的第二管(LNQ-HG-2)的下端的开口和第六管(LNQ-HG-6)的下端在下腔(LNQ-XQ)内;

气体冷凝器中:排气泵(B2)的入气口与最左边的热交换管(LNQ-HG)的第七管(LNQ-HG-7)相通,排气泵(B2)的出气口与排水管(LNQ-PSG)的入气口相通,冷凝器进气管(LNQ-JG)与最右边的热交换管(LNQ-HG)的第一管(LNQ-HG-1)相通,气体通过热交换器后冷却,气体中所包含的水微滴凝聚成水珠,水珠落入下腔(LNQ-XQ)内,下腔(LNQ-XQ)内水达到一定水位后,经过第二分离阀(FLF2)排出一部分并保留一部分,达到除去气体中所含的水成分;

混合容器(R3)与气体冷凝器的冷凝器进气管(LNQ-JG)相通;

气体冷凝器的上腔(LNQ-SQ)通过第一冷凝交换水管(SG1)、第二冷凝交换水管(SG2)与机械旋转式气泡产生器(R1)的相通,第二冷凝交换水管(SG2)上具有循环泵(B1)使气体冷凝器的上腔(LNQ-SQ)中的冷却水与机械旋转式气泡产生器(R1)内冷水循环;

气体冷凝器的排气泵(B2)启动,由于负压作用后进气管(JQG)的气体进入机械旋转式气泡产生器(R1)产生气泡,气泡和冷水接触降温,气体中的部分气体尘埃落在机械旋转式气泡产生器(R1)的冷水中,气泡爆裂后,经过冷却的气体经过第一隔热管(GRG1),进入混合容器(R3);由于负压作用制热容器(R2)的热蒸汽进入混合容器(R3);由于搅拌器(JBQ)的搅拌,被冷却的气体与热蒸汽充分混合,被冷却的气体中含有的固体尘埃的温度较低构成雨滴核,热蒸汽接触雨滴核时温度降度附着在雨滴核上,又由于气体冷凝器的作用使得热蒸汽凝聚,形成更大的雨滴,雨滴在气体冷凝器的热交换管(LNQ-HG)中落入气体冷凝器的下腔携带固体尘埃回到制热容器(R2)内;第一冷凝交换水管(SG1)在机械旋转式气泡产生器(R1)的开口的水平位置低于机械旋转式气泡产生器(R1)的造浪圆筒(2-1)的顶端,第一冷凝交换水管(SG1)在机械旋转式气泡产生器(R1)的开口的水平位置高于机械旋转式气泡产生器(R1)的造浪圆筒(2-1)的底端;第二冷凝交换水管(SG2)在机械旋转式气泡产生器(R1)的开口的水平位置低于机械旋转式气泡产生器(R1)的造浪圆筒(2-1)的顶端,第二冷凝交换水管(SG2)在机械旋转式气泡产生器(R1)的开口的水平位置高于机械旋转式气泡产生器(R1)的造浪圆筒(2-1)的底端。

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