專利名稱：具有除濕功能的慣性級(jí)葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種葉片，具體地說是一種兼有除濕和氣液分離功能的慣性 級(jí)葉片。
(二)
背景技術(shù)：
海洋進(jìn)氣環(huán)境下(包括各類艦船、海洋平臺(tái)、海岸周圍)，空氣中含有大量 以蒸汽或氣溶膠形式存在的水分，給各類設(shè)備的使用帶來危害，同時(shí)高濕度環(huán)境 會(huì)影響人員工作和休息的舒適性乃至影響人身健康。船用空調(diào)一般在高氣溫時(shí)使 用，空調(diào)設(shè)備在調(diào)節(jié)溫度的同時(shí)往往使調(diào)節(jié)后的空氣相對(duì)濕度變高。
有研究表明，濕度對(duì)人體的主要影響是舒適性，在一定溫度下，降低濕度會(huì) 使人們感覺更加涼爽、干燥和舒服，而且主觀上還會(huì)感到空氣更加新鮮。此外， 高濕度大氣也會(huì)對(duì)艦船上的各種設(shè)備諸如搜索系統(tǒng)、火控系統(tǒng)及通訊設(shè)備等造 成極大的影響。因此，降低艦船進(jìn)氣濕度具有重要意義。
目前，常用的除濕方法有以下五種冷卻法除濕，液體吸收劑除濕，固體吸 附劑除濕，轉(zhuǎn)輪法除濕和膜法除濕。
作為船用設(shè)備，均會(huì)受到船舶本身的特點(diǎn)所限制，除濕設(shè)備也不例外。首先， 船舶的空間有限，因此除濕設(shè)備的尺寸和重量不能太大。其次，船上的能源有限， 要求除濕設(shè)備不能消耗太多的能源，若能使用船上設(shè)備的余能(如發(fā)動(dòng)機(jī)排氣余 熱)而使船舶在海上的能源利用率提高則更好。第三，由于船舶在海上航行，特 別是在惡劣的環(huán)境下，除濕設(shè)備所承受的除濕負(fù)荷將會(huì)非常的重，因此要求除濕 設(shè)備在正常海洋環(huán)境下有較好的除濕效率外，在惡劣的環(huán)境下也能正常工作，并 保持較高的效率。第四，由于船上人員有限，因此除濕設(shè)備應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，便于維 護(hù)操作。
液體吸濕劑除濕，盡管采用這種方法的除濕機(jī)體型小，而且處理的空氣量也 較大，同時(shí)除濕鹽溶液還具有殺菌性能，能夠制造無菌空氣，對(duì)船上人員確有好 處。但是這種除濕設(shè)備過于復(fù)雜，而且需要提供額外的熱源來加熱被稀釋的溶液 使其變濃恢復(fù)吸濕性，更危險(xiǎn)的是，除濕鹽溶會(huì)腐蝕金屬，當(dāng)它們隨空氣一起運(yùn)
3動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生不良影響。船舶在海上航行，即使是在海況較好的情況下，晃動(dòng)甚至 劇烈搖晃是無法避免的。此外，船上到處都是金屬設(shè)備，尤其是戰(zhàn)斗艦艇。 一旦 除濕鹽溶液的飛沫影響到設(shè)備，后果將非常嚴(yán)重。當(dāng)然，若能將液體吸濕劑封閉 起來也可行，但是這種將導(dǎo)致濕空氣又無法同其接觸除濕。因此液體吸濕劑除濕 法不宜上船使用。
固體吸附劑除濕，采用該方法的除濕設(shè)備非常復(fù)雜，而且當(dāng)設(shè)備內(nèi)的固體吸 濕劑完成吸附后，需要將吸附床進(jìn)行加熱再生，這種吸附——再生過程是一個(gè)緩 慢的過程。而船舶系統(tǒng)的進(jìn)氣除濕，特別是動(dòng)力系統(tǒng)的進(jìn)氣流量和流速一般都比 較大，因此，這種除濕方法幾乎沒有上船的可能性。此外，吸附床的吸附過程是 放熱過程，若將其用在戰(zhàn)斗艦艇上，無疑將會(huì)加大艦船的紅外輻射特性，降低其 隱身性能。
轉(zhuǎn)輪法除濕，盡管其設(shè)備占用的面積相對(duì)較小，但是整體設(shè)備還是比較復(fù)雜， 而且操作維修也比較困難。這些均不利于其在船上的使用。更重要的是，除濕轉(zhuǎn) 輪是用固體吸附劑做成的，那么如前面所述，它也不具備上船的可能性。
膜法除濕，膜分離技術(shù)是各學(xué)科發(fā)展和相互滲透的產(chǎn)物，與蒸餾、萃取、吸 收、吸附相比，由于膜分離過程一般不發(fā)生相變，而且是在室溫附近進(jìn)行。所以， 其能耗一般也較低，被廣泛用于商業(yè)軍事領(lǐng)域。本世紀(jì)初，我國(guó)一些研究所也正 在致力于潛艇艙室環(huán)境膜技術(shù)除濕工藝開發(fā)。
冷卻法除濕，它是目前廣泛應(yīng)用于艦船除濕的方法之一。它也是船舶空調(diào)采 用的主要方法之一。
但上述各種方法都不具備氣液分離的功能，也就是說，它們只是單純的除濕， 而本發(fā)明中的這種具有除濕功能的慣性級(jí)葉片，它不僅能利用冷卻方法對(duì)空氣進(jìn) 行除濕，同時(shí)它兼有對(duì)進(jìn)氣中的鹽霧氣溶膠分離的作用，除濕的同時(shí)保證了進(jìn)氣 質(zhì)量，這對(duì)保護(hù)艦船設(shè)備，發(fā)動(dòng)機(jī)葉片都有很大的好處。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能將空氣受冷凝結(jié)的液霧有效分離，同時(shí)能對(duì)空 氣進(jìn)行氣液分離的具有除濕功能的慣性級(jí)葉片。 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明的具有除濕功能的慣性級(jí)葉片的斷面結(jié)構(gòu)由至少2個(gè)圓管段、連接于各圓管段之間的連接段、連接在最前面一個(gè)圓管段上的前定位段和連接在最后面 一個(gè)圓管段上的后定位段構(gòu)成，前定位段、連接段和后定位段的中心線穿過圓管 段的直徑，圓管段外邊緣的與連接段、前定位段或者是后定位段交接處帶有對(duì)稱 的溝槽，圓管段與前定位段、連接段和后定位段的中心線垂直的直徑處的外邊緣 上帶有對(duì)稱的溝槽。
本發(fā)明還可以包括
1、 圓管段外邊緣由三角形過渡到圓形。
2、 所述的連接段由三角形和菱形構(gòu)成。
3、 所述的前定位段由矩形和菱形組成。
4、 所述的后定位段由三角形和矩形組成。
5、 圓管段的數(shù)量最佳為3個(gè)。
本發(fā)明提供的是兼有除濕和氣液分離功能的慣性級(jí)葉片，能將空氣受冷凝結(jié) 的液霧有效分離，同時(shí)能對(duì)空氣進(jìn)行氣液分離。
新型除濕裝置主要是用在艦船進(jìn)氣除濕領(lǐng)域的，因此，除了具有除濕功能以
外，還應(yīng)具備除鹽、疏水的功能。具體功能如下所述
首先，該葉片具備冷卻除濕的功能，冷卻劑為海水。但是進(jìn)氣和海水必須隔 開，即不能采用噴水室除濕方法。因此，進(jìn)氣和海水的換熱只能通過導(dǎo)熱性能好、 且耐腐蝕的材料進(jìn)行。
其次，艦船在海面上航行時(shí)，吸入的空氣中含有浪花、飛沫等產(chǎn)生的液滴、 空氣中的氣溶膠等、以及鹽分等顆粒，這些顆粒大小不一，而鹽主要存在于液滴 中。因此，必須除去液滴以達(dá)到除濕的目的。目前用于除鹽比較廣泛的是慣性級(jí)， 而慣性級(jí)除鹽的關(guān)鍵部位是轉(zhuǎn)角處的彎鉤。所以，本發(fā)明在除濕換熱結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ) 上加裝具有彎鉤功能的翅片，在除濕的同吋還可以增加換熱面積。而附著在換熱 器表面上的液滴在隨著進(jìn)氣流動(dòng)時(shí)碰到翅片時(shí)可被擋住，進(jìn)而通過重力作用而被 導(dǎo)走。
工作時(shí)圓管內(nèi)通入冷卻劑，對(duì)外進(jìn)行換熱，利用濕空氣被冷卻到露點(diǎn)溫度以 下，將冷凝水脫除從而達(dá)到除濕的目的。圓管上的翅片能使凝結(jié)的水不被氣體攜 帶到下游，同時(shí)能起到慣性分離器的作用，把海洋上空的空氣中含有的鹽霧氣溶 膠進(jìn)行分離，保證進(jìn)氣品質(zhì)和保護(hù)艦船設(shè)備。
5這種葉片具有除濕效率高，兼有除濕與氣水分離雙重功效，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工 方便，成本低等優(yōu)點(diǎn)。
(四)


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2是傳統(tǒng)的慣性級(jí)葉片的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述
結(jié)合圖l,該葉片工作時(shí)由多個(gè)葉片按一定間距，并行排列，形成一個(gè)"級(jí)" 進(jìn)行工作。
每個(gè)葉片由前定位段、后定位段、三個(gè)圓管段和兩個(gè)聯(lián)接段組成，具體結(jié)構(gòu)
為
(1) 葉片前部有10mm長(zhǎng)度的前定位段，在安裝時(shí)起到定位的作用；
(2) 后部主要由三個(gè)圓管段與兩個(gè)聯(lián)接段組成，圓管段內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)， 工作時(shí)通以海水作為冷卻劑，圓管段外緣前部迎風(fēng)面由三角形過渡到圓形，起到 導(dǎo)流的作用，在三角形導(dǎo)流部分開有對(duì)稱的兩個(gè)溝槽，形成一個(gè)滯止區(qū)，有利于 氣水分離，在三角形與圓管相連接的部位，同樣設(shè)有兩個(gè)對(duì)稱的溝槽，起到聚集 凝水的作用；
(3) 三個(gè)圓管段中間用兩個(gè)聯(lián)接段相連，每個(gè)聯(lián)接段由一個(gè)三角形與一個(gè) 菱形相互疊加在一起組成，三角形與前一個(gè)圓管段中間留有一定距離形成溝槽， 同樣為了聚集凝水，而后面的菱形與下一個(gè)圓管段連接處的結(jié)構(gòu)與圓管段和直段 連接處的結(jié)構(gòu)相同。
這樣由前定位段、后定位段、三個(gè)圓管段與兩個(gè)聯(lián)接段組成了這種葉片的基 本形式，其上開有若干溝槽，用來收集被分離出來的水滴，達(dá)到氣水分離的目的。
本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)如圖l所示，這種葉片的主要結(jié)構(gòu)由三個(gè)圓管組成，在圓 管的周圍加裝有翅片，圓管的作用是內(nèi)部通以冷卻劑，即海水。而翅片的作用有 兩個(gè)， 一是增大換熱面積，加強(qiáng)換熱，使空氣溫度迅速降到露點(diǎn)以下，達(dá)到除濕 的目的，二是起到氣水分離的作用，翅片表面凝結(jié)的水在空氣吹動(dòng)下，被翅片捕 集從而被排走。此外，這種葉片還可以作為慣性級(jí)氣水分離器使用，能有效地濾 除空氣中含有的鹽霧氣溶膠。整個(gè)葉片沿通流方向的長(zhǎng)度大約為150mm，葉片厚度為2mm?？梢愿鶕?jù)實(shí)際需要，在保證結(jié)構(gòu)的前提下，對(duì)尺寸進(jìn)行一定的調(diào) 整。
為達(dá)到除濕兼氣水分離的功能，考慮結(jié)合已有的艦船進(jìn)氣過濾器中的慣性級(jí) 的葉型，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，使新型除濕裝置也具有類似的功能，將進(jìn)氣中的顆 粒尺寸較大的液滴、固體顆粒以及進(jìn)氣中冷卻凝結(jié)的液滴收集并排除。
一年四季，海水的溫度變化不大，而海面上大氣的溫度變化幅度則比較大。 尤其是夏天，海水的溫度和海面上大氣的溫差則比較大。本發(fā)明就是利用這一溫 差，以海水作為冷卻源將艦船上的進(jìn)氣降溫除濕，可以大幅度節(jié)約艦船上的除濕 能耗。對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī)，降低進(jìn)氣溫度則可以提高其輸出功率。盡管海水和海面上 的大氣溫差有限，而且不同的季節(jié)溫差的變化很大，甚至在短短的一天24小時(shí) 之內(nèi)變化也比較大。海水這一資源取之不盡，用之不竭。從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度看，它能 夠節(jié)約大量的能源，可以為我國(guó)的節(jié)能戰(zhàn)略作出一點(diǎn)貢獻(xiàn)。
權(quán)利要求
1、一種具有除濕功能的慣性級(jí)葉片，其特征是其斷面結(jié)構(gòu)由至少2個(gè)圓管段、連接于各圓管段之間的連接段、連接在最前面一個(gè)圓管段上的前定位段和連接在最后面一個(gè)圓管段上的后定位段構(gòu)成，前定位段、連接段和后定位段的中心線穿過圓管段的直徑，圓管段外邊緣的與連接段、前定位段或者是后定位段交接處帶有對(duì)稱的溝槽，圓管段與前定位段、連接段和后定位段的中心線垂直的直徑處的外邊緣上帶有對(duì)稱的溝槽。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的具有除濕功能的慣性級(jí)葉片，其特征是圓管段 外邊緣由三角形過渡到圓形。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有除濕功能的慣性級(jí)葉片，其特征是所 述的連接段由三角形和菱形構(gòu)成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有除濕功能的慣性級(jí)葉片，其特征是所 述的前定位段由矩形和菱形組成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有除濕功能的慣性級(jí)葉片，其特征是所述的 前定位段由矩形和菱形組成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有除濕功能的慣性級(jí)葉片，其特征是所 述的后定位段由三角形和矩形組成。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有除濕功能的慣性級(jí)葉片，其特征是所述的 后定位段由三角形和矩形組成。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有除濕功能的慣性級(jí)葉片，其特征是所述的 后定位段由三角形和矩形組成。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有除濕功能的慣性級(jí)葉片，其特征是所述的 后定位段由三角形和矩形組成。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種具有除濕功能的慣性級(jí)葉片。其斷面結(jié)構(gòu)由至少2個(gè)圓管段、連接于各圓管段之間的連接段、連接在最前面一個(gè)圓管段上的前定位段和連接在最后面一個(gè)圓管段上的后定位段構(gòu)成，前定位段、連接段和后定位段的中心線穿過圓管段的直徑，圓管段外邊緣的與連接段、前定位段或者是后定位段交接處帶有對(duì)稱的溝槽，圓管段與前定位段、連接段和后定位段的中心線垂直的直徑處的外邊緣上帶有對(duì)稱的溝槽。這種葉片具有除濕效率高，兼有除濕與氣水分離雙重功效，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01D53/26GK101502743SQ200910071609
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2009年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月23日
發(fā)明者孫海鷗, 曲永磊, 欒一剛, 松 王, 王忠義 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)