專利名稱：一種氣液交換的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣相與液相之間進(jìn)行能量交換與物質(zhì)交換的方法，具體是一種在 管道內(nèi)進(jìn)行氣液交換的方法和裝置。
背景技術(shù)：
氣液交換是工業(yè)生產(chǎn)的一項(xiàng)常用技術(shù)，用途廣泛。氣液交換技術(shù)種類繁多，如水 膜除塵器、增濕器等。目前，氣相與液相之間進(jìn)行物質(zhì)交換最常見的是濕式除塵技術(shù)， 主要作用是將氣體中攜帶的粉塵與氣體分離，從而達(dá)到凈化氣體的目的；常見的氣相 與液相之間進(jìn)行能量交換釆用的是換熱器，主要作用是完成氣相與液相之間的能量交 換。但傳統(tǒng)氣液交換技術(shù)普遍存在能耗大，體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是針對上述現(xiàn)有問題而提出的一種氣相與液相之間進(jìn)行能量交 換與物質(zhì)交換的方法和裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案 一種氣液交換的裝置，包括一封閉的氣液交換容器，氣液交 換容器的兩端各連接有管道，一端是進(jìn)氣管道，另一端是出氣管道，在氣液交換容器 的進(jìn)氣端安裝有擋氣板，在氣液交換容器的出氣端安裝有擋液板，氣液交換容器內(nèi)充 注有液體，液體上方形成的氣流通道與進(jìn)氣管道和出氣管道連通。
一種氣液交換的方法，在以上所述的氣液交換裝置中進(jìn)行，當(dāng)氣流從進(jìn)氣管道中
進(jìn)入氣液交換容器時(shí)，由于擋氣板的阻氣作用，在窄通道入口內(nèi)形成快速氣流，快速
氣流帶動(dòng)下面的液體脫離液體平面噴向氣流通道內(nèi)的空間，形成液幕和大量液珠，氣
體穿過液幕，部分水珠隨氣流一起前行， 一段距離后，液珠在自重的影響下與氣流分
離，落回液體水平面；在這個(gè)過程中，氣體與液體充分接觸，完成氣相與液相之間的
能量交換與物質(zhì)交換。部分液體前行到擋液板處時(shí)被擋液板攔下，然后沿?fù)跻喊辶飨拢?br> 形成二次液幕和大量液珠，交換后的氣流從擋液板下面的出氣口排出。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是體積小、能耗低、精度高、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便。


以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
圖l是本發(fā)明的原理示意圖2是圖1原理示意圖的截面圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的原理及結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的原理及結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、擋液板，2、擋氣板，3、轉(zhuǎn)軸，4、液體，5、矩形氣流通道，6、出氣
管道，7、進(jìn)氣管道，8、氣液交換容器，9-1、排污口， 9—2、補(bǔ)水口， 10、溢流口，
11、抽氣裝置，12、排氣管，13、吸氣罩，14、垂直豎管，15、噴頭。 虛線表示為液體平面，箭頭表示氣流方向。
具體實(shí)施例方式
如圖1和圖2所示，本發(fā)明是采用這樣的方法的氣液交換容器8是一個(gè)封閉的 矩形管道，向下突出一定的空間由于存儲液體，管道內(nèi)被充注有液體4，這樣在液面 上方形成了寬度為B、高度為Hl的矩形氣流通道5。在矩形氣流通道的進(jìn)口裝有轉(zhuǎn)軸 3和安裝在轉(zhuǎn)軸3上并能繞轉(zhuǎn)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)的擋氣板2、在矩形氣流通道的出口裝有能轉(zhuǎn) 動(dòng)的擋液板l，擋氣板2的轉(zhuǎn)動(dòng)，可以調(diào)節(jié)擋氣板2的底部與液體水平面的距離H2， 這樣擋氣板2及液體的水平面形成了寬度為B、高度為H2的窄通道。
由于擋氣板2的阻氣作用，在窄通道內(nèi)形成快速氣流，快速氣流帶動(dòng)液體脫離液 體平面噴向矩形氣流通道內(nèi)的空間，形^液幕和大量液珠，氣體必須穿過液幕，部分 水珠隨氣流一起前行， 一段距離后，液珠在自重的影響下與氣流分離，落回液體水平 面。在這個(gè)過程中，氣體與液體充分接觸，完成氣相與液相之間的進(jìn)行能量交換與物 質(zhì)交換。當(dāng)氣流沿箭頭方向在矩形氣流通道流動(dòng)時(shí)
當(dāng)液體從窄通道噴出時(shí)， 一部分液體會噴到上壁表面，并沿上壁表面前行，當(dāng)這 些液體前行到擋液板1處時(shí)被擋液板1攔下，然后沿?fù)跻喊?流下，形成二次液幕和 大量液珠，增加了氣液接觸的機(jī)會，擋液板1與液體水平面的距離H3應(yīng)該足夠大， 以避免在此形成快速氣流。
調(diào)節(jié)擋氣板2的底部與液體水平面的距離H2，可以調(diào)節(jié)窄通道的寬度，窄通道越 窄，氣流速度越高，帶起的液體量越大，噴出的距離越遠(yuǎn)，氣體與液體越能夠充分接 觸，能量交換與物質(zhì)交換的效果越好，但氣流速度不宜過快，氣流過快能耗加大，而 且可能使液體霧化，增加氣液分離難度。
擋氣板2與擋液板1之間的的距離L 一般不小于Hl的三倍，以保證氣體與液體 充分接觸的空間。
氣流通道的風(fēng)速一般不超過10米/秒，風(fēng)速過高，氣液分離效果差，氣流會將液 體帶出。
如圖3所示，本實(shí)施例是用于巻煙廠生產(chǎn)線廠房內(nèi)的環(huán)境除塵。為了便于排污， 下壁傾斜了一定的角度，使氣液交換容器8的底部向下落下成V形。V形腔內(nèi)充滿液體4，進(jìn)氣管道、出氣管道和容器內(nèi)液體上方的氣流通道均為矩形通道。出氣管道的 出風(fēng)口連接有抽氣裝置11,抽氣裝置為抽風(fēng)機(jī)。在氣流通道前方設(shè)有溢流口 10保持 水平面穩(wěn)定。在進(jìn)氣管道的頂端有吸氣罩13。氣液交換容器8的底部設(shè)有排污口9一 l排出沉積的污物，補(bǔ)水口9一2向系統(tǒng)補(bǔ)水。
巻煙廠生產(chǎn)線廠房內(nèi)空氣中彌漫著微塵顆粒和各種揮發(fā)物氣體，質(zhì)量很差。在風(fēng) 機(jī)ll的作用下，含雜空氣從吸氣罩13吸入，按箭頭方向沿管道前行，進(jìn)入氣液交換 容器8中液體上面的矩形氣流通道，矩形氣流通道底部的液體是干凈的自來水，也可 以是本系統(tǒng)循環(huán)利用的廢水，由于擋氣板2的阻氣作用，窄通道內(nèi)形成快速氣流，快 速氣流帶動(dòng)水脫離水平面噴向矩形氣流通道內(nèi)的空間，形成水幕和大量水珠，隨氣流 一起前行一段距離后，水珠在自重的影響下與氣流分離，落回水平面，上壁6表面的 水由擋液板攔下，形成二次水幕和大量水珠。在這個(gè)過程中，含雜空氣與水充分接觸， 完成氣相與液相之間的物質(zhì)交換，微塵顆粒被水吸附，各種揮發(fā)物氣體被融入水中， 含雜空氣得到了有效的洗滌，干凈的空氣由風(fēng)機(jī)11經(jīng)過排氣管道排放室內(nèi)，廠房空氣 得到凈化、。
該實(shí)施例事實(shí)上完成了對作業(yè)場所的空氣洗滌，達(dá)到了保護(hù)職工身體健康的目的。
該實(shí)施例的特點(diǎn)是能耗低，結(jié)構(gòu)簡單。
圖4所示的實(shí)施例是用于巻煙廠生產(chǎn)線的高溫廢氣處理。
巻煙廠生產(chǎn)線許多設(shè)備需要排放高溫廢氣，這些高溫廢氣溫度高、濕度高、含塵 量高，處理困難，通常的做法是高溫廢氣經(jīng)過一定除塵處理后排放大氣。
如圖4所示，該實(shí)施例和上一實(shí)施例不同的是，進(jìn)氣管道有向上伸出的一段矩形 截面的垂直豎管14，垂直豎管14中設(shè)有霧化噴頭15，霧化噴頭15的下方設(shè)有開孑L 版16。高溫廢氣進(jìn)入垂直豎管14后與霧化噴頭15噴出的水霧形成同向的氣液二相流， 開孔版16增加氣液的接觸時(shí)間，高溫廢氣在垂直豎管14內(nèi)得到初步處理，然后進(jìn)入 矩形氣流通道，在兩道水幕的作用下，再次完成氣體的降溫洗滌過程，同時(shí)將含污的 水霧吸附，確保氣流不會將水霧帶出。這樣該系統(tǒng)完成了降溫、除濕、除味、除塵處 理，干凈的空氣由風(fēng)機(jī)11經(jīng)過排氣管12直接排放室內(nèi)，實(shí)現(xiàn)就地取風(fēng)、就地排放，
不對造成任何環(huán)境。
在上述過程中，氣液之間完成了物質(zhì)交換，達(dá)到了除濕、除味、除塵、凈化空氣 的目的，同時(shí)也完成了氣液之間的能量交換，達(dá)到了使氣體降溫的目的。
在該實(shí)施例中，由于氣體溫度高于液體溫度，該實(shí)施例完成了氣一液能量交換，即熱量從高溫氣體傳遞到水中，如果液體溫度高于氣體溫度，該實(shí)施例同樣可以完成 液一氣能量交換，即熱量從高溫液體傳遞到氣體中，同時(shí)在這種情況下還可以完成對 氣體的加濕處理。
該實(shí)施例的特點(diǎn)是功能強(qiáng)，精度高，能耗低，結(jié)構(gòu)簡單。
權(quán)利要求
1、一種氣液交換的裝置，其特征是包括一上口封閉的氣液交換容器(8)，氣液交換容器的前后兩端分別連接有管道，一端是進(jìn)氣管道(7)，另一端是出氣管道(6)，在氣液交換容器的進(jìn)氣端安裝有擋氣板(2)，在氣液交換容器的出氣端安裝有擋液板(1)，氣液交換容器內(nèi)充注有液體，液體上方形成的氣流通道與進(jìn)氣管道和出氣管道連通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液交換的裝置，其特征是在進(jìn)氣管道內(nèi)還安裝 有噴頭(15)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液交換的裝置，其特征是噴頭為霧化噴頭。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液交換的裝置，其特征是進(jìn)氣管道、出氣管道 和容器內(nèi)液體上方的氣流通道均為矩形通道。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液交換的裝置，其特征是在氣流通道前方設(shè)有 溢流口 (10)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液交換的裝置，其特征是出氣管道的出風(fēng)口連接 有抽氣裝置(11)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液交換的裝置，其特征是擋氣板(2)和擋液板 (1)能夠繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)與液面的距離。
8、 一種氣液交換的方法，其特征是在權(quán)利要求1所述的氣液交換裝置中進(jìn)行， 當(dāng)氣流從進(jìn)氣管道中進(jìn)入氣液交換容器時(shí)，由于擋氣板的阻氣作用，在窄通道入口內(nèi) 形成快速氣流，快速氣流帶動(dòng)下面的液體脫離液體平面噴向氣流通道內(nèi)的空間，形成 液幕和大量液珠，氣體穿過液幕，部分水珠隨氣流一起前行， 一段距離后，液珠在自 重的影響下與氣流分離，落回液體水平面；在這個(gè)過程中，氣體與液體充分接觸，完 成氣相與液相之間的能量交換與物質(zhì)交換；部分液體前行到擋液板處時(shí)被擋液板攔 下，然后沿?fù)跻喊辶飨?，形成二次液幕和大量液珠，交換后的氣流從擋液板下面的出 氣口排出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣液交換的方法和裝置，屬氣相與液相之間進(jìn)行能量交換與物質(zhì)交換的方法。包括一封閉的氣液交換容器，氣液交換容器的兩端各連接有管道，一端是進(jìn)氣管道，另一端是出氣管道，在氣液交換容器的進(jìn)氣端安裝有擋氣板，在氣液交換容器的出氣端安裝有擋液板，氣液交換容器內(nèi)充注有液體，液體上方形成的氣流通道與進(jìn)氣管道和出氣管道連通。當(dāng)氣流從進(jìn)氣管道中進(jìn)入氣液交換容器時(shí)，快速氣流帶動(dòng)下面的液體脫離液體平面噴向氣流通道內(nèi)的空間，形成液幕，氣體穿過液幕，氣體與液體充分接觸，完成氣相與液相之間的能量交換與物質(zhì)交換。交換后的氣流從擋液板下面的出氣口排出。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是體積小、能耗低、精度高、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便。
文檔編號B01F5/00GK101450292SQ20081024446
公開日2009年6月10日 申請日期2008年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日
發(fā)明者卓衛(wèi)民 申請人:卓衛(wèi)民