專利名稱：具有除濕功能的慣性級葉片的制作方法
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 級葉片。
(二)
背景技術(shù)：
海洋進氣環(huán)境下(包括各類艦船、海洋平臺、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，同時高濕度環(huán)境 會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)一般在高氣溫時使 用，空調(diào)設(shè)備在調(diào)節(jié)溫度的同時往往使調(diào)節(jié)后的空氣相對濕度變高。
有研究表明，濕度對人體的主要影響是舒適性，在一定溫度下，降低濕度會 使人們感覺更加涼爽、干燥和舒服，而且主觀上還會感到空氣更加新鮮。此外， 高濕度大氣也會對艦船上的各種設(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，均會受到船舶本身的特點所限制，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)動機排氣余 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)備所承受的除濕負荷將會非常的重，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)盡量簡單，便于維 護操作。
液體吸濕劑除濕，盡管采用這種方法的除濕機體型小，而且處理的空氣量也 較大，同時除濕鹽溶液還具有殺菌性能，能夠制造無菌空氣，對船上人員確有好 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，更危險的是，除濕鹽溶會腐蝕金屬，當(dāng)它們隨空氣一起運
3動時會產(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，需要將吸附床進行加熱再生，這種吸附——再生過程是一個緩 慢的過程。而船舶系統(tǒng)的進氣除濕，特別是動力系統(tǒng)的進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。本世紀初，我國一些研究所也正 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葉片，它不僅能利用冷卻方法對空氣進 行除濕，同時它兼有對進氣中的鹽霧氣溶膠分離的作用，除濕的同時保證了進氣 質(zhì)量，這對保護艦船設(shè)備，發(fā)動機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，同時能對空 氣進行氣液分離的具有除濕功能的慣性級葉片。 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的
本發(fā)明的具有除濕功能的慣性級葉片的斷面結(jié)構(gòu)由至少2個圓管段、連接于各圓管段之間的連接段、連接在最前面一個圓管段上的前定位段和連接在最后面 一個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。
本發(fā)明提供的是兼有除濕和氣液分離功能的慣性級葉片，能將空氣受冷凝結(jié) 的液霧有效分離，同時能對空氣進行氣液分離。
新型除濕裝置主要是用在艦船進氣除濕領(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。但是進氣和海水必須隔 開，即不能采用噴水室除濕方法。因此，進氣和海水的換熱只能通過導(dǎo)熱性能好、 且耐腐蝕的材料進行。
其次，艦船在海面上航行時，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，必須除去液滴以達到除濕的目的。目前用于除鹽比較廣泛的是慣性級， 而慣性級除鹽的關(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氣流動時碰到翅片時可被擋住，進而通過重力作用而被 導(dǎo)走。
工作時圓管內(nèi)通入冷卻劑，對外進行換熱，利用濕空氣被冷卻到露點溫度以 下，將冷凝水脫除從而達到除濕的目的。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 膠進行分離，保證進氣品質(zhì)和保護艦船設(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)簡單，加工 方便，成本低等優(yōu)點。
(四)


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2是傳統(tǒng)的慣性級葉片的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細地描述
結(jié)合圖l,該葉片工作時由多個葉片按一定間距，并行排列，形成一個"級" 進行工作。
每個葉片由前定位段、后定位段、三個圓管段和兩個聯(lián)接段組成，具體結(jié)構(gòu)
為
(1) 葉片前部有10mm長度的前定位段，在安裝時起到定位的作用；
(2) 后部主要由三個圓管段與兩個聯(lián)接段組成，圓管段內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)， 工作時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)流部分開有對稱的兩個溝槽，形成一個滯止區(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)有兩個對稱的溝槽，起到聚集 凝水的作用；
(3) 三個圓管段中間用兩個聯(lián)接段相連，每個聯(lián)接段由一個三角形與一個 菱形相互疊加在一起組成，三角形與前一個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、三個圓管段與兩個聯(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， 一是增大換熱面積，加強換熱，使空氣溫度迅速降到露點以下，達到除濕 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。整個葉片沿通流方向的長度大約為150mm，葉片厚度為2mm。可以根據(jù)實際需要，在保證結(jié)構(gòu)的前提下，對尺寸進行一定的調(diào) 整。
為達到除濕兼氣水分離的功能，考慮結(jié)合已有的艦船進氣過濾器中的慣性級 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，將進氣中的顆 粒尺寸較大的液滴、固體顆粒以及進氣中冷卻凝結(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氣降溫除濕，可以大幅度節(jié)約艦船上的除濕 能耗。對于燃氣輪機，降低進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 之內(nèi)變化也比較大。海水這一資源取之不盡，用之不竭。從長遠的角度看，它能 夠節(jié)約大量的能源，可以為我國的節(jié)能戰(zhàn)略作出一點貢獻。
權(quán)利要求
1、一種具有除濕功能的慣性級葉片，其特征是其斷面結(jié)構(gòu)由至少2個圓管段、連接于各圓管段之間的連接段、連接在最前面一個圓管段上的前定位段和連接在最后面一個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葉片。其斷面結(jié)構(gòu)由至少2個圓管段、連接于各圓管段之間的連接段、連接在最前面一個圓管段上的前定位段和連接在最后面一個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)簡單，加工方便，成本低等優(yōu)點。
文檔編號B01D53/26GK101502743SQ200910071609
公開日2009年8月12日 申請日期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 申請人:哈爾濱工程大學(xué)