CN101975334B - 水蒸汽收集装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水蒸汽收集装置，其包括由上绝缘筒体、下绝缘筒体和筒状电极连接构成的腔体、位于所述腔体中的棒状电极、以及与所述筒状电极和所述棒状电极电连接的电源，所述上绝缘筒体上设有气体出口，所述下绝缘筒体上设有气体入口和收集水导出通道。该水蒸汽收集装置结构简单、水蒸汽收集效率高且适于与各种工业设备的排气通道连接。

Description

水蒸汽收集装置
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种水蒸汽收集装置。
背景技术
由于经济规模的迅速扩大和城市化进程的加快，淡水污染的问题和淡水资源的缺乏已成为世界性难题。传统方式如开采地下水、抽取河流水、海水淡化等已难以满足人类的淡水需求。如何解决淡水匮乏问题面临着挑战，除要注意日常生产生活中节约用水外，还应采用先进、巧妙、灵活的技术，开辟更多、更新、更广的途径以保证人类的淡水供给。在工业生产以及人们的日常生活中所产生的大量水蒸气，都是宝贵的淡水资源。这些水蒸气由于人们忽视，大部分都流失在空气中，没得到很好地回收利用，浪费了大量的淡水资源。
公开号为CN1356524A的中国专利公开了一种降低蒸发水水耗的装置，该装置通过在水蒸汽的流经通道中设置电极，并将所述电极与高压电源连接，通过使水蒸汽荷电的方式收集水蒸汽。然而，由于该装置设置在冷却塔中，因此需要根据冷却塔的结构特点进行设计并对冷却塔进行相应的改造，故不具备通用性。此外，该装置的水蒸汽回收效率较低，仅在60％左右。
因此，亟待提供一种水蒸汽收集装置以克服上述缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种结构简单、水蒸汽收集效率高且适于与各种工业设备的排气通道连接的水蒸汽收集装置。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水蒸汽收集装置，其包括由上绝缘筒体、下绝缘筒体和筒状电极连接构成的腔体、位于所述腔体中的棒状电极、以及与所述筒状电极和所述棒状电极电连接的电源，所述上绝缘筒体上设有气体出口，所述下绝缘筒体上设有气体入口和收集水导出通道。
与现有技术相比，本发明的水蒸汽收集装置的上绝缘筒体、下绝缘筒体和筒状电极连接在一起形成一个封闭腔体，气流通过气体入口进入该腔体，通过气体出口流出该腔体，当气体在腔体中流通时，电极发生电晕放电，使水蒸汽荷电，带电水蒸汽在电晕电场的作用下运动到腔体的内壁，并附着在上面形成液滴，液滴在重力的作用下流到下绝缘筒体的底部，通过收集水导出通道流出。该水蒸汽收集装置适用于工业排废水蒸汽通道中，可以与各种类型的工业设备连接，只需要将排出的气体通过所述气体入口通入所述腔体即可，通用性强。此外，所述水蒸汽收集装置采用了线筒式的电极结构，其正负电极间的电场为非均匀电场，棒状电极能稳定产生电晕，使水蒸汽更容易荷电，进而提高水蒸汽收集效率，最高可以达到90％。使用电晕荷电物理方法，不会对收集的水蒸汽产生污染，具有良好的经济效益。并且本发明的水蒸汽收集装置结构简单、成本低，适于推广应用。
优选地，所述棒状电极上间隔设置有多根芒刺，该结构可以提高水蒸汽的荷电效率，进而提高水蒸汽收集效率。更优选地，任意相邻两根芒刺之间的距离小于等于2cm，以进一步提高水蒸汽收集效率。
优选地，所述棒状电极为铜棒，所述筒状电极为不锈钢圆筒状电极。
优选地，所述棒状电极的直径为1mm，所述筒状电极的直径为85mm。
优选地，所述收集水导出通道设于所述下绝缘筒体底部一侧，所述下绝缘筒体的底部的内壁倾斜且所述收集水导出通道位于较低的一侧。该结构有利于收集水流出水蒸汽收集装置，且便于水蒸汽收集装置的放置。
优选地，所述上绝缘筒体内设有用于固定所述棒状电极的固定绝缘板，以更稳固地固定所述棒状电极。进一步地，所述固定绝缘板呈十字形结构，所述十字形结构的四端与所述上绝缘筒体的壁的内侧相抵且中部开设有供所述棒状电极穿过的通孔。
优选地，所述上绝缘筒体的壁的下端和所述下绝缘筒体的壁的上端分别开设有供所述筒状电极的两端嵌入的凹槽，所述上绝缘筒体和所述下绝缘筒体与所述筒状电极连接处的壁的内侧与所述筒状电极的壁的内侧呈135～150度夹角，该结构使得附着在上绝缘筒体和筒状电极的壁的内侧的水更易下滑。
优选地，所述电源为直流叠加脉冲电源，以提高水蒸汽收集效率。
通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
图1为本发明水蒸汽收集装置的一个实施例的剖视结构示意图。
图2为图1所示水蒸汽收集装置的侧视图。
图3为图1所示水蒸汽收集装置沿A-A线的截面示意图。
图4为图1所示水蒸汽收集装置的沿B-B线的截面示意图。
图5为图1所示水蒸汽收集装置的沿C-C线的截面示意图。
图6为图1所示水蒸汽收集装置的沿D-D线的截面示意图。
图7为图1所示水蒸汽收集装置的沿E-E线的截面示意图。
图8为图1所示水蒸汽收集装置的棒状电极的结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本发明提供了一种结构简单、水蒸汽收集效率高且适于与各种工业设备的排气通道连接的水蒸汽收集装置。
下面将结合附图详细阐述本发明实施例的技术方案。参照图1-7，本实施例的水蒸汽收集装置包括由上绝缘筒体1、下绝缘筒体3和筒状电极2连接构成的腔体、位于所述腔体中的棒状电极4、以及与所述筒状电极2和所述棒状电极4电连接的电源(图未示)，所述上绝缘筒体1上设有气体出口11，所述下绝缘筒体3上设有气体入口31和收集水导出通道32。具体的，所述筒状电极2连接在所述上绝缘筒体1和所述下绝缘筒体3之间，所述棒状电极4固定在所述上绝缘筒体1顶部圆心处。优选地，所述电源为直流叠加脉冲电源，即在直流基波上叠加一个脉冲波，以提高水蒸汽收集效率。
在本实施例中，所述收集水导出通道32设于所述下绝缘筒体3底部一侧，所述下绝缘筒体3的底部的内壁倾斜且所述收集水导出通道32位于较低的一侧，以便于收集到的水流出所述水蒸汽收集装置。此外，所述气体入口31设置在所述下绝缘筒体3的另一侧，这样所述下绝缘筒体3的底部可以水平搁置，便于操作。
结合图8，作为本发明的优选实施例，所述棒状电极4上间隔设置有多根芒刺41。所述棒状电极4上可以设置有多层芒刺41，且每层设置有多根芒刺41，所述多根芒刺41径向向外分布在所述棒状电极4上。任意相邻两根芒刺41之间的距离小于等于2cm。具体的，所述棒状电极4可以为铜棒、铝棒或其它导体材料制成的电极，所述筒状电极2为不锈钢圆筒状电极。优选地，所述棒状电极4的直径为1mm，所述筒状电极2的直径为85mm。显然，所述棒状电极4和所述筒状电极2的直径、长度和材料均可以根据实际需要设置，使棒状电极4相对于筒状电极2尽可能细以便产生电晕，所述筒状电极2的长度应使水雾在所述腔体的前半部分荷电，在腔体的后半部分，这些荷电的水雾在电场作用下向筒状电极2运动，所以筒状电极2的长度可以尽可能设置长一些。
进一步地，所述上绝缘筒体1内还设有用于固定所述棒状电极4的固定绝缘板5，所述棒状电极4被上绝缘筒1和所述固定绝缘板5固定在所述筒状电极2的中心线上。更进一步地，所述固定绝缘板5可以呈十字形结构，所述十字形结构的四端与所述上绝缘筒体1的壁的内侧相抵且中部开设有供所述棒状电极4穿过的通孔。所述固定绝缘板5与所述上绝缘筒体1的顶部之间的距离可以根据需要设置。
结合图1、图2和图5，所述上绝缘筒体1的壁的下端和所述下绝缘筒体3的壁的上端分别开设有供所述筒状电极2的两端嵌入的凹槽，所述上绝缘筒体1和所述下绝缘筒体3与所述筒状电极2连接处的壁的内侧与所述筒状电极2的壁的内侧呈135～150度夹角，如图1中的α所示，该结构使得附着在上绝缘筒体1和筒状电极2的壁的内侧的水更易下滑。
本发明的水蒸汽收集装置适用于与各种类型的工业设备的排气通道连接，比如连接于火力发电厂的排气通道与冷却塔之间，接通电源，两电极产生电晕放电反应，当废气流入该水蒸汽收集装置的腔体时，水蒸汽在腔体的前半部分(按气流方向)荷电，在腔体的后半部分向筒状电极2或上绝缘筒体1内壁运动直至附着其上，凝聚成液滴，液滴在重力的作用下沿着所述腔体的内壁下滑，最后通过所述收集水导出通道32流出，从而达到收集水蒸汽的目的。

Claims (10)

1.一种水蒸汽收集装置，其特征在于：包括由上绝缘筒体、下绝缘筒体和筒状电极连接构成的腔体、位于所述腔体中的棒状电极、以及与所述筒状电极和所述棒状电极电连接的电源，所述上绝缘筒体上设有气体出口，所述下绝缘筒体上设有气体入口和收集水导出通道。
2.根据权利要求1所述的水蒸汽收集装置，其特征在于：所述棒状电极上间隔设置有多根芒刺。
3.根据权利要求2所述的水蒸汽收集装置，其特征在于：任意相邻两根芒刺之间的距离小于等于2cm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的水蒸汽收集装置，其特征在于：所述棒状电极为铜棒，所述筒状电极为不锈钢圆筒状电极。
5.根据权利要求4所述的水蒸汽收集装置，其特征在于：所述棒状电极的直径为1mm，所述筒状电极的直径为85mm。
6.根据权利要求1-3任一项所述的水蒸汽收集装置，其特征在于：所述收集水导出通道设于所述下绝缘筒体底部一侧，所述下绝缘筒体的底部的内壁倾斜且所述收集水导出通道位于较低的一侧。
7.根据权利要求1-3任一项所述的水蒸汽收集装置，其特征在于：所述上绝缘筒体内设有用于固定所述棒状电极的固定绝缘板。
8.根据权利要求7所述的水蒸汽收集装置，其特征在于：所述固定绝缘板呈十字形结构，所述十字形结构的四端与所述上绝缘筒体的壁的内侧相抵且中部开设有供所述棒状电极穿过的通孔。
9.根据权利要求1-3任一项所述的水蒸汽收集装置，其特征在于：所述上绝缘筒体的壁的下端和所述下绝缘筒体的壁的上端分别开设有供所述筒状电极的两端嵌入的凹槽，所述上绝缘筒体和所述下绝缘筒体与所述筒状电极连接处的壁的内侧与所述筒状电极的壁的内侧呈135～150度夹角。
10.根据权利要求1-3任一项所述的水蒸汽收集装置，其特征在于：所述电源为直流叠加脉冲电源。
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