液滴及液膜耦合的旋流加湿器及加湿方法

摘要

一种液滴及液膜耦合的旋流加湿器及其工作方法，本发明是利用振荡射流雾化，并与空气传热传质，实现对空气的加湿。本旋流加湿器包括旋流室，三个切向进口，扰流柱，5‑8个射流振荡器以及过滤网，其中射流振荡器包括一个进口动力喷嘴，一个混合室，两个反馈通道和一个出口喷嘴。采用没有任何活动部件的射流振荡器产生向下的自持振荡射流，并在旋流室及扰流柱壁面上形成液膜，同时空气螺旋式上升，在液滴与液膜耦合作用下，气液逆向流动，有效增强了空气与水的传热传质，加湿效果显著。设备易于维护，故障率低，减少出口和壳体的水渍形成，提高了设备的运行寿命和湿空气的质量。本发明使用寿命长，同时节约了水资源，符合国家节能减排和水资源可持续发展的要求。

权利要求

1.一种液滴及液膜耦合的旋流加湿器，其特征在于：包括旋流室（1），位于旋流室（1）底部与旋流室（1）相切的三个切向进口（2），位于旋流室内部的扰流柱（3）；位于旋流室（1）内顶部位置的5‑8个阵列排列的射流振荡器（4），以及位于旋流室出口处的滤网（5）组成；上述射流振荡器（4）包括一个进口动力喷嘴（6），一个混合室（7），两个反馈通道（8）和一个出口喷嘴（9）；

工作时空气通过三个切向进口（2）进入旋流室（1）中，绕着扰流柱（3）呈螺旋式上升；水通过射流振荡器（4）的进口动力喷嘴（6）进入混合室（7），由于康达效应作用，水流在混合室（7）内发生弯曲，在出口喷嘴（9）产生向下的振荡射流，空气与水在旋流室（1）内逆向流动，气液充分接触，达到加湿效果，同时空气也与旋流室（1）及扰流柱（3）壁面上的液膜进行传热传质，在液膜与液滴耦合作用下得到的湿空气通过位于旋流室出口处的滤网（5），过滤掉湿空气中携带的一些液滴，过滤后的湿空气从旋流室顶部排出。

2.根据权利要求1所述的液滴及液膜耦合的旋流加湿器，其特征在于：上述扰流柱（3）竖直设置在旋流室（1）中间位置。

3.根据权利要求1所述的液滴及液膜耦合的旋流加湿器，其特征在于：上述三个切向进口（2）尺寸一致，高宽比为1.25：1。

4.根据权利要求1所述的液滴及液膜耦合的旋流加湿器，其特征在于：射流振荡器（4）采用壁挂式射流振荡器。

5.权利要求1所述的液滴及液膜耦合的旋流加湿器的加湿方法，其特征在于包括以下过程：

空气通过三个切向进口（2）进入旋流室（1）中，绕着扰流柱（3）呈螺旋式上升；水通过射流振荡器（4）的进口动力喷嘴（6）进入混合室（7），由于康达效应作用，水流在混合室（7）内发生弯曲，在出口喷嘴（9）产生向下的振荡射流，空气与水在旋流室（1）内逆向流动，气液充分接触，达到加湿效果，同时空气也与旋流室（1）及扰流柱（3）壁面上的液膜进行传热传质，在液膜与液滴耦合作用下得到的湿空气通过位于旋流室出口处的滤网（5），过滤掉湿空气中携带的一些液滴，过滤后的湿空气从旋流室顶部排出。

说明书

液滴及液膜耦合的旋流加湿器及加湿方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种液滴及液膜耦合的旋流加湿器及加湿方法，属于空气加湿和动力工程领域。

背景技术

[0002] 目前，国内电子厂房等各种生产生活中为了保证产品的出产质量和人体的舒适性，必须对环境的温湿度进行严格的控制，尤其是湿度，干燥的空气不仅会产生静电，存在
安全隐患，还对人身体有一定的影响。现有的加湿器一般采用一些方式将水雾化，并通过风
机将雾化的水汽吹出壳体，从而达到加湿空气的效果，若水汽喷出过多，在出口及壳体周围
会留有水渍，影响加湿器的运行安全性，并且浪费水资源。而目前对更有效的加湿方法缺少
创新性。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提出一种减少水资源浪费、加湿效果更好的液滴及液膜耦合的旋流加湿器及加湿方法。

[0004] 一种液滴及液膜耦合的旋流加湿器，包括旋流室，位于旋流室底部与旋流室相切的三个切向进口，位于旋流室内部的扰流柱，位于旋流室内顶部位置的5‑8个阵列排列的射
流振荡器以及位于旋流室出口处的滤网，上述射流振荡器包括一个进口动力喷嘴，一个混
合室，两个反馈通道和一个出口喷嘴；工作时空气通过三个切向进口进入旋流室中，绕着扰
流柱呈螺旋式上升；水通过射流振荡器的进口动力喷嘴进入混合室，由于康达效应作用，水
流在混合室内发生弯曲，在出口喷嘴产生向下的振荡射流，空气与水在旋流室内逆向流动，
气液充分接触，达到加湿效果，同时空气也与旋流室及扰流柱壁面上的液膜进行传热传质，
在液膜与液滴耦合作用下得到的湿空气通过位于旋流室出口处的滤网，过滤掉湿空气中携
带的一些液滴，过滤后的湿空气从旋流室顶部排出。

[0005] 上述液滴及液膜耦合的旋流加湿器的加湿方法，其特征在于包括以下过程：空气通过三个切向进口进入旋流室中，绕着扰流柱呈螺旋式上升，水通过射流振荡器的进口动
力喷嘴进入混合室，由于康达效应作用，水流在混合室内发生弯曲，在出口喷嘴产生向下的
振荡射流，空气与水在旋流室内逆向流动，气液充分接触，达到加湿效果，同时空气也与旋
流室及扰流柱壁面上的液膜进行传热传质，在液膜与液滴耦合作用下得到的湿空气通过位
于旋流室出口处的滤网，过滤掉湿空气中携带的一些液滴，过滤后的湿空气从旋流室顶部
排出。

[0006] 上述液滴及液膜耦合的旋流加湿器扰流柱竖直设置在旋流室的中间位置，有效防止了旋流室中间的负压区裹挟液滴，减少水资源浪费。

[0007] 上述液滴及液膜耦合的旋流加湿器三个切向进口尺寸要一致，设计高宽比为1.25：1以保证气液能够充分接触。

[0008] 上述液滴及液膜耦合的旋流加湿器射流振荡器采用壁挂式射流振荡器，在出口喷嘴处产生自持振荡射流。

[0009] 与现有技术相比，本发明至少具有如下优点：本发明与传统的加湿方式不同，采用没有任何活动部件的射流振荡器产生向下的自持振荡射流，并在旋流室及扰流柱壁面上形
成液膜，同时空气螺旋式上升，在液滴与液膜耦合作用下，气液在旋流室内逆向流动，有效
增强了空气与水的传热传质，加湿效果显著。设备易于维护，故障率低，减少出口和壳体的
水渍形成，提高了设备的运行寿命和湿空气的质量。本发明实现了旋流室和射流振荡器的
安全高效运行，既节能，同时节约了水资源，符合国家节能减排和水资源可持续发展的要
求。

附图说明

[0010] 图1是一种液滴及液膜耦合的旋流加湿器；

[0011] 图2是本发明的俯视图；

[0012] 图3是射流振荡器的结构图。

[0013] 图中标号名称：1旋流室，2切向进口，3扰流柱，4射流振荡器，5滤网，6进口动力喷嘴，7混合室，8反馈通道，9出口喷嘴。

具体实施方式

[0014] 下面参照图1、图2、图3说明液滴及液膜耦合的旋流加湿器的运行过程。

[0015] 图1是本发明提出的上述液滴及液膜耦合的旋流加湿器的加湿方法，其特征在于包括以下过程：空气通过三个切向进口进入旋流室中，绕着扰流柱呈螺旋式上升，水通过射
流振荡器的进口动力喷嘴进入混合室，由于康达效应作用，水流在混合室内发生弯曲，在出
口喷嘴产生向下的振荡射流，空气与水在旋流室内逆向流动，气液充分接触，达到加湿效
果，同时空气也与旋流室及扰流柱壁面上的液膜进行传热传质，在液膜与液滴耦合作用下
得到的湿空气通过位于旋流室出口处的滤网，过滤掉湿空气中携带的一些液滴，过滤后的
湿空气从旋流室顶部排出。

[0016] 以上所述仅是本发明的较佳实施例子而已，并非对本发明做任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本
发明的保护范围内。