CN105297668A - 一种地面驱雾装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地面作业的驱雾装置。该驱雾装置总结改进了传统消雾设备和方法，不借用航空发动机作热源和气动动力源，不使用消雾药剂，不采用高空作业方式。而是以能量合理利用、功能综合分配的思路指导设计，采用除湿干燥、适度加热和大流量空气扰动的综合原理消雾驱雾。该地面驱雾装置实现了驱雾高效率低成本，兼具使用经济性、便利性和持续性。

Description

一种地面驱雾装置

技术领域：

本发明公开了一种地面作业的驱雾装置。属于人工影响局部天气技术领域。应用于交通运营行业，目的是减少雾天气对交通安全的负面影响。

背景技术：

大雾是近地层中水汽凝结成水滴或冰晶使水平能见度小于1公里的灾害性天气现象。大雾对航空、地面、水面交通等均有负面影响。人工消雾就是指用人工影响的方式消除局部区域内的雾滴以改善能见度的方法。

雾中的气温在0℃及0℃以下时称为冷雾，在0℃以上时称为暖雾。按照人工消雾的观点，雾的性质不一样，消雾的原理和方法也不一样。消冷雾主要是人为地把冰晶加入雾中，冰晶就会很快长大落地而使水滴消失，使雾消散。消暖雾的人工技术尚不够成熟，本发明的目的就是要解决人工消除暖雾的问题。经过反复试验研究，气象工作者积累了不少经验，总结出消暖雾的三种可行技术路线：

1)加热蒸发法：对小范围雾区如机场跑道等局部区域加热空气使雾滴蒸发而消失，如法国奥利和戴高乐机场采用燃烧油料桶阵列和启动跑道一侧的多台航空发动机消雾，意大利米兰机场埋设大型地热散热器抬升雾气层等。这些方法能耗大，应用不够普及，但也证明了空气加热法是有效的驱雾方法；

2)播撒吸湿剂法：动用飞机向雾中播撒盐粉、氯化钙等吸潮类剂药剂，利用吸潮剂吸收雾滴，增加雾滴碰并几率，增大的雾滴下落而消雾。如北京国庆阅兵期间，空军动用运输机在雾层播撒盐粉消雾，保障了大型活动顺利进行。该方法的消雾效果和范围与吸潮剂成分、物理化学状态、用量和播撒方式有关，但主要问题还是动用飞机的消雾方法推高了运行难度和费用，不能日常业务化使用；

3)人工扰动混合法：用直升飞机在雾区顶部缓慢飞行，把雾层上方的干燥空气驱逐下来与雾中空气混合，促使雾滴蒸发消失。该方法成本高，也没有被普遍和经常使用。

这三方面技术路线虽然有一些成功的应用先例，但技术并不成熟，也没有普及应用，其原因可归纳为以下几点：

1)过于依赖飞行器平台的高空作业方式。其结果首先是推高了消雾作业的复杂程度和操作成本，而且作业范围和消雾有效时间受到药剂性质和带载量的限制；

2)过于依赖化学药剂。每次作业时携带的药剂量有限，因此消雾时间和效果有限，储存管理技术复杂。因而不具有便利性和持续性；

3)涡喷航空发动机改装的涡动消雾车优点是不依赖飞行平台高空作业，而且及时有效。但缺点是设备成本高，因而该消雾车只有少量装备。由于油耗极大，使用费用高，不能持续使用。这类消雾车只能用于不惜成本的特殊场合。

本发明的目的是：贯彻合理使用能量、功能综合分配的设计思路，提供一种地面使用的消雾驱雾装置(以下简称之为地面驱雾装置)。地面驱雾装置实现了驱雾高效率，兼具使用的经济性、便利性和持续性。可以满足普遍使用的基本要求。

发明内容：

一种地面驱雾装置由除湿干燥单元、风扇扰动单元和燃烧加热单元组成，其特征在于地面驱雾装置将能量合理分配给了雾气除湿，气流加热和气动扰动等三种主要驱雾原理及其功能单元，达到综合驱雾和提高驱雾效率的目的。

根据前面所述的地面驱雾装置，其特征在于除湿干燥单元不用任何药剂，而是设计了物理除湿方法除湿，例如低温干燥方法或转轮干燥法等。

根据前面所述的地面驱雾装置，其特征在于除湿干燥单元在装置中率先接触和处理外来雾气，并分离雾气中的雾滴和吸收部分水蒸气成分，将经过除湿处理的除湿气流送入装置内部的其他单元。

根据前面所述的地面驱雾装置，其特征在于由吸气风道、轴流风扇、混热风道和出风口组成的风扇扰动单元的功能是利用风扇动力将进入装置内部的除湿气流从吸风风道送入混热风道，并从出风口送出。

根据前面所述的地面驱雾装置，其特征在于风扇扰动单元的出风口朝向以及送出的气流设计为水平方向。

根据前面所述的地面驱雾装置，其特征在于燃烧加热单元由辅助部分和燃烧头组成，其中的燃烧头，无论该燃烧头安装在混热风道内部还是外部，总是将火焰和高温排气送入混热风道，在混热风道内完成对除湿气流的加热和掺混。

有益效果：

地面驱雾装置的驱雾原理及有益效果如下：

1)不借用高耗能涡喷发动机。地面驱雾装置采用普通燃油燃烧技术，大幅降低了构成成本、油耗和使用费用。

2)不使用任何药剂。地面驱雾装置采用物理除湿消雾方法，运行不受药剂消耗量，质量效率等参数的制约。提高了运行便利性，实现了持续性运行；

3)不采用空中作业方式。地面驱雾装置采用地面作业方式，不受高空作业飞行平台载荷量和滞空时间的影响，改善了作业条件，提高了运行便利性，实现了持续性运行；

4)不借用高耗能涡喷发动机，不使用任何药剂，不采用空中作业方式。综合实现了高效率和低成本，兼具运行经济性、便利性和持续性。

5)装置出风口设计成水平方向，是因为升温除湿气团有上升扩散的自然趋势，所以升温除湿气团初始水平流向可以增加扰动强度，扩大驱雾的平面作用范围。

附图说明

图1是本发明涉及装置的燃烧头内装布局实施例示意图，图2是燃烧头外装布局实施例示意图。

具体实施方式：

地面驱雾装置主要由除湿干燥单元(1)、风扇扰动单元和燃烧加热单元组成。其中，除湿干燥单元(1)率先吸入雾气，雾气中的雾滴和部分水蒸汽被分离和吸附在除湿表面，表面吸附积累的液态水被收集和排出装置外，经过除湿的除湿气流送入风扇扰动单元的吸风风道(2)。气动风扇扰动单元由轴流风扇(3)，吸气风道(2)、混热风道(7)和出风口(8)组成。送入吸风风道(2)内的除湿气流被风扇(3)送到混热风道(7)，再通过出风口(8)水平送出装置。由辅助部分(5)、油电连线(6)和燃烧头(4)组成的燃烧加热单元，无论燃烧头(4)安装在混热风道(7)内部(如附图1所示)，还是安装在外部(如附图2所示)，其功能都是向混热风道(7)内送出火焰和高温排气，作用就是加热和掺混除湿气流。辅助部分(5)指的是支持燃烧头工作的附件总和，其中包括油箱、油泵、点火器、控制面板等。除湿气流经过充分加热和掺混形成升温除湿气团，由出风口(8)喷出。由于升温除湿气团有上升扩散的趋势，所以出风口设计成水平方向可以增加扰动强度，扩大驱雾作用的平面范围。

Claims (7)

1.一种地面驱雾装置由除湿干燥单元、风扇扰动单元和燃烧加热单元组成，其特征在于地面驱雾装置将能量合理分配给了雾气除湿，气流加热和气动扰动等三种主要驱雾原理及其功能单元，达到综合驱雾和提高驱雾效率的目的。

2.根据权利要求1所述的地面驱雾装置，其特征在于除湿干燥单元不用任何药剂，而是设计了物理除湿方法除湿，例如低温干燥方法或转轮干燥法等。

3.根据权利要求1所述的地面驱雾装置，其特征在于除湿干燥单元在装置中率先接触和处理外来雾气，并分离雾气中的雾滴和吸收部分水蒸气成分，将经过除湿处理的除湿气流送入装置内部的其他单元。

4.根据权利要求1所述的地面驱雾装置，其特征在于由吸气风道、轴流风扇、混热风道和出风口组成的风扇扰动单元的作用是将进入装置内部的除湿气流从吸风风道送入混热风道，并从出风口送出。

5.由吸气风道、轴流风扇、混热风道和出风口组成的风扇扰动单元的功能是利用风扇动力将进入装置内部的除湿气流从吸风风道送入混热风道，并从出风口送出。

6.根据权利要求1所述的地面驱雾装置，其特征在于风扇扰动单元的出风口朝向以及送出的气流设计为水平方向。

7.根据权利要求1所述的地面驱雾装置，其特征在于燃烧加热单元由辅助部分和燃烧头组成，其中的燃烧头，无论该燃烧头安装在混热风道内部还是外部，总是将火焰和高温排气送入混热风道，在混热风道内完成对除湿气流的加热和掺混。