CN113117462A - 废气的水分去除装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种废气的水分去除装置。根据本发明的实施例的废气的水分去除装置的一形态，其为去除流经烟囱排放的废气中的水分的废气的水分去除装置，所述废气的水分去除装置，包括：内腔，形成有用于排放流经所述烟囱的废气的内部排气口；以及外腔，形成有用于将通过所述内部排气口排放的废气排放至外部的外部排气口，在所述内腔和外腔之间定义排气流道，所述排气流道供通过所述内部排气口排放的废气流动并通过所述外部排气口排放至外部。

Description

废气的水分去除装置
技术领域
本发明涉及一种废气的水分去除装置。
背景技术
通常，工厂或发电站等排放的废气中含有大量的水分。如此，废气中所含的水分通过烟囱排放到外部时引起与低温外气接触凝结而成的白烟现象，或者以包含在工厂的工程或发电站的发电过程中产生的硫氧化物、氮氧化物、二氧化硫气体、氨或一氧化碳等有害物质的状态排放到外部。
为了防止这种情况，提出了通过与制冷剂或外部空气进行热交换来冷却废气，来冷凝和去除废气中的水分的技术。然而，如上所述，为了去除废气中的水分，由于需要用于冷却废气的单独的构造，因此，存在装置整体变复杂，并且，装置的制造及维护、管理所需的费用增加的问题。
发明内容
本发明是为了解决如上所述的现有技术问题而提出的。本发明的目的在于，提供一种可以简单且廉价地去除废气中的水分的装置。
根据本发明的一实施例的废气的水分去除装置，其为去除流经烟囱排放的废气中的水分的废气的水分去除装置，所述废气的水分去除装置，包括：内腔，形成有用于排放流经所述烟囱的废气的内部排气口；以及外腔，形成有用于将通过所述内部排气口排放的废气排放至外部的外部排气口，在所述内腔和外腔之间定义排气流道，所述排气流道供通过所述内部排气口排放的废气流动并通过所述外部排气口排放至外部。
根据本发明的最小限的一实施例中，所述内部排气口形成于所述内腔的侧面，所述外部排气口形成于所述外腔的上面，在通过所述内部排气口排放的废气流经所述排气流道通过所述外部排气口排放至外部的过程中，废气与所述外腔的内面碰撞而去除废气中的水分。
根据本发明的最小限的一实施例中，所述内腔，具备：腔体，形成为上下面开放的中空的多面体形状，设置在所述烟囱的上端，在侧面形成有所述内部排气口；以及腔盖，用于遮蔽所述腔体的上面。
根据本发明的最小限的一实施例中，所述腔盖的外周缘朝水平方向延长至所述腔体的外部，并朝水平方向引导通过所述内部排气口排放的空气。
根据本发明的最小限的一实施例中，在所述内腔具备用于将通过所述内部排气口朝水平方向排放的废气向下方向引导的引导件。
根据本发明的最小限的一实施例中，通过所述内部排气口排放的废气在流经所述排气流道的过程中其流动方向改变，并与所述外腔的内面碰撞去除废气中的水分之后通过所述外部排气口排放至外部。
根据本发明的最小限的一实施例中，所述排气流道，具备：第一排气流道，与所述内部排气口朝水平方向相连通；第二排气流道，与所述第一排气流道朝垂直方向相连通；以及第三排气流道，与所述第二排气流道朝水平方向相连通，并与形成在所述外腔的上面的所述外部排气口朝垂直方向相连通，在通过所述内部排气口排放的废气从所述第一排气流道传递至所述第二排气流道的过程以及从所述第二排气流道流动至所述第三排气流道的过程中，其流动方向改变的同时与所述外腔的内面碰撞而去除废气中的水分。
根据本发明的最小限的一实施例中，在所述外腔具备挡板，所述挡板干涉流经所述第三排气流道并通过所述外部排气口排放的废气的流动。
根据本发明的最小限的一实施例中，在所述外腔具备挡板，所述挡板用于使所述第三排气流道的流动面积朝废气流动的方向逐渐减小。
根据本发明的最小限的一实施例中，所述挡板从相当于所述外部排气口的外周缘的所述外腔的上面延长至所述第三排气流道的内部。
根据本发明的最小限的一实施例中，所述挡板对从所述第二排气流道传递至所述第三排气流道的过程的废气的流动方向以预定角度倾斜延长。
根据本发明的最小限的一实施例中，还包括排水部，所述排水部用于将从废气去除后沿着所述外腔的内面流动的水分排放至所述外腔的外部。
根据本发明的最小限的一实施例中，在所述排水部的内部定义排水流道，所述排水流道的上端与所述第一排水流道的下端相连通，所述排水流道供被排放至所述外腔的外部的水分流动，相当于所述内部排气口的下方的所述第一排气流道的下部一部分以预定角度倾斜延长以便将沿着所述外腔的内面流动的水分引导至所述排水流道的上端。
根据本发明的最小限的一实施例中，包括：内腔，设置于烟囱的上端，并形成有内部排气口；以及外腔，围绕所述内腔，设置于所述烟囱的上端，并形成有外部排气口，流经所述烟囱的废气通过所述内部排气口排放至所述内腔和外腔之间的空间，其流动方向至少改变一次去除水分后，通过所述外部排气口排放至外部。
根据本发明的最小限的一实施例中，流经所述烟囱的废气通过所述内部排气口朝水平方向排放，流经所述外腔的内部的废气通过所述外部排气口朝垂直方向排放。
根据本发明的最小限的一实施例中，朝所述外部排气口的垂直方向的投影位于所述内腔的上面的内部。
根据本发明的最小限的一实施例中，在相当于所述外部排气口的外周缘的所述外腔的上面具备挡板用以干涉通过所述外部排气口排放至外部的废气的流动。
根据本发明的最小限的一实施例中，还包括排水部，所述排水部将从流经所述内腔和外腔之间的空间的废气去除的水分排放至所述内腔和外腔的外部。
发明效果
在根据本发明的实施例的废气的水分去除装置中，通过使流经烟囱排放的废气沿着被定义在内腔和外腔之间的排气流道流动的同时，碰撞在外腔的内面，从而，去除废气中的水分。因此，根据本发明的实施例，可以简单且廉价地去除废气中的水分。尤其，当设置在现有烟囱的上端的防雨罩执行内腔的功能时，可以降低制造装置的费用。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一实施例的废气的水分去除装置的纵截面图。
图2至图4是示出根据本发明的第一实施例和现有技术的废气的水分去除装置中的废气的流动的模拟图。
图5是示出根据本发明的第二实施例的废气的水分去除装置的纵截面图。
(附图标记说明)
10：烟囱，100：内腔，101：内部排气口，110：腔体，111：引导件，120：腔盖，200：外腔，201：外部排气口，210、220：挡板，300：排水部，310：排水流道，P：排气流道。
具体实施方式
下面，参照附图更加详细说明根据本发明的第一实施例的废气的水分去除装置的结构。
图1是示出根据本发明的第一实施例的废气的水分去除装置的纵截面图。
根据图1及图5，根据本实施例的废气的水分去除装置1，用于去除流经设置在工厂或发电站等的烟囱10后排放的废气中的水分。本实施例中，废气的水分去除装置1，包括内腔100及外腔200。
内腔100可设置于烟囱10的上端。优选地，如图1所示，内腔100覆盖烟囱10的上端排气口而设置。
并且，在内腔100形成有用于排放废气的内部排气口101。在本实施例中，由于内部排气口101形成于内腔100的侧面，因此，雨水不会通过内部排气口101流入至烟囱10的内部。
在本实施例中，内腔100，具备：腔盖120；以及腔体110，用于将腔盖120连接至烟囱10并支撑。
如图1所示，腔体110，具备：基座110a；以及多个立柱110b，以圆周排列于基座110a。基座110a具有圆形或四角圆形，在中央形成有尺寸大致与烟囱10的内径相同的通孔，以覆盖烟囱10的上端的方式安装设置。本实施例中，立柱110b和立柱110b之间的通道做内部排气口101的作用。由于腔体110通过基座110a的通孔与烟囱10连通，因此，烟囱10的废气通过基座110a的通孔流入至腔体110内，并通过立柱110b之间的内部排气口101排放。另外，腔体110的其他实施例是上下面开放的中空多面体形状。
腔盖120覆盖所述腔体110的上面并封闭。尤其，在本实施例中，腔盖120的外周缘朝水平方向超过腔体110的外面延长。因此，由腔盖120的外周缘朝水平方向引导通过内部排气口101排放的废气。
外腔200围绕内腔100设置在烟囱10的上端。外腔200具备与内部排气口101相面对的内面，其外面被暴露于外部的冷空气。并且，外腔200具备将通过内部排气口101排放的废气排放至外部的外部排气口201。此处，“外部”是指所述外腔200的外部，即可以理解为室外。本实施例中，外部排气口201位于外腔200的上面。
并且，在内腔100和外腔200之间定义排气流道P。实际上，排气流道P是供通过内部排气口101排放的废气流动通过外部排气口201排放至外部的部分。换而言之，流经烟囱10的废气通过所述内部排气口101排放至排气流道P，沿着排气流道P流动后通过外部排气口201排放至外部。
但是，如上所述，内部排气口101形成于内腔100的侧面，外部排气口201形成于外腔200的上面。本实施例中，在通过内部排气口101排放的废气流动在排气流道P的过程中，其流动方向被改变而碰撞在外腔200的内面，从而，去除废气中的水分后，通过外部排气口201排放至外部。
排气流道P具备第一排气流道P1、第二排气流道P2及第三排气流道P3。第一排气流道P1、第二排气流道P2及第三排气流道P3在内部排气口101和外部排气口201之间沿废气的流动方向连续布置。即，第一排气流道P1与内部排气口101朝水平方向上相连接。另外，第二排气流道P2与第一排气流道P1朝垂直方向相连接。第三排气流道P3与第二排气流道P2朝水平方向相连接，并与外部排气口201的流道以直角相连接。因此，通过内部排气口101排放的废气从第一排气流道P1传递至第二排气流道P2的过程以及从第二排气流道P2流动至第三排气流道P3的过程中，其流动方向被改变，并碰撞在外腔200的内面而去除废气中的水分。
在本实施例中，外部排气口201的朝垂直方向上的投影位于内腔100的上面的外周缘内部。因此，通过内部排气口101排放的废气依次流经第一排气流道P1、第二排气流道P2及第三排气流道P3后，通过外部排气口201排放至外部。
另外，在本实施例中，在外腔200具备挡板210。挡板210用于干涉流经第三排气流道P3通过外部排气口201排放的废气的流动。挡板210从外部排气口201的外周缘朝第三排气流道P3延长。挡板210在从第二排气流道P2传递到第三排气流道P3的过程中可以与废气的流动方向成直角延长。
一方面，废气的水分去除装置1进一步包括排水部300。排水部300用于将内腔100和外腔200之间的空间，即从流经排气流道P的废气去除的水分排放到外腔200的外部。当流经排气流道P的废气与外腔200的内面碰撞时，废气中的水分沿着外腔200的内面流动。并且，排水部300将沿着外腔200的内面流动的水分排放至外腔200的外部。
为此，在排水部300的内部定义排水流道310。排放到外腔200的外部的水分沿着排水流道310移动。实际上，排水流道310与第一排气流道P1的下端相连通。外腔200的内面的一部分以预定角度倾斜以便将水分引导至排水流道310的上端。
本实施例中，从烟囱10排放的废气流入至内腔100后，通过内部排气口101排放。另外，通过内部排气口101排放的废气在内腔100与外腔200之间，即，沿着排气流道P移动后，通过外部排气口201排放至外腔200的外部。
沿着排气流道P移动的废气，其流动方向被改变，并碰撞在外腔200的内面。如此，当废气与外腔200的内面碰撞时，废气中的水分被去除并沿着外腔200的内面流下。沿着外腔200的内面流下的水分通过排水流道310排放至外腔200的外部。
下面，参照附图更详细说明根据本发明的第一实施例的废气的水分去除装置的作用。
图2至图4示出第一实施例的水分去除装置的废气流动模拟。
首先，分为仅将内腔100设置在烟囱10的上端的情况(CASE1)、设置内腔100和外腔200的情况(CASE2)、以及对CASE2附加挡板210的情况2以确认水分去除效率。在此，烟囱10的截面为4200mm×3000mm、高度为6000mm，内腔100为六面体，其宽度×长度×高度为4200mm×3000mm×2100mm，外腔200为六面体，其宽度×长度×高度为7200mm×4800mm×4200mm。内部排气口101分别形成在内腔100的四个侧面，并且外部排气口201在外腔200的上面中央形成为4200mm×3000mm的长方形。另外，挡板210从外部排气口201的外周缘朝垂直方向延长700mm的长度。并且，在烟囱10供应2.435kg/s的水分的空气以15m/s的速度流动。每种情况下的水分的去除率，即水分的捕集效率如表1所示。
【表1】
水分吐出量(㎏/s) 水分捕集率(％)
CASE 1 1.7168 29.50
CASE 2 0.0039 99.84
CASE 3 0.0002 99.99
参照表1，可以确认与仅具备内腔100的情况(CASE1)相比，具备内腔100和外腔200情况下的水分捕集率明显更高(CASE2)。另外，可以确认在外腔200具备挡板210的情况(CASE3)与单纯地具备内腔100和外腔200的情况相比，水分的捕集率有所提高。
同时，参照图2，在仅具备内腔100的情况下(CASE1)，流经烟囱10的废气通过内部排气口101直接排放至外部。在这种情况下，尽管废气碰撞在内腔100的内面的同时水分的一部分被去除，但是，其去除率非常低。
另一方面，参照图3及图4，当均具备内腔100和外腔200的情况下(CASE2及3)，通过内部排气口101排放的废气流经内腔100和外腔200之间，即沿着排气流道P流动的同时以高速碰撞在外腔200的内面。
可以确认通过所述流动可以去除通过内部排气口101排放的废气中的水分，并且，当具备挡板210时，通过挡板210，在与外部排气口201相邻的区域的废气的流动速度增加，从而，废气碰撞在外腔200的内面而去除水分的效率得以提高。
下面，参照图5说明根据本发明的第二实施例的废气的水分去除装置。
图5是示出根据本发明的第二实施例的废气的水分去除装置的纵截面图。在本实施例的构成要素中，与所述本发明的第一实施例的构成要素相同的情况下，照样使用图1的附图标记，并省略对其的详细说明。
参照图5，在根据本实施例的废气的水分去除装置2，在内腔100具备引导件111。引导件111用于向下倾斜地引导通过内部排气口101朝水平方向上排放的废气。为此，至少一个引导件111向下倾斜地设置在内部排气口101。另外，在本实施例中，挡板220用于在废气的流动方向上逐渐减小排气流道P，实际上第三排气流道P3的流动截面积。为此，挡板220相对于废气从外部排气口201的外周缘流经排气流道P、实际上第三排气流道P3的方向以预定角度向下倾斜。

Claims (10)

1.一种废气的水分去除装置，其中，包括：
内腔(100)，具备用于排放流经烟囱(10)的废气的内部排气口(101)；以及
外腔(200)，围绕所述内腔(100)，并具备用于排放通过所述内部排气口(101)排放的废气的外部排气口(201)，
在所述内腔(100)和外腔(200)之间定义排气流道(P)，所述排气流道供通过所述内部排气口(101)排放的废气流动并通过所述外部排气口(201)排放。
2.根据权利要求1所述的废气的水分去除装置，其中，所述内部排气口(101)形成于所述内腔(100)的侧面，所述外部排气口(201)形成于所述外腔(200)的上面，
在通过所述内部排气口(101)排放的废气流经所述排气流道(P)通过所述外部排气口(201)排放的过程中，废气与所述外腔(200)的内面碰撞而去除废气中的水分。
3.根据权利要求1所述的废气的水分去除装置，其中，所述内腔(100)具备腔盖(120)，所述腔盖封闭所述内腔(100)的上部，外周缘超过所述内腔(100)的所述侧面延长，并朝延长的方向引导通过所述内部排气口(101)排放的空气。
4.根据权利要求1所述的废气的水分去除装置，其中，在所述内腔(100)具备用于将通过所述内部排气口(101)排放的废气向下方向引导的引导件(111)。
5.根据权利要求1所述的废气的水分去除装置，其中，通过所述内部排气口(101)排放的废气在流经所述排气流道(P)的过程中碰撞在所述外腔(200)的内面而其流动方向被改变，并且，去除废气中的水分之后通过所述外部排气口(201)排放。
6.根据权利要求1所述的废气的水分去除装置，其中，所述排气流道(P)，具备：
第一排气流道(P1)，与所述内部排气口(101)朝水平方向相连接；
第二排气流道(P2)，与所述第一排气流道(P1)朝垂直方向相连接；以及
第三排气流道(P3)，与所述第二排气流道(P2)朝水平方向相连接，并与所述外部排气口(201)的流道以直角相连接。
7.根据权利要求6所述的废气的水分去除装置，其中，在所述外腔(200)具备挡板(210)，所述挡板干涉流经所述第三排气流道(P3)并通过所述外部排气口(201)排放的废气的流动。
8.根据权利要求6所述的废气的水分去除装置，其中，在所述外腔(200)具备挡板(220)，所述挡板用于使所述第三排气流道(P3)的流动面积朝废气流动的方向逐渐减小。
9.根据权利要求1所述的废气的水分去除装置，其中，还包括排水部(300)，所述排水部用于将从废气去除后沿着所述外腔(200)的内面流动的水分排放至所述外腔(200)的外部。
10.根据权利要求9所述的废气的水分去除装置，其中，所述排水部(300)包括与所述外腔(200)的内部连通的排水流道(310)，
所述外腔(200)的内面中的至少局部被倾斜预定角度以使沿着所述外腔(200)的内面流动的水分引导至所述排水流道(310)的上端。
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