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申请/专利权人：武汉工程大学

摘要：本发明公开了一种排烟风道用烟气净化装置，包括壳体、上花板、吸收筒、旋流柱、进水管、布水环、上花板、下花板、挡水板和排污口，吸收筒密封固定在上花板和下花板之间且其外部套有壳体，吸收筒的内壁形成一两端开口的腔室，吸收筒顶部环绕其腔室设有凹槽形的布水环，布水环溢出的水在吸收筒内壁形成水膜，进水管插入壳体中且与布水环连通，旋流柱架设于吸收筒的腔室中且其两端与上花板和下花板固定连接，吸收筒内侧腔室中设有挡水板，挡水板和下花板密封连接，下花板密封固定在壳体上且开设有排污口，沿吸收筒流下的水汇集后经排污口排出。本发明提出的排烟风道用烟气净化装置，其净化效率高、阻力低且结构简单。

主权项：1.一种排烟风道用烟气净化装置，其特征在于，包括壳体、上花板、吸收筒、旋流柱、进水管、布水环、上花板、下花板、挡水板和排污口，其中，所述吸收筒密封固定在上花板和下花板之间且其外部套有壳体，吸收筒的内壁形成一两端开口的腔室，吸收筒顶部环绕其腔室设有凹槽形的布水环，布水环溢出的水在吸收筒内壁形成水膜，进水管插入壳体中且与布水环连通，旋流柱架设于吸收筒的腔室中且其两端与上花板和下花板固定连接，吸收筒内侧腔室中设有挡水板，挡水板和下花板密封连接，下花板密封固定在壳体上且开设有排污口，沿吸收筒流下的水汇集后经排污口排出，壳体的底端为进烟风道，壳体的顶端作为净化后烟气的排出口；所述吸收筒的下方开设有溢流口，吸收筒的内部中空设置且与溢流孔连通，吸收筒的内壁、挡水板和下花板之间的空间用于汇集沿吸收筒内壁流下的水，阻挡水流进入进烟风道，汇集的水流经过吸收筒下部开设的溢流口进入吸收筒的外壁、下花板和壳体之间形成的空腔，最后通过下花板上的排污口排出；所述旋流柱的外侧壁安装有连续的螺旋上升的导流叶片以对烟气产生离心力使其向靠近吸收筒的方向运动；所述挡水板包括套于旋流柱外部的圆盘以及用于支撑圆盘且位于其下方的套管，套管的底部与下花板密封连接，套管的外侧壁阻挡水流使水流从排污口排出，圆盘上开设有供烟气通过的进气孔。

全文数据：排烟风道用烟气净化装置技术领域本发明涉及消防排烟技术领域，尤其涉及一种排烟风道用烟气净化装置。背景技术消防排烟系统一般由排烟管道、管井、防火阀门、开关设备、送、排风机、控制装置等设备组成，是高层建筑、地下建筑、工业厂房等建筑中保障人民生命财产安全不可缺少的消防安全设施。消防规范中规定当排烟支管烟道内烟气温度超过280℃，将自动关闭该支管的排烟防火阀，该排烟支管无法继续排烟；当排烟风机入口总管温度超过280℃时，将自动关闭总管排烟防火阀，排烟风机自动停止运转，影响火场烟气的及时排出，因此机械排烟系统只在烟气温度为280℃以下的范围内有效。同时，排烟系统的风道必须采用不燃材料，且在穿越吊顶、防火墙等部位时还需采用不燃隔热材料隔断、封堵，防火等级较高，增加了管线的成本。以及，无任何降温、净化措施的高温烟气通过排烟风机直接排到大气中去，高温烟气不仅加速了排烟风机的磨损，同时若排烟口附近的安全距离不够，高温烟气在排出过程中也可能会引燃周边的低燃点可燃物，造成二次火灾。此外，建筑火灾烟气中不仅含有大量的CO2、CO，H2O，残炭颗粒等，同时还有HCl，HCN，以及醛类、醚类等有毒有害气体，若不采取净化措施直接排到室外大气中去，还会造成空气污染。但是，现有的排烟系统净化设施其净化效率差、本体阻力大、结构复杂。发明内容本发明的主要目的在于提供一种净化效率高、阻力低、结构简单的排烟风道用烟气净化装置。为实现上述目的，本发明提供一种排烟风道用烟气净化装置，包括壳体、上花板、吸收筒、旋流柱、进水管、布水环、上花板、下花板、挡水板和排污口，其中，所述吸收筒密封固定在上花板和下花板之间且其外部套有壳体，吸收筒的内壁形成一两端开口的腔室，吸收筒顶部环绕其腔室设有凹槽形的布水环，布水环溢出的水在吸收筒内壁形成水膜，进水管插入壳体中且与布水环连通，旋流柱架设于吸收筒的腔室中且其两端与上花板和下花板固定连接，吸收筒内侧腔室中设有挡水板，挡水板和下花板密封连接，下花板密封固定在壳体上且开设有排污口，沿吸收筒流下的水汇集后经排污口排出，壳体的底端为进烟风道，壳体的顶端作为净化后烟气的排出口。优选地，所述吸收壁的下方开设有溢流口，吸收壁的内部中空设置且与溢流孔连通，吸收筒的内壁、挡水板和下花板之间的空间用于汇集沿吸收筒内壁流下的水，阻挡水流进入进烟风道，汇集的水流经过吸收筒下部开设的溢流口进入吸收筒的外壁、下花板和壳体之间形成的空腔，最后通过下花板上的排污口排出。优选地，所述旋流柱的外侧壁安装有连续的螺旋上升的导流叶片以对烟气产生离心力使其向靠近吸收筒的方向运动。优选地，所述挡水板包括套于旋流柱外部的圆盘以及用于支撑圆盘且位于其下方的套管，套管的底部与下花板密封连接，套管的外侧壁阻挡水流使水流从排污口排出，圆盘上开设有供烟气通过的进气孔。优选地，所述吸收筒形成的腔室为圆柱体结构，挡水板的半径比吸收筒的半径小10~30mm，挡水板高出下花板50~100mm。优选地，多个所述溢流口均布在吸收筒的底端，溢流口的底端与下花板平齐，溢流口的顶端低于挡水板20~30mm。优选地，所述吸收筒、旋流柱和挡水板为同轴设置。优选地，所述旋流柱的上下两端均通过支撑架固定在上花板和下花板上。优选地，所述布水环的顶端比上花板底端低20~50mm。优选地，所述吸收筒、旋流柱和挡水板配套设置有多个，每一吸收筒的腔室中对应设置一旋流柱和挡水板；壳体的两端均设有法兰以与管道连接。本发明提出的排烟风道用烟气净化装置，具有以下有益效果：（1）通过采用水膜消烟，水流方向和气流方向相反，水膜在对高温烟气降温地同时也可高效地除去烟气中的气溶胶粒子和气体污染物，从而实现净化烟气的目的；（2）通过旋流柱将烟气的高流速动能转化为离心力，烟气流速越高所产生的离心力越大，与水膜的接触越充分，净化效率越高，从而提高了烟气净化效果；（3）连续的水膜不易被高速气流夹带而进入排烟风道，因此不存在由于烟尘液滴的二次脱落而导致净化效率降低的情况；（4）本烟气净化装置结构简单，主要阻力为花板和旋流柱等部位的局部阻力，因此本体阻力小，无需改变原有排烟风机的工况；（5）本烟气净化装置具有净化效率高、阻力小、结构简单等特点，广泛适用于消防排烟技术领域。附图说明图1为本发明排烟风道用烟气净化装置的平面结构示意图；图2为本发明排烟风道用烟气净化装置的立面剖视结构示意图；图3为图2的A-A剖视图；图4为本发明排烟风道用烟气净化装置中布水环的局部放大结构示意图。图中，1-壳体、2-吸收筒、3-旋流柱、4-支撑架、5-进水管、6-布水环、7-上花板、8-法兰、9-下花板、10-溢流口、11-挡水板、12-排污口。本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。参照图1至图4，本优选实施例中，一种排烟风道用烟气净化装置，包括壳体1、吸收筒2、旋流柱3、进水管5、布水环6、上花板7、下花板9、挡水板11和排污口12，其中，吸收筒2密封固定在上花板7和下花板9之间且其外部套有壳体1，吸收筒2的内壁形成一两端开口的腔室。吸收筒2顶部环绕其腔室设有凹槽形的布水环6，布水环6溢出的水在吸收筒2内壁形成水膜，进水管5插入壳体1中且与布水环6连通。旋流柱3架设于吸收筒2的腔室中且其两端与上花板7和下花板9固定连接，吸收筒2内侧腔室中设有挡水板11，挡水板11和下花板9密封连接，下花板9密封固定在壳体1上且开设有排污口12，沿吸收筒2流下的水汇集后经排污口12排出。壳体1的底端为进烟风道，壳体1的顶端作为净化后烟气的排出口。进一步地，吸收壁2的下方开设有溢流口10，吸收壁2的内部中空设置且与溢流孔10连通，吸收筒2的内壁、挡水板11和下花板9之间的空间用于汇集沿吸收筒2内壁流下的水，阻挡水流进入进烟风道，汇集的水流经过吸收筒2下部开设的溢流口10进入吸收筒2的外壁、下花板9和壳体1之间形成的空腔，最后通过下花板9上的排污口12排出。水流路线：进水管5进水——布水环6布水——吸收筒2内壁下流——挡水板11挡水——吸收筒2底端的溢流口10过水——吸收筒2外壁空腔汇水——下花板9上部设立的排污口12出水，排污口12的水封防止了气流通过。进一步地，旋流柱3的外侧壁安装有连续的螺旋上升的导流叶片（图中未示出）以对烟气产生离心力使其向靠近吸收筒2的方向运动。通过设置导流叶片，将烟气的高流速动能转化为离心力，烟气流速越高所产生的离心力越大，与水膜的接触越充分，净化效率越高。旋流柱3可以为固定式的，也可以为随气流自旋的活动结构。挡水板11包括套于旋流柱3外部的圆盘以及用于支撑圆盘且位于其下方的套管，套管的底部与下花板9密封连接，套管的外侧壁阻挡水流使水流从排污口12排出，圆盘上开设有供烟气通过的进气孔。本实施例中，参照图2和图3，吸收筒2形成的腔室为圆柱体结构，挡水板11的半径比吸收筒2的半径小10~30mm，挡水板11比下花板9高出50~100mm。吸收筒2、旋流柱3和挡水板11为同轴设置，以进一步提高烟气净化效果。进一步地，多个溢流口12均布在吸收筒2的底端，溢流口12的底端与下花板9平齐，溢流口12的顶端比挡水板11低20~30mm。进一步地，本排烟风道用烟气净化装置还包括密封安装于壳体1顶端的上花板7，旋流柱3的顶端支承于上花板7上。通过设置上花板7，从而将旋流柱3的上部进行支撑，从而提高了本烟气净化装置的结构稳定性。上花板7和下花板9分别密封固定在壳体1上。下花板9可以水平或倾斜布置，其中，排污口12安装在下花板9的最低处。参照图1和图3，旋流柱3的上下两端均通过支撑架4分别固定在上花板7和下花板9上。支撑架4可以为十字形结构。参照图4，布水环6的顶端比上花板7底端低20~50mm。参照图1，吸收筒2、旋流柱3和挡水板11配套设置有多个，每一吸收筒2的腔室中对应设置一旋流柱3和挡水板11，从而提高了本烟气净化装置的净化效率。壳体1的两端均设有法兰8以与管道连接。壳体1的上部与排烟风道连接。壳体1的下部与进烟风道连接。本排烟风道用烟气净化装置其工作原理如下。进水管5的水通过管网进入布水环6中，水流在重力作用下溢出后沿吸收筒2流下形成连续的水膜。同时，高温烟气在下花板9的气流分布作用进入吸收筒2的腔中，流经的烟气受旋流柱3上导流叶片的影响产生旋转，在离心力作用下高温烟气向吸收筒2运动，与吸收筒2上的水膜充分接触实现了高温烟气的快速降温；烟气中的气溶胶粒子和气体污染物等被水膜吸收，在重力作用下落入下花板9，经由排污口12排出。净化后的低温、洁净烟气进入排烟风道，由排烟风机直接排出，从而实现含高温烟气的快速降温与高效净化。本发明提出的排烟风道用烟气净化装置，具有以下有益效果：（1）通过采用水膜消烟，水流方向和气流方向相反，水膜在对高温烟气降温地同时也可高效地除去烟气中的气溶胶粒子和气体污染物，从而实现净化烟气的目的；（2）通过旋流柱将烟气的高流速动能转化为离心力，烟气流速越高所产生的离心力越大，与水膜的接触越充分，净化效率越高，从而提高了烟气净化效果；（3）连续的水膜不易被高速气流夹带而进入排烟风道，因此不存在由于烟尘液滴的二次脱落而导致净化效率降低的情况；（4）本烟气净化装置结构简单，主要阻力为花板和旋流柱3等部位的局部阻力，因此本体阻力小，无需改变原有排烟风机的工况；（5）本烟气净化装置具有净化效率高、阻力小、结构简单等特点，广泛适用于消防排烟技术领域。以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

权利要求：1.一种排烟风道用烟气净化装置，其特征在于，包括壳体、上花板、吸收筒、旋流柱、进水管、布水环、上花板、下花板、挡水板和排污口，其中，所述吸收筒密封固定在上花板和下花板之间且其外部套有壳体，吸收筒的内壁形成一两端开口的腔室，吸收筒顶部环绕其腔室设有凹槽形的布水环，布水环溢出的水在吸收筒内壁形成水膜，进水管插入壳体中且与布水环连通，旋流柱架设于吸收筒的腔室中且其两端与上花板和下花板固定连接，吸收筒内侧腔室中设有挡水板，挡水板和下花板密封连接，下花板密封固定在壳体上且开设有排污口，沿吸收筒流下的水汇集后经排污口排出，壳体的底端为进烟风道，壳体的顶端作为净化后烟气的排出口。2.如权利要求1所述的排烟风道用烟气净化装置，其特征在于，所述吸收壁的下方开设有溢流口，吸收壁的内部中空设置且与溢流孔连通，吸收筒的内壁、挡水板和下花板之间的空间用于汇集沿吸收筒内壁流下的水，阻挡水流进入进烟风道，汇集的水流经过吸收筒下部开设的溢流口进入吸收筒的外壁、下花板和壳体之间形成的空腔，最后通过下花板上的排污口排出。3.如权利要求1所述的排烟风道用烟气净化装置，其特征在于，所述旋流柱的外侧壁安装有连续的螺旋上升的导流叶片以对烟气产生离心力使其向靠近吸收筒的方向运动。4.如权利要求1所述的排烟风道用烟气净化装置，其特征在于，所述挡水板包括套于旋流柱外部的圆盘以及用于支撑圆盘且位于其下方的套管，套管的底部与下花板密封连接，套管的外侧壁阻挡水流使水流从排污口排出，圆盘上开设有供烟气通过的进气孔。5.如权利要求1所述的排烟风道用烟气净化装置，其特征在于，所述吸收筒形成的腔室为圆柱体结构，挡水板的半径比吸收筒的半径小10~30mm，挡水板高出下花板50~100mm。6.如权利要求2所述的排烟风道用烟气净化装置，其特征在于，多个所述溢流口均布在吸收筒的底端，溢流口的底端与下花板平齐，溢流口的顶端低于挡水板20~30mm。7.如权利要求5所述的排烟风道用烟气净化装置，其特征在于，所述吸收筒、旋流柱和挡水板为同轴设置。8.如权利要求1所述的排烟风道用烟气净化装置，其特征在于，所述旋流柱的上下两端均通过支撑架固定在上花板和下花板上。9.如权利要求1所述的排烟风道用烟气净化装置，其特征在于，所述布水环的顶端比上花板底端低20~50mm。10.如权利要求1至9中任意一项所述的排烟风道用烟气净化装置，其特征在于，所述吸收筒、旋流柱和挡水板配套设置有多个，每一吸收筒的腔室中对应设置一旋流柱和挡水板；壳体的两端均设有法兰以与管道连接。

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