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摘要：一种蜗旋式除雾除湿装置，一定数量的蜗旋式结构单元并联阵列水平安装于气流通道中，气流分流在每个蜗旋式结构单元中涡旋前进，过流断面由外向内渐进缩窄，流速增加，压强减小，蜗旋形曲面通道两内壁均为黄金螺线弧面，细小液滴因流道的离心半径效应和周期性曲率增大而被离心去除，气流在压强减小、速度增加的过程中温度降低吸收热量，水蒸气则放热并冷凝成雾，随同细小液滴一同被离心去除，干燥气流携带热量从蜗旋式结构单元顶盖开口流出，流道两侧内壁富集的水膜或液膜受重力下流至底板，在底板汇集后沿气流入口底部流出。

主权项：1.一种蜗旋式除雾除湿装置，其利用一种蜗旋式结构离心去除气流中的细小液滴，同时冷凝去除水蒸气的装置，其包括：蜗旋式结构单元由开孔顶盖23、底板24、外切蜗旋臂6、内置蜗旋臂5、蜗旋筒7组成；外切蜗旋臂，其内壁在底板上投影弧线所在曲线为黄金螺线，黄金螺线的长度不短于M条90°圆弧由外向内顺次连接而成的弧线，M取大于等于2的正整数，总旋转角度不小于180°，两相邻圆弧半径比1:0.618；外切蜗旋臂内壁与内置蜗旋臂外壁夹角为360°N，N取斐波那契数列中一项，且N≥3；外切蜗旋臂内壁3外切于蜗旋筒内壁1，蜗旋筒内壁1在底板投影为180°圆弧线，其半径为外切蜗旋臂内壁3在底板投影的半径的0.618倍；一定数量的蜗旋式结构单元以阵列式并联，水平置于气流通道中，富含细小液滴和水蒸气的气流进入并联阵列，在每个蜗旋式结构单元中涡旋前进，过流断面由外向内渐进缩窄，气流流速增加，压强减小；水平方向上蜗旋式结构单元流道两侧内壁投影为同原点等弧长黄金螺线，外切蜗旋臂内壁外起点水平半径线段被内置蜗旋臂外壁在底板的投影n次黄金分割，n为所取斐波那契数列N的项次，且n≥1，其净宽度L1＝0.618n×半径；蜗旋式结构单元流道，其中气流携带细小液滴和水蒸气沿黄金螺线流线做等高变速圆周运动，细小液滴因流道的离心半径和周期性曲率增大的约束而被离心去除，气流在压强减小、速度增加的过程中温度降低吸收热量，水蒸气则放热并冷凝成雾，随同细小液滴一同被离心去除，完成除雾除湿；流道的离心半径，外切蜗旋臂内壁的黄金螺线弧线半径小于气流维持主要组分细小液滴做变速圆周运动的平衡半径；开孔顶盖，其中干燥气流携带热量从蜗旋式结构单元顶盖开口25流出；蜗旋式结构单元流道两侧内壁，其中富集的水膜或液膜受重力下流至底板；底板，其中水膜或液膜在底板汇集后沿气流入口底部流出。

全文数据：一种蜗旋式除雾除湿装置技术领域[0001]本发明涉及一种蜗旋式除雾除湿装置，特别是涉及到利用一种蜗旋式结构离心去除气流中的细小液滴，同时冷凝去除水蒸气的发明（去除细小液滴也称除雾，去除水蒸气也称除湿）。背景技术[0002]工业领域悬浮液滴的分离是许多化工工艺过程中的一个重要问题，在精馏、吸收、解吸、增减湿等气汽液传质、传热单元操作中，无论是采用填料塔还是板式塔，都是通过两相的密切接触和分离以促进相间组分的传递，达到液体或气体的提纯等目的。在这些过程离开填料层或塔板的气相中，必夹带一定数量、大小不等的液滴或液沫;在随后的冷却、冷凝过程中，还会形成悬浮于气相的微小粒子;当所处理的物系比较复杂时，组分间的气相化学反应亦可能生成更小的颗粒。通常，必须将被气流所夹带的液滴分离出去，也称气液分离简称除雾。目前除雾的方法很多，较为常用的除雾装置有惯性式、折流板式、旋流板式、旋风式、重力沉降式、电分离式、纤维丝网式除雾装置等。各种除雾装置的操作原理不尽相同，分别适用于不同的粒径范围。[0003]1•惯性式除雾装置，比较常见惯性式除雾装置是依靠改变气流的速度与方向，使被携带的密度较大的液滴由于惯性作用附着在装置壁上集结后，靠重力流回。惯性式除雾装置主要是依靠惯性碰撞和直接拦截机理达到气液分离的。这种除雾装置由于结构简单、处理量大，因此它在除雾装置的发展初期被广泛的采用。但是由于它本身的结构所致，惯性式除雾装置所能分离的液滴直径比较大，不适合一些要求很高的场合。[0004]2•折流板式除雾装置，折流板式除雾装置属于惯性式除雾装置，它是利用液滴与固体表面碰撞而将雾沬凝聚并捕集的，通过许多并联的曲折通道，液滴在曲折通道的垂直壁面以及设在曲折处的陷阱中集结后，顺壁下流，得以分离出来。由于液滴与壁面的碰撞机会多，分离效率较高，而气流的压降较小。[0005]3•旋流板式除雾装置，旋流板式除雾装置是一种典型的基于离心分离原理的气液分离器，旋流板由许多按一定仰角倾斜的叶片放置一圈，当气体穿过叶片间隙时就成为旋转气流，气流中夹带的液滴在惯性的作用下以一定的仰角射出而被甩向外侧，汇集流到溢流槽内，从而达到气液分离的目的。[0006]4.旋风式除雾装置主要利用离心分离的原理进行除雾，含有液滴的气体在一定速度下以切向进入旋风分离装置依靠离心力的作用将液滴甩向筒壁，这时气液发生分离，气流沿顶部中心开口流出，而液滴则受顶部挡水板的作用返回。这种形式的除雾装置用于除雾效率较高，处理量大，因而应用较广。但阻力降往往较大，且需要占用一定的空间，设备费用也较高。[0007]5•重力沉降除雾装置在气体流道上设置膨大部分，气体流速降低后，雾滴在重力作用下沉降去除。重力沉降除雾装置构造简单可靠，但体积巨大，且只能用于去除大尺度雾滴。[0008]6.电分离装置在气体流道两侧设置高压静电电极，形成电场，气体从电场中流过，带有电荷的液滴受电场作用，被电极分离。电分离装置效率较高，可以去除小尺度液滴，但对液滴的介电常数有一定要求。此外，民用场合，高压电具备一定危险。[0009]7.纤维丝网式除雾装置采用纤维在一定厚度的空间内形成多重大孔径滤网构造，单重滤网对液滴捕获效率较低，多重构造理论上可以获得任意高去除率。实际上典型的纤维丝网分离装置厚度一般在100mm以上，对细小液滴的去除率一般大于99.7%，压力损失一般在200—lOOOPa范围。对于细小液滴含量较高的气体，纤维丝网分离装置阻力通常有所增力口。如果液滴不洁净，长期使用后，纤维丝网也存在堵塞或结垢的风险。[0010]以上除雾技术对于充分去除直径5微米以下细小液滴需缩小流道间距或孔径、增加分离捕获单元、增加流速，这样同时阻力增加、雷诺数减小，雷诺数小于2300时形成层流夹带，反而加大了去除难度。[0011]—般雾量大的气流湿度饱和，以上技术均不适合去除湿。湿度，一般在气象学中指的是空气湿度，它是空气中水蒸气的含量。空气中液态或固态的水不算在湿度中。不含水蒸气的空气被称为干空气。空气的干湿程度，表示含有的水蒸气多少的物理量，称为湿度。目前的除湿方法很多，较为常用的除湿装置有冷却除湿机、转轮除湿机、溶液除湿空调系统、电渗透除湿机等，一般民用除湿机是将相对湿度控制在人体感觉舒适的范围内。[0012]1、冷却除湿机，一般型除湿机是指空气经过蒸发器冷却除湿，由再热器加热升温，降低相对湿度。冷却除湿机在低温（18°C以下环境条件使用，都会结霜或结冰，需要进行除霜或除冰。[0013]2、转轮除湿机，转轮除湿机的主体结构为一不断转动的蜂窝状干燥转轮。干燥转轮是除湿机中吸附水分的关键部件，它是由特殊复合耐热材料制成的波纹状介质所构成。波纹状介质中载有吸湿剂。这种设计，结构紧凑，而且可以为湿空气与吸湿介质提供充分接触的巨大表面积。从而大大提高了除湿机的除湿效率。[0014]3、溶液除湿空调系统，溶液除湿空调系统是基于以除湿溶液为吸湿剂调节空气湿度，以水为制冷剂调节空气温度的主动除湿空气处理技术而开发的可以提供全新风运行工况的新型空调产品；其核心是利用除湿剂物理特性，通过创新的溶液除湿与再生的方法，实现在露点温度之上尚效除湿。系统温度调节完全在常压开式气氛中进行。具有制造简单，运转可靠，节能高效等技术特点。[0015]4、电渗透除湿机，电渗透除湿机能量来自于电磁脉冲生成器，是一个由微处理器控制的电子器件在一个环形线圈的帮助下产生一个约50赫兹脉冲磁场。磁场作用于墙体内带极性的水分子，使水分子重新排列并逐渐向下迁移到土壤中。[0016]以上除湿技术均用特殊材料或装置，材料需要再生、装置需要耗电和增设动点控制以及受到一些负面作用的局限，对除湿效果有一定的影响。发明内容[0017]本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、体积紧凑、重量小、压降低、效率高、处理量大、使用范围广，可同时除雾除湿的装置。[0018]本发明所采用的技术方案是:本装置由一定数量的蜗旋式结构单元阵列式并联组成，蜗旋式结构单元由开孔顶盖23、底板G4、外切蜗旋臂6、内置蜗旋臂5、蜗旋筒7组成;蜗旋式结构单元的并联方式有单层圆周阵列、外围进风多层圆周阵列44、外围进风多层圆周阶梯阵列四）、中心进风多层圆周阶梯阵列60、单层线性陈列、多层线性阵列32、多层线性阶梯阵列37，也可多个阵列并联;外切蜗旋臂垂直连接于开孔顶盖和底板之间，外切蜗旋臂内壁1⑼、外切蜗旋臂内壁210、外切蜗旋臂内壁3U在底板上投影弧线所在曲线为黄金螺线本发明附图中黄金螺线皆为绕原点逆时针旋转），长度不短于MM2，M取正整数，附图示例中m=3条90°圆弧四分之一圆周弧）由外向内顺次连接而成的弧线，两相邻圆弧半径比1:〇.618,总旋转角度不小于18〇。，外切蜗旋臂内壁绕黄金螺线原点⑻逆时针旋转360°NN取斐波那契数列中一项，且N多3所得位置为内置蜗旋臂外壁【14、内置蜗旋臂外壁215、内置蜗旋臂外壁3I6位置，夕卜切蜗旋臂内壁与内置蜗旋臂外壁围成蜗旋形曲面通道，曲面通道上下面由开孔顶盖和底板封闭；外切蜗旋臂内壁外切于蜗旋筒内壁112，内置蜗旋臂外壁与蜗旋筒内壁213相交，相切线和相交线为蜗旋筒立面开口边线;蜗旋筒内壁112在底板投影为180°圆弧线，其半径为外切蜗旋臂内壁311在底板投影的半径的0_618倍;蜗旋筒内壁213在底板投影的圆弧线与蜗旋筒内壁uu在底板投影圆弧线内切相连，与内置蜗旋臂外壁3I6在底板投影相交;蜗旋筒垂直连接于开孔顶盖和底板之间，顶盖开孔25于蜗旋筒上口，开孔半径等于蜗旋筒内壁213半径，蜗旋筒下口由底板封闭。蜗旋形曲面通道宽侧外口为蜗旋式结构单元气流入口，顶盖开孔为蜗旋式结构单元气流出口，气流出口截面积不小于气流入口截面积；多个蜗旋式结构单元组成并联阵列，形成统一的气流流入方向和流出方向；并联阵列水平安装于气流通道中，气流流出方向统一向上，气流流入方向因蜗旋式结构单元气流入口排列不同而异，蜗旋式结构单兀气流入口指向中心排列的阵列，阵列中心形成通道外口为气流流入方向；蜗旋式结构单元气流入口指向中心反方向排列的阵列，则阵列周围为气流流入方向；蜗旋式结构单元气流入口统一指向一侧的阵列，则所指一侧为气流流入方向。[0019]并联阵列水平安装于气流通道中，入口、出口对应相应的气流方向；富含细小液滴和水蒸气的气流通过并联阵列，在每个蜗旋式结构单元中涡旋前进;蜗旋形曲面通道过流断面由外向内渐进缩窄，气流流速增加，压强减小;水平方向上蜗旋形曲面通道两壁均为相同的黄金螺线，黄金螺线有自我相似的特性，设气流为理想流体，水平面上沿黄金螺线围绕通过原点的垂线做变速运动，线速度增加，运动方向围绕通过原点的垂线不断改变，则曲面通道内气流的水平流线也均为黄金螺线，单个气体分子的水平迹线与水平流线重合，过流断面水平线渐缩且自我相似;将气体分子水平受力情况拆分，每转90。的螺线弧线均为四分之一圆周弧，圆心固定，在这段螺线弧线上运动的气体分子受法向分力作用绕圆心做变速圆周运动，法向分力为指向原点垂线运动力的分力，法向分力即向心力，方向指向圆心，该向心力只改变线速度的方向，不改变线速度的大小，而指向原点垂线运动力的另一个切向分力，与线速度同向，该切向分力不改变线速度方向，只使线速度沿切线方向增加，则气体分子各方向的阻力平衡，气体沿曲面通道做变速圆周运动顺利通过;假设理想气体为空气，细小液滴以细小水珠为主（以下简称水珠，因水珠体积小表面曲率大，表面张力大，可视为球体），水珠在水平面上与每转90°的螺线弧线流线上的空气阻力平衡，水珠均可沿螺线弧线流线随空气分子同步运动并顺畅通过该段曲面通道，水珠法向受到空气阻力指向每转90°的螺线弧线圆心为向心力，水珠受向心力作用做变速圆周运动，则向心力17向=111¥21?,空气阻力1?空=12：^^^2，F向=F空，mV2R=l2Cp$^SV2，、，m为水珠质量，R为水珠变速圆周运动半径，C为空气阻力系数，球体的空气阻力系数为0.5，S为迎风面积即水珠大圆面积，V为线速度，线速度相同，则mR=l2Cp$nS，R=ml2Cps^S；……①因m=卩水¥球，则1118=卩水\^3=43111'3{*111'2=43扣水；......②②代入①中R=ml2Cps^S,R=mSX112Cp^t=43rp*12Cps^，因C=0.5，则R=163rp*P$H所以：曲面通道中，水珠受法向向心力做变速圆周运动半径R与切向线速度大小无关，与水珠半径r成正比，与水的密度成正比，与空气密度成反比；相同尺度水珠做变速圆周运动半径相同，固定尺度水珠运动半径为定值。[0020]假设两水平放置圆周曲面通道半径RiF向mVVRAmVVlOJPRi曲面通道中水珠做圆周运动通过所需向心力大于空气阻力，空气阻力是定值无法增加，水珠无法通过Ri曲面通道。[0021]假设两水平放置圆周曲面通道半径R2R，出口宽度极小且相等，固定尺度水珠刚好可通过R曲面通道，因伯努利方程:P+12pV2+Pgh=CC为常量），等高流动时P+12PV2=CC为常量），则理想空气中，设两曲面通道两端压力差C不变，压强相同点压强差（12V2=C-P不变，则此点线速度V的大小相同，水珠在该点受到压力差（即空气阻力）（12Q肋撤PS^SV2=C-PSCkj数，而F向=mV2R;当R2R，水珠在曲面通道压强差相同点受到压力差（即空气阻力）为（12〇3助雜济SV2是定值，而该点F向KF向mV2R2sp^蜗旋式结构单元曲面通道中，细小液滴受法向向心力做变速圆周运动半径R*与切向线速度大小无关，与细小液滴半径r液成正比，与细小液滴的密度成正比，与气体密度成反比；相同尺度细小液滴做变速圆周运动半径相同，固定尺度细小液滴运动半径为定值。[0024]理想气体中，在两端压强差相同而半径不同的圆周曲面通道中，细小液滴做的等高变速圆周运动，通道中压强差相同点的线速度大小相同，为定值，变速圆周运动半径Rs=163气，细小液滴的半径为定值!~液则其运动半径为定值％;当圆周曲面通道半径大于1½时，细小液滴做法向向心运动，运动半径趋向于R，则大于半径R*的变速圆周运动结构半径可叫做向心半径；圆周曲面通道半径小于％时，细小液滴做法向离心运动，运动半径趋向于R，则小于半径R*的变速圆周运动结构半径可叫做离心半径;而版可称作变速圆周运动平衡半径。自原点或圆心引两条水平射线经过内置蜗旋臂外壁和外切蜗旋臂内壁，形成的外切蜗旋臂内壁弧长大于内置蜗旋臂外壁弧长，因流道内总能量为定值依据伯努利效应），气流在靠近外切蜗旋臂内壁弧附近的速度快于内置蜗旋臂外壁弧附近速度，产生法向向外的压力差，增大了离心方向速度，因此实施中选用离心半径做圆周曲面通道的结构半径更有利。[0025]本发明设计的蜗旋式结构曲面通道，两垂直内壁投影采用同原点等长黄金螺线弧线，两内壁所在曲线经原点有一定夹角，夹角为360°NN取斐波那契数列中一项，且N多3，因斐波那契数列为黄金分割数列，相邻项比值接近0•618，外切蜗旋臂内壁在底板投影的黄金螺线弧外起点半径R起S被内置蜗旋臂外壁在底板投影的黄金螺线弧^欠^为所取斐波那契数列N的项次，且n彡1，N=3时n=l，N=5时n=2，N=8时n=3……黄金分割，其净宽度L26二0•618nRfesn=l，分割点为内置蜗旋臂外壁在底板投影的黄金螺线弧内端点到半径版存的投影;nl，分割点在内置蜗旋臂外壁在底板投影的黄金螺线弧上与半径相交）；该处为蜗旋式结构曲面通道的气流入口，变速圆周运动半径小于的细小水珠做法向向心运动可以通过半径RS曲面通道，变速圆周运动半径小于0.618R起S的细小水珠做法向向心运动并因入口处的湍流气流扰动也可进入。[0026]因黄金螺线的特性：自外向内，每转90°的螺线弧线均为四分之一圆周弧，两相邻四分之一圆周弧弧长比1:0.618,半径比1:0.618,两弧线连接点对应圆心共在一条法线上，气流经过连接点流线曲率变大至原来的1•618倍10•618=1•618，小圆周弧上的所需向心力疋大圆周弧上的1_618倍，设大圆周弧半径为R小圆周弧半径为r’，r’=〇.6i8R则F刚删;瓜=mV2R’=l.6l8mV2R=l_618F献《，此点在大圆周弧上保持变速圆周运动的细小水珠线速度大小不变，则空气阻力不变F空=Q2q助^PS^sv2，Fs*吟对应主要组分的细小液滴半径、密度和气体岔度计算出外切蜗旋臂内壁1的平衡半径，实体制作半径离心半径小于平衡半径，以增1虽除雾除湿效果;增加外切蜗旋臂内壁长度即黄金螺线弧线条数M，可以成倍增强除雾除湿效果;减小外切蜗旋臂内壁绕黄金螺线原点逆时针旋转角度36〇〇N，即增加N㈤取斐波那契数列中-项，且於3也是减小过鑛職度，可以增讎麵湿效果。蜗旋式结构单元的并联職職于在气流腫巾施放麵誠，瓶隨为气流臟截面积除以单个蜗旋式结构单元的进风口截面积或出风口截面积，并联设计时注意避免进风口和出互相遮挡。[0033]本发明的有益效果是，提高去除效率，特别是充分去除直径5微米以下的细小液滴，兼有除湿功能，结构小巧，使用简单，制造与运行成本低廉的产品。附图说明[0034]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。:。。35丨’是本发明具体实施方式一的蜗旋式结构单元三棚、剖酬、纖图。n图1中I.隨蜗旋臂，6•外切蜗旋臂，7•蜗旋筒，17.正棚，18•俯视图，19_=图，2〇_a-a口晒m•天点透视图，亂地点透棚，幻.开孔顶盖，队底板，如•开孔顶jhl*JL〇[0037]图2是本发明具体实施方式一的蜗旋壁刪图、蜗旋式结构单元内壁正视图、蜗旋式结构单元蜗旋式一口构单兀内中i•蜗旋式结构单元内壁透视图，2•蜗旋式结构单元内壁侧视图3蜗旋姻，4._式结构单涵K蜗^内置4•内置蜗旋臂夕卜壁u15.内置蜗旋臂夕_，16.丨。。39丨本发明具体实施方式—的蜗旋式图内壁ia〇•外切蜗旋臂内壁儿蜗、BI，•蜗万疋商内土2,14•内置蜗旋臂夕卜壁i，15内置蜗旋臂外辟2rihSia^^»3,P6-Q6.金螺线弧线，ue一ve•蜗旋筒内壁1弧线，v6一u5•蜗2=s3线爪内龍外壁1黄金螓线弧线，q5-t5•内置蜗旋臂外壁2黄金螺线弧线，T5—U5•内置蜗腚臂外壁2黄金螺线弧=〇41]图4是本发明具体实施方式—的蜗旋式结构单元流场内流线和细小水珠受力分析[0042^j4=臂隨1，1G•外切蜗旋臂内壁2，11•外切蜗旋臂内壁3，12.蜗版筒内壁1，13.蜗旋筒内壁2，14•内置蜗旋臂外壁丄，15•内删，i6.内=旋臂外壁置外壁i圆心，c•外切蜗旋臂内壁L圆心，亂流线50第一级圆七圆心，妨•流场内流线，47.流场内流线，48•流场内流士内^二:充场内流线51•、流场内流线52,流场内流线53•流场内流线54.流场内流线55•流易内流线，K9•外切蜗旋臂内壁【细小水珠以9•外切蜗旋臂内壁【细小珠2，K14.内置蜗=碰1细小絲丨，114.隨_臂碰_、水珠2，K5Q.流线50上细小水珠l’LM.流獅_h细小水珠2，獅•織祉细小水珠^顚職5吐细小水珠4,Z.水珠着壁点。_3]图5是本挪具体实施城—的瞻離解元流场内不同半径顏示細。[0044]图5中5•内置蜗旋臂，6•外切蜗旋臂，7•蜗旋筒，8•原点，9•外切蜗旋臂内壁1及其半径，15•内置蜗旋臂外壁2及其半径，似•半径8•?mm流线，⑽•半径7•幻臟流线。[0045]图6是本发額体实施対—嶋旋式结构单元水平面结构示意图。_6]图6中5•隨蜗旋臂，6•外切蜗旋臂，7•蜗旋筒，8.原点，9•外切蜗旋臂内壁1半径，10•外切蜗旋臂内壁2半径，u•外切蜗旋臂内壁3半径，12•蜗旋筒内壁i半径，13.蜗旋筒内壁2半径，14•内置蜗旋臂外壁丨半径，15•内置蜗旋臂外壁2半径，16.内置蜗旋臂外壁3半径，B.内置蜗旋臂外壁丨圆心，c•外切蜗旋臂内壁丨圆心，D.内置蜗旋臂外壁2圆心，E.外切蜗旋臂内壁2圆心，F.内置蜗旋臂外壁3圆心，G•外切蜗旋臂内壁3圆心，H.蜗旋筒内壁2圆心，J•蜗旋筒内壁1圆心。[0047]图7是本发明具体实施方式一的蜗旋式结构立壁剖面和开孔顶盖剖面投影示意图。[0048]图7中12蜗旋筒内壁1半径，13•蜗旋筒内壁2半径，25.开孔顶盖开孔直径，26.外切蜗旋臂内壁起点至内置蜗旋臂外壁净宽度L。[0049]图8是本发明的蜗旋式结构外围进风多层圆周阶梯阵列示意图。[0050]图8中27•外围进风多层圆周阶梯阵列侧视图，28•外围进风多层圆周阶梯阵列俯视图，29•外围进风多层圆周阶梯阵列正视图，3〇•外围进风多层圆周阶梯阵列八，一A，剖视图，56•外围进风多层圆周阶梯阵列透视图。[0051]图9是本发明的蜗旋式结构多层线性阵列示意图。[0052]图9中31•多层线性阵列侧视图，32•多层线性阵列正视图，33•多层线性阵列俯视图，34•多层线性阵列天点透视图，35.多层线性阵列地点透视图。[0053]图10是本发明的蜗旋式结构多层线性阶梯阵列示意图。[0054]图10中36•多层线性阶梯阵列侧视图，37.多层线性阶梯阵列正视图，38.多层线性阶梯阵列俯视图，39•多层线性阶梯阵列地点透视图，40.多层线性阶梯阵列天点透视图。L0055J图n是本友明的鍋屁式结构外围进风多层圆周阵列示意图。[0056]图11中41•外围进风多层圆周阵列侧视图，42•外围进风多层圆周阵列地点透视图，43•外围进风多层圆周阵列天点透视图，44•外围进风多层圆周阵列正视图，45.外围进风多层圆周阵列俯视图。[0057]图12是本发明具体实施方式一的蜗旋式结构中心进风多层圆周阶梯阵列示意图。[0058]图I2中5•内置蜗旋臂，6.外切蜗旋臂，7•蜗旋筒，23.开孔顶盖，24.底板，25.开孔顶盖孔，57•中心进风多层圆周阶梯阵列透视图，58•中心进风多层圆周阶梯阵列侧视图，59•中心进风多层圆周阶梯阵列俯视图，60.中心进风多层圆周阶梯阵列正视图，61•中心进风多层圆周阶梯阵列A’，一A’，剖面图。具体实施方式[0059]具体实施方式一去除空气气流中的雾，主要组分直径5微米的细小水珠，湿度饱和，气流初速度2米秒，大气压强为l〇1325Pa，蜗旋臂夹角45。=360。NN=8,斐波那契数列N的项次n=3,黄金螺线弧线的条数M=3,细小水珠半径r=2.5wn，f^=l.293kgm3，P水=1000kgm3，则R=163rp7_Kp$H，R=l〇.31mm，本装置制作半径取R$Fl0mm，1?制R为离心半径。[0060]如图l2•中心进风多层圆周阶梯阵列A’，一A，，剖面图（61中，蜗旋式结构单元水平气流入口向内圆周排列，气流从阵列底部中心口向上流入，向四周均衡分流进入各蜗旋式结构单元，在内置蜗旋臂5和外切蜗旋臂6之间，气流开始加速，速度增加，压强减小，温^降低，沿流道气流方向不断改变，细小水珠不断被分离出来，在蜗旋臂两壁富集成膜，分离后的气体经蜗旋筒7旋转向上由开孔顶盖23开孔25流出；蜗旋臂两壁富集的水因重力下流至底板24，沿阵列底部中心口流出；正视图（60和侧视图（58中，开孔顶盖23阵列，底板¾阵列，开孔顶盖开孔25阵列。[0061]如图1•A-A剖面图（20中，外切蜗旋臂⑹和内置蜗旋臂⑸同原点排列，夹角45。围成蜗旋形曲面通道，外切蜗旋臂6外切于蜗旋筒7，内置蜗旋臂5与蜗旋筒7相交，相切线和相交线为蜗旋筒立面开口，气流切向进入蜗旋筒7;天点透视图（21中，曲面通道上下面由开孔顶盖25和底板25封闭。[0062]如图2•蜗旋式结构单元内壁俯视图4中，外切蜗旋臂6和内置蜗旋臂5同原点⑻排列，夹角45°围成蜗旋形曲面通道;蜗旋式结构单元内壁透视图⑴中，外切蜗旋臂内壁19、外切蜗旋臂内壁21〇、外切蜗旋臂内壁311组成外切蜗旋臂6的内壁，蜗旋筒内壁112、蜗旋筒内壁2I3组成蜗旋筒7的内壁，内置蜗旋臂外壁114、内置蜗旋臂夕卜壁215、内置蜗旋臂外壁316组成内置蜗旋臂外壁。[0063]如图2_P6—Q6•外切蜗旋臂内壁1黄金螺线弧线，Q6—T6•外切蜗旋臂内壁2黄金螺线弧线，TC—U6•外切蜗旋臂内壁3黄金螺线弧线，U6—V6•蜗旋筒内壁1弧线，V6—U5.蜗旋筒内壁2弧线，P5—Q5.内置蜗旋臂外壁1黄金螺线弧线，Q5—T5.内置蜗旋臂外壁2黄金螺线弧线，T5—U5.内置蜗旋臂外壁2黄金螺线弧线;外切蜗旋臂内壁黄金螺线弧线连接点P6、Q6、T6;内置蜗旋臂外壁黄金螺线弧线连接点P5、Q5、T5;蜗旋筒内壁弧线连接点ve;内置蜗旋臂外壁黄金螺线弧线与蜗旋筒内壁弧线连接点U5;外切蜗旋臂内壁黄金螺线狐线与蜗旋筒内壁弧线连接点U6。[0064]、如图4•流速平衡后，流线5〇上细小水珠KK50流至U50位置，再流至M50位置，圆f、始终是（C50，是变速圆周运动，再由（M50位置流向（N5〇位置时，圆心迁移到E50位置，两弧半径比丨：〇.618，圆心C5〇与E5〇共在一条法线上，流线曲率变大为原来的1•618倍，所需向心力增大〇.eis倍，而原平衡的空气阻力未变，细小水珠无法增大运动曲率而从转弯的气流中离心分离，沿原流线前进，最后细小水珠运动到水珠着壁点Z附近附着在外切蜗旋臂内壁上，运行中相同尺度的细小水珠汇集于z附近。[0065]如图5.外切蜗旋臂内壁19的半径RIOmm，内置蜗旋臂外壁215的半径R’6•18mm，外切蜗旋臂内壁6和内置蜗旋臂外壁5之间可容纳流线范围示例，半径8.7mm流线62和半径7•52mm流线63不能通过。[GG66]如图6.蜗旋结构各弧线半径和圆心位置。[_7]如图7•开孔顶盖25与蜗旋筒内壁213是投影同心圆，开孔顶盖25开孔半径小于蜗旋筒内壁112半径可延长外切蜗旋臂内壁分离区域至蜗旋筒内壁，加强分离效果，外切蜗旋臂内壁起点至内置蜗旋臂外壁净宽度L26=0.6183㈣尸2•36圆1。

权利要求：、1•一种蜗旋式除雾除湿装置，特别是涉及到利用一种蜗旋式结构离心去除气流中的细小液滴，同时冷凝去除水蒸气的发明，其特征在于:蜗旋式结构单元由开孔顶盖23、底板24、外切蜗旋臂6、内置蜗旋臂（5、蜗旋筒⑺组成，一定数量的蜗旋式结构单元以阵列式并联丨水平置于气流通道中，富含细小液滴和水蒸气的气流进入并联阵列，在每个蜗旋式结构单元中涡旋前进，过流断面由外向内渐进缩窄，气流流速增加，压强减小；水平方向^蜗旋式结构单元流道，侧内壁投影为同原点等弧长黄金螺线，气流携带细小液滴和水蒸气沿黄金螺线流线做等尚变速圆周运动，细小液滴因流道的离心半径和周期性曲率增大的约束而被离心去除;蜗旋式结构同时具有热交换的功能，气流在压强减小、速度增加的过程中温度降低吸收热量，水蒸气则放热并冷凝成雾，随同细小液滴一同被离心去除，完成除雾除湿，干；：采气流携带热量从蜗旋式结构单元顶盖开口（25流出，蜗旋式结构单元流道两侧内壁富集的水膜或液膜受重力下流至底板，在底板汇集后沿气流入口底部流出。2.根据权利要求1所述的蜗旋式结构，其特征在于:外切蜗旋臂内壁在底板上投影弧线所在曲线为黄金螺线，长度不短于M条9〇。圆弧由外向内顺次连接而成的弧线，M取大于等于2的正整数，总旋转角度不小于180。，两相邻圆弧半径比k〇.618。3.根据权利要求1所述的蜗旋式结构，其特征在于:外切蜗旋臂内壁与内置蜗旋臂外壁夹角为360°N，N取斐波那契数列中一项，且n彡3。4.根据权利要求1所述的蜗旋式结构，其特征在于：外切蜗旋臂内壁3外切于蜗旋筒内壁1，蜗旋筒内壁1在底板投影为180°圆弧线，其半径为外切蜗旋臂内壁3在底板投影的半径的0.618倍。5.根据权利要求1所述的蜗旋式结构，其特征在于：外切蜗旋臂内壁i外起点水平半径线段被内置蜗旋臂外壁在底板的投影n次黄金分割n为所取斐波那契数列N的项次，且n多1，其净宽度1^=0.618"\半径。6.根据权利要求1所述的一定数量的蜗旋式结构单元并联，其特征在于:并联数量为气流通道截面积除以单个蜗旋式结构单元的进风口截面积或出风口截面积。7.根据权利要求1所述的阵列式并联，其特征在于:包括单层圆周阵列、外围进风多层圆周阵列、外围进风多层圆周阶梯阵列、中心进风多层圆周阵列、中心进风多层圆周阶梯阵列、单层线性陈列、多层线性阵列、多层线性阶梯阵列，也包括多个阵列并联。8.根据权利要求1所述的流道的离心半径，其特征在于：外切蜗旋臂内壁丨的黄金螺线弧线半径小于气流维持主要组分细小液滴做变速圆周运动的平衡半径。9.根据权利要求1所述的蜗旋式结构的热交换功能，其特征在于：黄金螺线自我相似，外切蜗旋臂内壁1外起点的过流断面随曲面通道两壁M次旋转90。，净宽度Ll按黄金分割比例缩小为LM=0.618MU，M取大于等于2的正整数，则等高过流断面同比例缩小，气流流速增加压强减小，压强减小温度降低，水蒸气冷凝成雾，加装造雾储液循环装置可加强水蒸气冷凝成雾的效果。10.根据权利要求9所述的加装造雾储液循环装置，其特征在于:加装储液桶、超声造雾器或压力造雾装置或液体喷雾装置、循环泵、液体循环装置。

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