[发明专利]流体的反重力稀相气力输送装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种流体的反重力稀相气力输送装置。它可以将地面水或者固体粉末颗粒垂直输送到不同高度的大气之中，应用于除雾、农业灌溉、消防、人工气象气候和沙漠治理等领域。

背景技术

本发明源于对喷射雾化冶金技术的研究，但本发明的意义超越了这项技术应用本身。

喷射雾化冶金技术的核心技术是射流雾化技术，射流雾化的效果取决于一些物性参数，如界面张力、粘性等和一些运动参数如速度差等。其中在确定的工作介质和温度条件下，通过提高工作介质与环境之间的速度差可以获得更小的液体颗粒，在二流雾化中，这些颗粒，特别是小的颗粒会伴随废气运动，对环境造成污染，而这些小颗粒也非常难以收集，在通常的喷射雾化冶金技术工艺中是个不大不小的头痛问题。不过在本发明的研究中，则充分的利用了小颗粒或者小液滴的这个特点，让它们伴随废气的运动可以变做对其进行疏运的一种手段。

在陆地环境下，水的循环使得大地上充满生机。通常水循环有一些环节，如由海洋、河流、湖泊在日光的照射下蒸发为水蒸汽，形成云、气流疏运、温度改变形成降水到地面、再又地面的各种径流最终回归海洋。

而人类则利用管道沟渠等对水进行疏运和利用，所以大量的耕地被占用，而且由于地面的地形地貌特征复杂，水利工程的建设不仅投入大，而且收效甚少。

特别是对一些气象灾害，如旱灾，一旦爆发，很难在短时间内通过水利工程来缓解灾害，而通过机动运输的方法显然是杯水车薪，无济于事，因此，采用新的手段来大范围、大跨度、大量的、即时的调水成为一个迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决已有技术中存在的问题，提供一种流体的反重力稀相气力输送装置。本发明结构简单功能强大，能够将地面水以雾化水或者将粉末以气-粉流的方法垂直的输送到不同高度大气之中，可以实现人工降雨或者改变大气湿度的目的。

为达到上述目的，本发明的构思是：

本发明的流体的反重力稀相气力输送装置，具有雾化腔体。

雾化腔体为一空腔体，提供气体和水或者气体和粉末充分混合的空间。

本发明的流体的反重力稀相气力输送装置，具有浮力管。

浮力管为一管道，和雾化腔体在其上端相连接。浮力管在工作状态下漂浮于空气中，将气-水或者气-粉稀相多相流向反重力方向导入大气中。浮力管是轻质材料制成的管件，有轻气球牵引管、或者风筝牵引管、或者轻气泡膜管、或者均匀材料管，其在工作状态下，能漂浮在空气之中。

本发明的流体的反重力稀相气力输送装置，具有雾化器。

雾化器用以雾化水流或者使得粉末颗粒流分散，雾化器和雾化腔体在其侧面或下端相连接。雾化器的形式有很多，或者单流雾化、或者多流雾化、或者超声雾化、或者直接由入气管流入的高压气体来流来雾化和分散等。

本发明的流体的反重力稀相气力输送装置，具有入流管。

入流管是水流或者粉末颗粒流的输入管，和雾化器相连接。工作介质的水流或者粉末颗粒流由外部动力驱动经入流管进入雾化器。

本发明的流体的反重力稀相气力输送装置，具有入气管。

入气管为高压气流的输入管，和雾化腔体相连接。高压气流由外部动力驱动经入气管进入雾化器。

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：

一种流体的反重力稀相气力输送装置，包括雾化腔体、浮力管、雾化器、入流管和入气管，其特征在于所述雾化腔体上端连接浮力管、侧面或下端连接雾化器和入气管，入流管连接雾化器。由外部动力提供的入流管中的水流或者粉末颗粒流经由雾化器喷入雾化腔体中，与由外部动力提供的从入气管中进入雾化腔体的高压气流相混合，形成气-水或者气-粉稀相多相流，然后在浮力管两端压力差作用下，由浮力管将气-水或者气-粉稀相多相流向反重力方向输送，最终在浮力管的出口处进入大气。

上述雾化腔体提供水或者粉末及它们与气流来流相混合的空间，其形状和形式可不同。

上述浮力管是轻质材料制成的管件，其在工作状态下，漂浮在空气之中。漂浮管可以是轻气球牵引管或者风筝牵引管或者轻气泡膜管或者均匀材料组成的可以在工作状态下实现漂浮的漂浮管。浮力管的长度可以因为装置的实际用途、流体输送的目标高度不同而变化，因此可以有变长度的设计。同时浮力管的出口可以有不同的形状和功能，如收口或者开口、开口方向等。

上述雾化器用以实现水流的雾化或者粉末颗粒流的分散，可以是单流体的或者是双、多流体的或者超音速的或者超声波的、也可以利用入气管接入的高压气流来实现水流的雾化或者颗粒流的分散。