一种基于角度自适应的惯性除雾器的制作方法

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1.本实用新型属于船舶通风设备生产技术领域，特别涉及一种基于角度自适应的惯性除雾器。


背景技术：

2.海洋船舶进气除雾器安装在主辅机舱的进气系统中，用于滤除空气中存在的雾滴，保护下游的动力设备不受盐份腐蚀的侵害。惯性除雾器是一种常用的气流过滤装置，利用雾滴的惯性效应，在气流偏转时脱离主流，撞击到叶片或疏水钩表面，达到分离目的。
3.惯性除雾器的曲折流道和疏水钩会对气流造成剧烈的扰动，形成一定的气动阻力损失，进而减少下游动力设备的进气量，对动力输出和效率造成负面影响。然而，气动阻力和分离效率之间是相互折衷的关系，应在保证分离效率符合要求的前提下，尽量减少装置的气动阻力。
4.惯性除雾器的分离效率和气动阻力受多种因素的影响，包括气流速度、叶片间距、叶片折转角。其中，叶片折转角是影响装置总体能效的主要因素，折转角越小，除雾效率越高，但气动阻力也越大，折转角越大，气动阻力越小，但除雾效率也越小。
5.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种基于角度自适应的惯性除雾器，从而克服上述现有技术中的缺陷。
7.为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于角度自适应的惯性除雾器，包括：叶片、疏水钩、旋转销、集水机构；所述叶片间通过旋转销连接，所述叶片末端设置有疏水钩；所述集水机构包括集水盒、泄流孔、液位计、角度执行器、pid调节器、电机，所述疏水钩正下方设置有集水盒，集水盒底面上设置有泄流孔，所述集水盒内设置有液位计，角度执行器设置在集水盒上，电机与旋转销连接；所述角度执行器通过线路分别与液位计、pid调节器、电机连接，根据液位计采集的液位数据，与设定值比较，根据差值控制电机转动带动旋转销调节叶片间的角度。
8.优选地，技术方案中，集水机构分为上游集水机构、下游集水机构，对上游集水机构和下游集水机构设置针对性的反馈控制机制。
9.优选地，技术方案中，上游集水机构的控制机制为负反馈模式。
10.优选地，技术方案中，下游集水机构的控制机制为正反馈模式。
11.优选地，技术方案中，从上游集水机构至下游集水机构对应集水盒上泄流孔的直径依次减小。
12.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
13.能够分区域考察惯性除雾器内的雾滴分离情况并据此精准控制叶片折转角。当上游雾滴拦截率较高时，适当扩大叶片折转角以降低局部的气动阻力损失；当上游雾滴拦截率较低时，适当缩小折转角以提高雾滴拦截效率；当下游拦截到雾滴时，适当缩小折转角以提高雾滴拦截效率；当雾滴已被上游拦截殆尽时，可将下游折转角扩大至180
°
，将局部气动阻力损失降至最低。这样即可使惯性除雾器在运行状态下的实时能效达到最优。
附图说明：
14.图1为本实用新型基于角度自适应的惯性除雾器结构示意图；
15.图2为本实用新型集水盒周边放大图；
16.图3为本实用新型基于角度自适应的惯性除雾器组装图；
17.图4为本实用新型pid调节器控制原理框图；
18.附图标记为：1-引流段、2-第一疏水钩、3-第二疏水钩、4-第三疏水钩、5-第四疏水钩、6-出流段、7-叶片、8-集水盒、9-液位计、10-泄流孔、11-角度执行器、12-电机、13-旋转销、14-pid调节器。
具体实施方式：
19.下面对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
20.除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
21.实施例1
22.如图1-4所示，一种基于角度自适应的惯性除雾器，包括：引流段1、叶片7、第一疏水钩2、第二疏水钩3、第三疏水钩4、第四疏水钩5、出流段6、集水盒8、泄流孔10、液位计9、角度执行器11、pid调节器14、电机12、旋转销13；所述叶片7间通过旋转销13连接，第一叶片7与引流段1连接，第四叶片与出流段6连接，四片叶片7末端分别设置有一疏水钩2、第二疏水钩3、第三疏水钩4、第四疏水钩5，每个疏水钩正下方均设置有集水盒8，集水盒8底面上设置有泄流孔10，所述集水盒8内设置有液位计9，角度执行器11设置在集水盒8上，电机12与旋转销13连接；所述角度执行器11通过线路分别与液位计9、pid调节器14、电机12连接，根据液位计9采集的液位数据，与设定值比较，根据差值控制电机12转动带动旋转销13调节叶片7间的角度。
23.集水机构分为上游集水机构、下游集水机构，第一疏水钩2、第二疏水钩3对应上游集水机构，第三疏水钩4、第四疏水钩5对应下游集水机构。从上游集水机构至下游集水机构对应集水盒8上泄流孔10的直径依次减小。
24.疏水钩对雾滴的绝对拦截数从上游至下游递减，第一疏水钩2、第二疏水钩3起到了对雾滴的主要拦截作用，第三疏水钩4、第四疏水钩5起到次要拦截作用。在相当多的情况下(比如疏水钩足够宽或叶片夹角足够小)，雾滴已被第一疏水钩2、第二疏水钩3 100％拦截，在此情况下，下游叶片折角成的气动阻力损失成为冗余，需要对上游集水机构和下游集水机构设置针对性的反馈控制机制。
25.将第一疏水钩2、第二疏水钩3下方的集水机构设为负反馈模式。具体为：第一疏水钩2、第二疏水钩3内雾滴汇聚后在重力作用下流入下方集水盒8，水从泄流孔10排出。当拦截率较高时，由于集水盒8收集流量高于泄流量，集水盒8内液位上升，液位计9生成信号发送至角度执行器11，角度执行器11将数据发送至pid调节器14，pid调节器14将检测数据与设定数据进行对比，求出两数值的差值，根据差值，发送命令至角度执行器11，控制电机12转动，带动旋转销13转动，使第一疏水钩2、第二疏水钩3两侧叶片7间夹角扩大，减小第一疏水钩2、第二疏水钩3对雾滴的拦截效率，将一部分雾滴拦截任务分配给下游疏水钩，同时减小对应位置处的气动阻力；当拦截率较低时，由于集水盒8收集流量低于泄流量，集水盒8内液位下降，液位计9生成信号发送至角度执行器11，角度执行器11根据液位情况，控制旋转销13转动，使第一疏水钩2、第二疏水钩3两侧叶片7间夹角缩小，提高第一疏水钩2、第二疏水钩3对雾滴的拦截效率。
26.将第三疏水钩4、第四疏水钩5下方的集水机构设为正反馈模式。具体为：第三疏水钩4、第四疏水钩5内雾滴汇聚后在重力作用下流入下方集水盒8。如果雾滴未被上游完全拦截，一部分雾滴到达第三疏水钩4、第四疏水钩5，但由于疏水流量较小，集水盒8内的液位较为稳定，液位计9生成信号发送至角度执行器11，角度执行器11根据液位情况，控制旋转销13转动，使第三疏水钩4、第四疏水钩5两侧叶片7间夹角缩小，提高第三疏水钩4、第四疏水钩5对雾滴的拦截效率。如果雾滴已被上游完全拦截，没有雾滴到达第三疏水钩4、第四疏水钩5，则集水盒8内的液位为零，液位计9生成信号发送至角度执行器11，角度执行器11控制旋转销13转动，使第三疏水钩4、第四疏水钩5两侧叶片7夹角扩展至180
°
，将相应位置气动阻力降至最低。
27.前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。