本發(fā)明涉及一種洗消凈化裝置，尤其是一種將超薄射流技術(shù)（ultrathin jet stream，UJS）與低溫等離子技術(shù)（low temperature plasma，LTP）結(jié)合的組合式節(jié)水高效洗消凈化裝置。

背景技術(shù)：

目前常規(guī)的三防洗消，一般采用水槍和噴霧器噴射開(kāi)花射流或霧狀水,存在洗消速度慢、洗消不徹底、耗水量大、所需洗消劑多等問(wèn)題。特別是流水槍和開(kāi)花水槍, 不僅耗水量大,而且易造成污水漫流, 形成二次污染，導(dǎo)致很多情況下需要對(duì)污染現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行洗消。洗消車(chē)對(duì)處置這種情況頗為有效，但其儲(chǔ)水量有限，污染現(xiàn)場(chǎng)又常常缺乏清潔水源，所以節(jié)水和高效的洗消技術(shù)和設(shè)備便成為這種情勢(shì)下的關(guān)鍵技術(shù)之一，對(duì)于完善和恢復(fù)戰(zhàn)斗力將起到舉足輕重的作用。

等離子體（plasma）是氣體原子在達(dá)到暈電壓等特定物理?xiàng)l件下，電子和原子核相互共存，宏觀上正負(fù)電量相等，所呈現(xiàn)的電中性狀態(tài)，是物質(zhì)存在的第四態(tài)。依據(jù)等離子體的粒子溫度可將其分為兩大類(lèi)，即熱平衡等離子體(Thermal balance plasma，TBP)和等離子體(Low temperature plasma，LTP)。熱平衡等離子體(TBP)不僅電子溫度高，重粒子溫度也高。非熱平衡等離子體的電子溫度極高，而離子和原子之類(lèi)的重粒子溫度卻可低到與常溫相似；由于等離子體的宏觀溫度取決于重粒子的溫度，因此這類(lèi)等離子體也稱(chēng)為等離子體(LTP)。

目前，LTP已成為一種新的滅菌手段應(yīng)用于醫(yī)學(xué)儀器消毒、空氣消毒凈化等方面。其滅菌原理主要有：①在等離子體中大量受激原子、分子、自由基等活性物質(zhì)，易與細(xì)菌體內(nèi)蛋白質(zhì)和核酸發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致細(xì)菌死亡；②在等離子體產(chǎn)生過(guò)程中，由于輝光放電，可放出大量紫外線，這種高能紫外線光子可起到殺菌作用；③等離子體靜電場(chǎng)能分解與擊破帶負(fù)電細(xì)菌，并能極化和吸附塵埃。

同時(shí)，LTP也是一種新型的廢水廢氣處理技術(shù)，起作用的物質(zhì)也是大量受激原子、分子、自由基等活性物質(zhì)和紫外線。紫外光作用原理是有毒有害物的分子吸收光子后進(jìn)入激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)分子返回基態(tài)時(shí)吸收的能量使其分子鍵斷裂，生成相應(yīng)的游離基或離子。這些游離基或離子易與溶解氧或水分子反應(yīng)生成新的物質(zhì)而被除去。活性物質(zhì)的作用原理是和部分有毒有害物分子碰撞結(jié)合，同時(shí)產(chǎn)生的大量活性自由基和氧化性極強(qiáng)的O3，能與有害氣體分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最后生成無(wú)害產(chǎn)物。

可見(jiàn)，應(yīng)用LTP技術(shù)應(yīng)對(duì)生化武器乃至核武器的威脅有其可靠的理論基礎(chǔ)。首先，LTP是一種廣譜的殺菌技術(shù)，對(duì)炭疽桿菌等生物武器可直接起殺滅作用。

其次，LTP對(duì)各種有機(jī)的生物毒劑可起到降解作用。再者，LTP可與無(wú)機(jī)的有害物發(fā)生反應(yīng)使其降解，可能會(huì)使芥子氣等化學(xué)毒劑降解。最后，LTP對(duì)塵埃的極化和吸附作用將有助于核子意外時(shí)的空氣凈化，減少和避免含有放射性核微粒的塵埃在人體及環(huán)境中的存留。

迄今為止，LTP技術(shù)應(yīng)用于核生化武器三防保障的研究還未見(jiàn)報(bào)道。

另外，本申請(qǐng)的發(fā)明人在2015.4.17日申請(qǐng)了申請(qǐng)?zhí)枮?01510186316.9的中國(guó)專(zhuān)利，該專(zhuān)利公開(kāi)了一種產(chǎn)生混合射流的方法及其引流結(jié)構(gòu)，所述產(chǎn)生混合射流的方法，具體包括以下步驟：首先，將氣體介質(zhì)流體和液體介質(zhì)流體分別以?xún)蓚€(gè)不同的初速度射出；隨后，使射出的氣體介質(zhì)流體和液體介質(zhì)流體匯流和混合；之后，讓匯流和混合的氣體介質(zhì)流體和液體介質(zhì)流體作弧形的離心運(yùn)動(dòng)；通過(guò)離心運(yùn)動(dòng)使得液體介質(zhì)流體和氣體介質(zhì)流體因?yàn)楸戎夭煌l(fā)生分離，氣體介質(zhì)流體比重較低，在液體介質(zhì)流體表面移動(dòng)，氣體介質(zhì)流體將動(dòng)量傳遞給液體介質(zhì)流體；最后，分離后的液體介質(zhì)流體在氣體介質(zhì)流體驅(qū)動(dòng)下，產(chǎn)生薄面狀的混合射流；而上述的“讓匯流和混合的氣體介質(zhì)流體和液體介質(zhì)流體作弧形的離心運(yùn)動(dòng)”是通過(guò)引流結(jié)構(gòu)中的弧形匯流面來(lái)實(shí)現(xiàn)的。而正是因?yàn)椴捎昧松鲜龅幕⌒螀R流面，當(dāng)所述的氣體介質(zhì)流體為具有抑菌效果的等離子體、液體介質(zhì)流體為具有去污效果的洗消液時(shí)，等離子體和洗消液在弧形匯流面匯流過(guò)程中，會(huì)發(fā)生混合，大量的等離子體被打散在洗消液中，致使大量等離子體難以保留氣體原有性狀，極大地影響了等離子體的抑菌效果，即影響了洗消效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種超薄射流與等離子體組合式洗消凈化裝置，其能夠使得從洗消液輸送管中噴出的洗消液呈薄面狀射出，同時(shí)，從等離子體輸送管中輸出的等離子體也能夠呈幕狀噴出，且薄面狀噴出的洗消液和幕狀噴出的等離子體能夠匯流，匯流后的流體中，大部分的等離子體能夠保留氣體原有性狀，具有良好的抑菌效果。

為實(shí)現(xiàn)上述的技術(shù)目的，本發(fā)明將采取如下的技術(shù)方案：

一種具有雙源射流的洗消凈化方法，基于超薄射流技術(shù)與等離子體技術(shù)建立，包括以下步驟：（1）將呈薄面狀的洗消液和呈幕狀的等離子體分別以?xún)蓚€(gè)不同的流速射出；且幕狀等離子體的寬度不小于薄面狀洗消液；（2）呈薄面狀射出的洗消液能夠做離心運(yùn)動(dòng)，且幕狀射出的等離子體能夠與做離心運(yùn)動(dòng)的呈薄面狀射出的洗消液在位置O處以相切的方式匯流，即在匯流位置O處，等離子體的流速方向與洗消液的流速方向一致；（3）在匯流位置O處，薄面狀等離子體能夠在薄面狀洗消液表面移動(dòng)，以將自身動(dòng)量傳遞給處于此位置的薄面狀洗消液；而薄面狀洗消液與薄面狀等離子體比重的不同，致使兩者在經(jīng)過(guò)匯流位置O處后，產(chǎn)生氣-液分層的薄面狀射流。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的洗消液能夠從液體導(dǎo)流部件的進(jìn)液部位到液體導(dǎo)流部件的出液部位逐步延展成薄膜狀，而最終呈薄面狀從液體導(dǎo)流部件的出液部位射出。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，液體導(dǎo)流部件為內(nèi)凹弧形導(dǎo)流部件。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述等離子體通過(guò)氣體導(dǎo)流部件的導(dǎo)流后呈幕狀射出，且氣體導(dǎo)流部件也為內(nèi)凹弧形導(dǎo)流部件，同時(shí)液體導(dǎo)流部件處于氣體導(dǎo)流部件內(nèi)凹弧面的內(nèi)側(cè)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的液體導(dǎo)流部件為內(nèi)凹弧面，氣體導(dǎo)流部件為內(nèi)凹弧形通道。

本發(fā)明還提供了一種超薄射流與等離子體組合式洗消凈化裝置，包括液體輸送管、氣體輸送管以及雙源噴頭；雙源噴頭具有液體導(dǎo)流部件和氣體導(dǎo)流部件，液體輸送管的出口與液體導(dǎo)流部件連通，氣體輸送管的出口與氣體導(dǎo)流部件連通；液體輸送管、氣體輸送管分別與雙源噴頭固定連接；液體導(dǎo)流部件設(shè)置于雙源噴頭表面，呈內(nèi)凹弧面設(shè)置，該內(nèi)凹弧面的一端具有進(jìn)液部位，與液體輸送管的出口連通，另一端則設(shè)置成出液部位；氣體導(dǎo)流部件為一內(nèi)凹弧面通道，設(shè)于雙源噴頭內(nèi)部；該內(nèi)凹弧面通道的一端為進(jìn)氣部位，與氣體輸送管的出口連通，另一端則敞口設(shè)置，為內(nèi)凹弧面通道的出氣部位；液體輸送管中輸入的洗消液，經(jīng)內(nèi)凹弧面的導(dǎo)流后，從內(nèi)凹弧面的進(jìn)液部位到內(nèi)凹弧面的出液部位逐步延展成膜狀液流，最終從內(nèi)凹弧面的出液部位呈薄面狀液流射出；等離子體經(jīng)內(nèi)凹弧面通道的導(dǎo)流后，從內(nèi)凹弧面通道的出氣部位呈幕狀噴出；呈幕狀從內(nèi)凹弧面通道中噴出的等離子體以及呈薄面狀從內(nèi)凹弧面射出的洗消液能夠在位置O處呈內(nèi)切方式匯流，此時(shí)等離子體的流速方向與洗消液的流速方向一致；從內(nèi)凹弧面噴射而出的薄面狀洗消液，在經(jīng)過(guò)匯流位置O處后，由于前期內(nèi)凹弧面的導(dǎo)向，使得洗消液能夠繼續(xù)保持離心運(yùn)動(dòng)；從內(nèi)凹弧面通道中噴射而出的薄面狀等離子體在匯流位置O處，能夠在薄面狀洗消液表面移動(dòng)，以將自身動(dòng)量傳遞給處于此位置的薄面狀洗消液；薄面狀洗消液與薄面狀等離子體比重的不同，致使兩者在經(jīng)過(guò)匯流位置O處后，產(chǎn)生氣-液分層的薄面狀射流。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述雙源噴頭具有兩個(gè)端部，分別為管體固定端以及流體噴出端，管體固定端與流體噴出端相對(duì)設(shè)置；液體輸送管、氣體輸送管并列地安裝在雙源噴頭的管體固定端；內(nèi)凹弧面的進(jìn)液部位與雙源噴頭的管體固定端相鄰，而內(nèi)凹弧面的出液部位設(shè)置于雙源噴頭的流體噴出端；內(nèi)凹弧面通道的進(jìn)氣部位與雙源噴頭的管體固定端相鄰，而內(nèi)凹弧面通道的出氣部位設(shè)置于雙源噴頭的流體噴出端。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的內(nèi)凹弧面為扇形內(nèi)凹弧面，而內(nèi)凹弧面通道也為扇形內(nèi)凹弧面通道；且扇形內(nèi)凹弧面、扇形內(nèi)凹弧面通道兩者的扇面均從雙源噴頭的管體固定端至雙源噴頭的流體噴出端逐步展開(kāi)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述液體輸送管的管徑為1-2mm，液體輸送管中洗消液的液壓是15-20MPa；內(nèi)凹弧面的曲率半徑是4-5cm。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述內(nèi)凹弧形通道的曲率半徑相對(duì)于內(nèi)凹弧面曲率半徑的差異，與液體輸送管、氣體輸送管在雙源噴頭管體固定端上的安裝位置相關(guān)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述內(nèi)凹弧面的曲率半徑與液體輸送管的管徑、流經(jīng)液體輸送管的洗消液的液壓有關(guān)。

根據(jù)上述的技術(shù)方案，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下的有益效果：

本發(fā)明所述的雙源射流方法，既能夠?qū)⒌入x子體攜帶的動(dòng)量傳遞給洗消液，以使洗消液保持較高速度進(jìn)行噴淋；同時(shí)由于等離子體僅在匯流位置O處與洗消液呈點(diǎn)接觸，因此，可以有效地減少，甚至避免等離子體在洗消液中的“消融”，即絕大多數(shù)的等離子體能夠保留氣體原有性狀，對(duì)于維持等離子體的抑菌效果具有良好的保障。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述的超薄射流與等離子體組合式洗消凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明所述的超薄射流與等離子體組合式洗消凈化裝置的正視圖；

圖中：1-液體輸送管；2-氣體輸送管；3-雙源噴頭；31-液體導(dǎo)流部件；32-氣體導(dǎo)流部件；33-管體固定端；34-流體噴出端；O為洗消液經(jīng)液體導(dǎo)流部件導(dǎo)流射出后與等離子體經(jīng)氣體導(dǎo)流部件導(dǎo)流射出后呈內(nèi)切方式匯流的位點(diǎn)；V1為洗消液在匯流位點(diǎn)O處的流速，V2為等離子體在匯流位點(diǎn)O處的流速。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。以下對(duì)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說(shuō)明性的，決不作為對(duì)本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。除非另外具體說(shuō)明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對(duì)布置。表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個(gè)部分的尺寸并不是按照實(shí)際的比例關(guān)系繪制的。對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為授權(quán)說(shuō)明書(shū)的一部分。在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實(shí)施例的其它示例可以具有不同的值。

為了便于描述，在這里可以使用空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來(lái)描述如在圖中所示的一個(gè)器件或特征與其他器件或特征的空間位置關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解的是，空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構(gòu)造上方”或“在其他器件或構(gòu)造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構(gòu)造下方”或“在其他器件或構(gòu)造之下”。因而，示例性術(shù)語(yǔ)“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)。

本發(fā)明提供了一種具有雙源射流的洗消凈化方法，基于超薄射流技術(shù)與等離子體技術(shù)建立，主要緣由在于通過(guò)使用超薄射流技術(shù)，以最大限度地緩解水源有限、利用率低、浪費(fèi)嚴(yán)重、廢水回收處理復(fù)雜的問(wèn)題；通過(guò)等離子體技術(shù)，有效地緩解常規(guī)洗消劑一次性消耗量大、可能對(duì)環(huán)境造成污染、對(duì)武器裝備造成腐蝕的問(wèn)題；因此，如何有效地整合超薄射流技術(shù)與等離子體技術(shù)，正是本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題。具體地，本發(fā)明所述的具有雙源射流的洗消凈化方法，包括以下步驟：（1）將呈薄面狀的洗消液和呈幕狀的等離子體分別以?xún)蓚€(gè)不同的流速射出；且幕狀等離子體的寬度不小于薄面狀洗消液；（2）呈薄面狀射出的洗消液能夠做離心運(yùn)動(dòng)，且幕狀射出的等離子體能夠與做離心運(yùn)動(dòng)的呈薄面狀射出的洗消液在位置O處以相切的方式匯流，即在匯流位置O處，等離子體的流速方向與洗消液的流速方向一致；（3）在匯流位置O處，幕狀等離子體能夠在薄面狀洗消液表面移動(dòng)，以將自身動(dòng)量傳遞給處于此位置的薄面狀洗消液；而薄面狀洗消液與薄面狀等離子體比重的不同，致使兩者在經(jīng)過(guò)匯流位置O處后，產(chǎn)生氣-液分層的薄面狀射流。由此可見(jiàn)，本發(fā)明所述的雙源射流方法，既能夠?qū)⒌入x子體攜帶的動(dòng)量傳遞給洗消液，以使洗消液保持較高速度進(jìn)行噴淋；同時(shí)由于等離子體僅在匯流位置O處與洗消液呈點(diǎn)接觸，因此，可以有效地減少，甚至避免等離子體在洗消液中的“消融”，即絕大多數(shù)的等離子體能夠保留氣體原有性狀，對(duì)于維持等離子體的抑菌效果具有良好的保障。

為保證射出的薄面狀洗消液呈“超薄”狀態(tài)，本發(fā)明通過(guò)配置特定的液體導(dǎo)流部件，使得洗消液能夠從液體導(dǎo)流部件的進(jìn)液部位到液體導(dǎo)流部件的出液部位逐步延展成薄膜狀，而最終呈薄面狀從液體導(dǎo)流部件的出液部位射出。而為使得射出的薄面狀洗消液能夠做離心運(yùn)動(dòng)，本發(fā)明將所述液體導(dǎo)流部件設(shè)置為內(nèi)凹弧形導(dǎo)流部件。而為了讓所述的等離子體呈幕狀射出，本發(fā)明配置氣體導(dǎo)流部件，并將氣體導(dǎo)流部件也設(shè)置為內(nèi)凹弧形導(dǎo)流部件，同時(shí)液體導(dǎo)流部件處于氣體導(dǎo)流部件內(nèi)凹弧面的內(nèi)側(cè)，由此，在匯流位置O處，幕狀等離子體能夠在薄面狀洗消液表面移動(dòng)，以將自身動(dòng)量傳遞給處于此位置的薄面狀洗消液；而薄面狀洗消液與薄面狀等離子體比重的不同，致使兩者在經(jīng)過(guò)匯流位置O處后，產(chǎn)生氣-液分層的薄面狀射流。

根據(jù)上述的方法，本發(fā)明設(shè)計(jì)出了一種超薄射流與等離子體組合式洗消凈化裝置，如圖1、圖2所示，包括液體輸送管、氣體輸送管以及雙源噴頭；雙源噴頭具有液體導(dǎo)流部件和氣體導(dǎo)流部件，液體輸送管的出口與液體導(dǎo)流部件連通，氣體輸送管的出口與氣體導(dǎo)流部件連通；液體輸送管、氣體輸送管分別與雙源噴頭固定連接；液體導(dǎo)流部件設(shè)置于雙源噴頭表面，呈內(nèi)凹弧面設(shè)置，該內(nèi)凹弧面的一端具有進(jìn)液部位，與液體輸送管的出口連通，另一端則設(shè)置成出液部位；氣體導(dǎo)流部件為一內(nèi)凹弧面通道，設(shè)于雙源噴頭內(nèi)部；該內(nèi)凹弧面通道的一端為進(jìn)氣部位，與氣體輸送管的出口連通，另一端則敞口設(shè)置，為內(nèi)凹弧面通道的出氣部位；液體輸送管中輸入的洗消液，經(jīng)內(nèi)凹弧面的導(dǎo)流后，從內(nèi)凹弧面的進(jìn)液部位到內(nèi)凹弧面的出液部位逐步延展成膜狀液流，最終從內(nèi)凹弧面的出液部位呈薄面狀液流射出；等離子體經(jīng)內(nèi)凹弧面通道的導(dǎo)流后，從內(nèi)凹弧面通道的出氣部位呈幕狀噴出；呈幕狀從內(nèi)凹弧面通道中噴出的等離子體以及呈薄面狀從內(nèi)凹弧面射出的洗消液能夠在位置O處呈內(nèi)切方式匯流，此時(shí)等離子體的流速方向與洗消液的流速方向一致；從內(nèi)凹弧面噴射而出的薄面狀洗消液，在經(jīng)過(guò)匯流位置O處后，由于前期內(nèi)凹弧面的導(dǎo)向，使得洗消液能夠繼續(xù)保持離心運(yùn)動(dòng)；從內(nèi)凹弧面通道中噴射而出的薄面狀等離子體在匯流位置O處，能夠在薄面狀洗消液表面移動(dòng)，以將自身動(dòng)量傳遞給處于此位置的薄面狀洗消液；薄面狀洗消液與薄面狀等離子體比重的不同，致使兩者在經(jīng)過(guò)匯流位置O處后，產(chǎn)生氣-液分層的薄面狀射流。

所述雙源噴頭具有兩個(gè)端部，分別為管體固定端以及流體噴出端，管體固定端與流體噴出端相對(duì)設(shè)置；液體輸送管、氣體輸送管并列地安裝在雙源噴頭的管體固定端；內(nèi)凹弧面的進(jìn)液部位與雙源噴頭的管體固定端相鄰，而內(nèi)凹弧面的出液部位設(shè)置于雙源噴頭的流體噴出端；內(nèi)凹弧面通道的進(jìn)氣部位與雙源噴頭的管體固定端相鄰，而內(nèi)凹弧面通道的出氣部位設(shè)置于雙源噴頭的流體噴出端。

所述的內(nèi)凹弧面為扇形內(nèi)凹弧面，而內(nèi)凹弧面通道也為扇形內(nèi)凹弧面通道；且扇形內(nèi)凹弧面、扇形內(nèi)凹弧面通道兩者的扇面均從雙源噴頭的管體固定端至雙源噴頭的流體噴出端逐步展開(kāi)。

所述液體輸送管的管徑為1-2mm，液體輸送管中洗消液的液壓是15-20MPa；內(nèi)凹弧面的曲率半徑是4-5cm。

所述內(nèi)凹弧形通道的曲率半徑相對(duì)于內(nèi)凹弧面曲率半徑的差異，與液體輸送管、氣體輸送管在雙源噴頭管體固定端上的安裝位置相關(guān)。

所述內(nèi)凹弧面的曲率半徑與液體輸送管的管徑、流經(jīng)液體輸送管的洗消液的液壓有關(guān)。