一種聲波聯(lián)合電場作用脫除細(xì)顆粒物的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及污染物控制設(shè)備制造的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聲波聯(lián)合電場作用脫除細(xì)顆粒物的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]大氣是人類賴以生存的最基本環(huán)境因素，而我國快速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和巨大的能源消耗致使大氣污染日趨嚴(yán)重，細(xì)顆粒物(PM2.5)污染尤為突出。由于細(xì)顆粒物粒徑小，比表面積相對較大，富含大量的有毒、有害物質(zhì)，其直接入肺的特點會嚴(yán)重危害人體的呼吸系統(tǒng)；同時由于細(xì)顆粒物在大氣中的停留時間長、輸送距離遠(yuǎn)，其特殊的消光作用可以導(dǎo)致大范圍的霧霾天氣，降低環(huán)境能見度，嚴(yán)重影響人們的正常生活。細(xì)顆粒物的各項來源中，燃煤排放占有很大比例，因此對燃煤過程中細(xì)顆粒物的脫除研究至關(guān)重要。
[0003]靜電除塵器作為傳統(tǒng)的除塵技術(shù)，由于其具有處理煙氣量大，能耗低，使用壽命長，運行費用低，壓力損失小等優(yōu)點，在燃煤鍋爐除塵中受到了普遍的應(yīng)用。雖然高效靜電除塵器總懸浮顆粒物的除塵效率高達(dá)99.7%，但是對細(xì)顆粒物的脫除效率卻低至90%甚至更低。目前團(tuán)聚技術(shù)能有效控制細(xì)顆粒物的排放，而聲波團(tuán)聚利用高能量密度的聲場，使顆粒間產(chǎn)生相對運動促進(jìn)細(xì)顆粒物團(tuán)聚長大成粗顆粒物，受到了普遍關(guān)注。
[0004]因此，開發(fā)一種新型的基于靜電除塵裝置聯(lián)合聲波團(tuán)聚的細(xì)顆粒物高效脫除裝置非常必要。本實用新型結(jié)合低頻800~2400Hz、高強130~148dB的聲波和場強2~4kV/cm的靜電除塵作用對煙氣進(jìn)行處理，將聲場和電場進(jìn)行有效耦合，通過電場力和聲波驅(qū)動力的相互促進(jìn)作用，達(dá)到高效團(tuán)聚脫除細(xì)顆粒物的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是克服燃煤鍋爐現(xiàn)有除塵裝置對細(xì)顆粒物脫除效果的不足，提供一種聲波聯(lián)合電場作用脫除細(xì)顆粒物的裝置。
[0006]—種聲波聯(lián)合電場作用脫除細(xì)顆粒物的裝置包括信號發(fā)生器、功率放大器、壓縮式驅(qū)動聲源、煙氣進(jìn)口、團(tuán)聚脫除室主體、接地裝置、負(fù)直流電源、放電電極固定裝置、放電電極、煙氣出口、引風(fēng)機(jī)、吸聲海綿；在團(tuán)聚脫除室主體的中心位置設(shè)有放電電極，放電電極用放電電極固定裝置固定，負(fù)直流電源通過導(dǎo)線穿過放電電極固定裝置與放電電極相連，負(fù)直流電源、放電電極固定裝置、放電電極順次相連，團(tuán)聚脫除室主體的頂部設(shè)有壓縮式驅(qū)動聲源，壓縮式驅(qū)動聲源與功率放大器、信號發(fā)生器順次相連，團(tuán)聚脫除室主體的底部設(shè)有吸聲海綿，團(tuán)聚脫除室主體上部設(shè)有煙氣進(jìn)口，團(tuán)聚脫除室主體下部設(shè)有煙氣出口，煙氣出口與引風(fēng)機(jī)相連，團(tuán)聚脫除室主體外壁、負(fù)直流電源分別與接地裝置相連。
[0007]所述的放電電極固定裝置采用聚四氟乙烯材料制成。所述的放電電極為不銹鋼直線放電電極。
[0008]同現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果體現(xiàn)在:
[0009](I)提高細(xì)顆粒物的綜合脫除效率:采用聲波聯(lián)合電場作用對燃煤鍋爐排煙等含塵氣流中的細(xì)顆粒物進(jìn)行處理，通過聲場和電場的有效耦合，聲波驅(qū)動力和電場力的相互促進(jìn)作用，利用聲波團(tuán)聚和靜電除塵多場協(xié)同效果大大提高細(xì)顆粒物的團(tuán)聚脫除效率，實現(xiàn)PM2.5的排放控制。
[0010](2)減小空間，降低能耗:通過在團(tuán)聚脫除室主體內(nèi)同時形成高強聲場和高強電場，可以有效減小占地面積，同時由于聲波驅(qū)動力和電場力的耦合協(xié)同作用，可以有效降低聲波團(tuán)聚和靜電除塵的能耗。
【附圖說明】
[0011]圖1是聲波聯(lián)合電場作用脫除細(xì)顆粒物的裝置示意圖；
[0012]圖中:信號發(fā)生器1、功率放大器2、壓縮式驅(qū)動聲源3、煙氣進(jìn)口 4、團(tuán)聚脫除室主體5、接地裝置6、負(fù)直流電源7、放電電極固定裝置8、放電電極9、煙氣出口 10、引風(fēng)機(jī)11、吸聲海綿12。
具體實施方案
[0013]如圖1所示，一種聲波聯(lián)合電場作用脫除細(xì)顆粒物的裝置包括信號發(fā)生器1、功率放大器2、壓縮式驅(qū)動聲源3、煙氣進(jìn)口 4、團(tuán)聚脫除室主體5、接地裝置6、負(fù)直流電源7、放電電極固定裝置8、放電電極9、煙氣出口 10、引風(fēng)機(jī)11、吸聲海綿12 ;在團(tuán)聚脫除室主體5的中心位置設(shè)有放電電極9，放電電極9用放電電極固定裝置8固定，負(fù)直流電源7通過導(dǎo)線穿過放電電極固定裝置8與放電電極9相連，團(tuán)聚脫除室主體5的頂部設(shè)有壓縮式驅(qū)動聲源3，壓縮式驅(qū)動聲源3與功率放大器2、信號發(fā)生器I順次相連，團(tuán)聚脫除室主體5的底部設(shè)有吸聲海綿12，團(tuán)聚脫除室主體5上部設(shè)有煙氣進(jìn)口 4，團(tuán)聚脫除室主體5下部設(shè)有煙氣出口 10，煙氣出口 10與引風(fēng)機(jī)11相連，團(tuán)聚脫除室主體5外壁、負(fù)直流電源7分別與接地裝置6相連。
[0014]所述的放電電極固定裝置8采用聚四氟乙烯材料制成。所述的放電電極9為不銹鋼直線放電電極。
[0015]聲波聯(lián)合電場作用脫除細(xì)顆粒物的方法是:含塵氣流經(jīng)煙氣進(jìn)口 4進(jìn)入團(tuán)聚脫除室主體5，壓縮式驅(qū)動聲源3在信號發(fā)生器1、功率放大器2的控制下產(chǎn)生頻率為800~2400Hz，聲壓級為130~148dB的高強低頻聲波，由于吸聲海綿12的作用，所產(chǎn)生的聲波在團(tuán)聚脫除室主體5中形成均勻的一維行波聲場，聲波頻率和聲壓級均可調(diào)，負(fù)直流電源7產(chǎn)生10~20kV的高頻直流電壓，通過導(dǎo)線接入放電電極9，在團(tuán)聚脫除室主體5形成場強2~4kV/cm的荷電電場和收塵電場，電場場強大小可調(diào)，控制含塵氣流的流量，使得含塵氣流在團(tuán)聚脫除室主體(5)中的停留時間在3?7s之間，含塵氣流中的細(xì)顆粒物在聲場的作用下團(tuán)聚成粗顆粒物，同時所有顆粒物在電場的作用下荷上電荷并向團(tuán)聚脫除室主體(5)的內(nèi)壁移動，含塵氣流中的顆粒物在聲波團(tuán)聚和靜電除塵的作用下完成團(tuán)聚脫除，除塵之后的氣流通過煙氣出口 10、引風(fēng)機(jī)11排出。
[0016]本實用新型主要是采用設(shè)計的聲波聯(lián)合電場作用的裝置，對含塵氣流進(jìn)行處理，具體的技術(shù)特點為:
[0017]I)聲場的確定:本實用新型采用行波聲場，考慮到細(xì)顆粒物的聲波團(tuán)聚效果，聲波頻率的范圍控制在800~2400Hz之間，考慮到聲源穩(wěn)定性和能耗，聲壓級的范圍控制在130~148dB，聲波頻率和聲壓級均可調(diào)。
[0018]2)電場的確定:本實用新型采用傳統(tǒng)的靜電除塵方法脫除顆粒物，電場場強根據(jù)燃煤鍋爐靜電除塵器確定，其范圍控制在2~4kV/cm，電場場強可調(diào)。
[0019]3)團(tuán)聚脫除室主體尺寸的確定:聲波團(tuán)聚和靜電除塵需要含塵氣流在聲場和電場中有一定的停留時間，考慮到團(tuán)聚脫除效果，團(tuán)聚脫除室內(nèi)的停留時間不小于3s，考慮到裝置體積不宜過大，停留時間不大于7s，因此含塵氣流在團(tuán)聚脫除室中的停留時間控制在3-7s最佳。
[0020]4)工作過程:開啟信號發(fā)生器和功率放大器，將聲波調(diào)節(jié)至所需工況，同時開啟負(fù)直流電源，將電場場強調(diào)節(jié)至所需工況，含塵氣流進(jìn)入團(tuán)聚脫除室主體，在聲波團(tuán)聚和靜電除塵的共同作用下發(fā)生團(tuán)聚脫除，經(jīng)過處理的氣流從團(tuán)聚脫除室主體的下部經(jīng)引風(fēng)機(jī)排出。
【主權(quán)項】
1.一種聲波聯(lián)合電場作用脫除細(xì)顆粒物的裝置，其特征在于包括信號發(fā)生器(I)、功率放大器(2)、壓縮式驅(qū)動聲源(3)、煙氣進(jìn)口(4)、團(tuán)聚脫除室主體(5)、接地裝置(6)、負(fù)直流電源(7)、放電電極固定裝置(8)、放電電極(9)、煙氣出口(10)、引風(fēng)機(jī)(11)、吸聲海綿(12);在團(tuán)聚脫除室主體(5)的中心位置設(shè)有放電電極(9)，放電電極(9)用放電電極固定裝置(8)固定，負(fù)直流電源(7)、放電電極固定裝置(8)、放電電極(9)順次相連，團(tuán)聚脫除室主體(5)的頂部設(shè)有壓縮式驅(qū)動聲源(3)，壓縮式驅(qū)動聲源(3)與功率放大器(2)、信號發(fā)生器(I)順次相連，團(tuán)聚脫除室主體(5)的底部設(shè)有吸聲海綿(12)，團(tuán)聚脫除室主體(5)上部設(shè)有煙氣進(jìn)口(4)，團(tuán)聚脫除室主體(5)下部設(shè)有煙氣出口(10)，煙氣出口(10)與引風(fēng)機(jī)(11)相連，團(tuán)聚脫除室主體(5)外壁、負(fù)直流電源(7)分別與接地裝置(6)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聲波聯(lián)合電場作用脫除細(xì)顆粒物的裝置，其特征在于所述的放電電極固定裝置(8)采用聚四氟乙烯材料制成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聲波聯(lián)合電場作用脫除細(xì)顆粒物的裝置，其特征在于所述的放電電極(9)為不銹鋼直線放電電極。
【專利摘要】本實用新型公開了一種聲波聯(lián)合電場作用脫除細(xì)顆粒物的裝置。在團(tuán)聚脫除室主體的中心位置設(shè)有放電電極，放電電極用放電電極固定裝置固定，負(fù)直流電源通過導(dǎo)線穿過放電電極固定裝置與放電電極相連，團(tuán)聚脫除室主體的頂部設(shè)有壓縮式驅(qū)動聲源，壓縮式驅(qū)動聲源與功率放大器、信號發(fā)生器順次相連，團(tuán)聚脫除室主體的底部設(shè)有吸聲海綿，團(tuán)聚脫除室主體上部設(shè)有煙氣進(jìn)口，團(tuán)聚脫除室主體下部設(shè)有煙氣出口，煙氣出口與引風(fēng)機(jī)相連，團(tuán)聚脫除室主體外壁、負(fù)直流電源分別與接地裝置相連。本實用新型采用聲波聯(lián)合電場作用對燃煤鍋爐排煙等含塵氣流中的細(xì)顆粒物進(jìn)行處理，通過聲場和電場的相互耦合促進(jìn)作用，高效團(tuán)聚脫除細(xì)顆粒物，從而控制PM2.5的排放。
【IPC分類】B03C3/04, B03C3/34
【公開號】CN204816888
【申請?zhí)枴緾N201520452077
【發(fā)明人】駱仲泱, 陳浩, 方夢祥, 王濤, 鄭成航, 施正倫, 倪明江, 岑可法
【申請人】浙江大學(xué)
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年6月29日