CN104596899A - 微细粉尘电凝并效果的测试方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种微细粉尘电凝并效果的测试方法和装置，利用气溶胶粒子的重力沉降特性，测试粉尘经电凝并后在重力和气流共同作用下，经装置内的沉降室时的质量分布和粒度分布规律。本发明以沉降板上放置的若干载玻片为采样单元，当含尘气流通过荷电电极荷电、凝并后的粉尘吹入沉降室时，由于重力的作用粉尘沉降在沿气流方向排列的载玻片上，从而完成采样过程。将载玻片取出称重得到各沉降段的粉尘质量分布；在生物显微镜下做粒度分析，得到各沉降段的粒度分布。利用粉尘的荷电性能，通过改变电场强度、交变频率后的对比试验，测试质量分布和粒度分布，确定电场强度、交变频率对粉尘凝并的效应。

Description

微细粉尘电凝并效果的测试方法和装置
技术领域
本发明涉及微细粉尘电凝效果的测定与研究技术领域，特别涉及一种微细粉尘电凝并效果的测试方法和装置。
背景技术
在工业生产过程中会产生大量的粉尘，特别是微细粉尘，如果没有有效的手段进行收集处理会造成严重的大气环境污染，给从业人员和其他接触者的身体健康带来危害。
现有的除尘方法对于微细粉尘的捕集效率十分有限。在粉尘进入除尘器之前，对粉尘粒子进行凝并能够效提地高除尘器的除尘效率，尤其是可以提高微细粉尘的捕集效率。
细微颗粒的凝并方式有多种，如热凝并、声凝并、电凝并等。从凝并能耗比、凝并过程复杂性及难易程度、有无二次污染等方面综合考虑，电凝并是较为可行的凝并方式。
电凝并是通过增加微细颗粒的荷电能力，促进微细颗粒以电泳方式到达飞灰颗粒表面的数量，从而增加颗粒间的凝并效应。也就是说电凝并是通过电场的作用达到粉尘粒子有效直径增大的目的。
在粉尘进行电凝并后，测试粉尘的粒度分布，与发尘器发出的粉尘粒度分布进行对比，直观地观察出电凝并技术对于微细粉尘处理的先进性。从而为微细粉尘处理提供新的技术方向。
凝并方法是微细粉尘收集技术的重要发展方向，而从微观上研究微细粉尘的凝并效果是微细粉尘收集的关键技术之一。
但是，对于如何测定不同电场环境对微细粉尘的凝并效果，从而设计和开发高效的微细粉尘收集装置、确定最佳的微细粉尘收集工艺参数，目前还尚无成熟的技术手段和相应的装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，本发明提供一种微细粉尘电凝并效果的测试方法和装置，利用气溶胶粒子的重力沉降特性测试粉尘电凝并后沿重力沉降段气流方向沉降的质量分布和粒度分布规律，通过荷电凝并与常规不荷电两种状态的对比实验，经数据分析对比后可以清晰地得到粉尘凝并的效果。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种微细粉尘电凝并效果的测试装置，包括依次设置的发尘装置、电源电极、沉降室、滤膜和抽取式风机，所述电源电极连接高压电源；所述沉降室内底面水平设置有一沉降板，沉降板上沿气流方向每隔一定距离放置有载玻片，所述滤膜设置在沉降室的出口处，在滤膜与抽取式风机之间设有所述风速仪。使用沉降板和载玻片进行取样，直观观察不同载玻片上粉尘粒径的变化，从而分析粉尘电凝并效果。
所述发尘装置能够发出一定密度的微细粉尘。
所述电源电极的电场强度和交变频率能够在一定范围内调节。
所述载玻片为等宽玻璃条，在沉降板上沿气流方向等距离放置。
所述沉降室为长方体结构，长宽高尺寸为2m×0.3m×0.2m，为了能够在载玻片获得不同质量和粒度的粉尘，可以适当增长或缩短。材质为有机玻璃，以有利于观察风流和粉尘沉降状况。沉降室两端分别通过法兰结构与相邻部件连接。
发尘装置的前后端和沉降室的前后端均设置有导流板，保证气流稳定。
与该装置配套的，设有天平、粒度分析仪、生物显微镜和电脑。
一种采用所述的微细粉尘电凝并效果的测试装置的测定方法，先打开抽取式风机，待风速稳定一段时间后，由发尘装置发出一定密度的粉尘；电源电极连接高压电源，调整电场强度、交变频率，使发尘装置发出的粉尘荷电并使粉尘发生电凝并；根据风速仪调节风速，使粉尘在一定风速条件下形成气溶胶状态，经沉降室，沉积在载玻片上；一定时间后，将载玻片取出，借助天平、显微镜和粒度分析仪进行质量分布和粒度分布的分析。
发尘装置的前后端和沉降室的前后端均设置有导流板，调整导流板的数量和角度，以保证气流处于层流状态；调整抽取式风机的转数、观察风速仪的值，以实现所需的气流速度。一般理想的气流速度为使粉尘飘逸且在测试装置内沉落的风速，该风速应根据粉尘的重力沉降的情况而定。
用粒度分析仪分析不同载玻片上粉尘粒径，用天平称量各载玻片在实验前后的重量。利用粒度分析仪器分析不同载玻片上粉尘粒径的分布规律；利用天平称量各载玻片实验前后的重量，可以得到每个载玻片的增重，得到各采样点区域的粉尘沉降量。由此可得到沿重力沉降段气流方向沉降的粒度分布规律和质量分布规律。
在生物显微镜下观察不同载玻片上粉尘粒径的变化，或者运用电脑软件分析不同载玻片上粉尘粒径的变化。
本发明根据粉尘重力沉降的特性，用沉降板作为收尘装置，将粉尘先进行电凝并后，由沉降板收集电凝并后的粉尘，再将收集的粉尘用计算机进行扫描分析，得出粉尘的粒度分布曲线，对现实中直观研究粉尘电凝并后的粒度分布具有指导意义。
重力沉降是一种使悬浮在流体中的固体颗粒下沉而与流体分离的过程。它是依靠地球引力场的作用，利用颗粒与流体的密度差异，使之发生相对运动而沉降，即重力沉降。通过重力沉降来从气流中分离出尘粒的方法简单。
本发明的有益效果是，本发明的微细粉尘电凝并效果的测试方法和装置，利用气溶胶粒子的重力沉降特性，测试粉尘经电凝并后在重力和气流共同作用下，经装置内的沉降室时的质量分布和粒度分布规律。本发明以沉降板上放置的若干载玻片为采样单元，当含尘气流通过荷电电极荷电、凝并后的粉尘吹入沉降室时，由于重力的作用粉尘沉降在沿气流方向排列的载玻片上，从而完成采样过程。将载玻片取出称重得到各沉降段的粉尘质量分布；在生物显微镜下做粒度分析，得到各沉降段的粒度分布。利用粉尘的荷电性能，通过改变电场强度、交变频率后的对比试验，测试质量分布和粒度分布，确定电场强度、交变频率对粉尘凝并的效应。本发明可以对不同测试状态下粉尘沉降的质量分布规律和粒度分布规律进行比较测定，对在微观上研究粉尘电凝并的效果具有很强的直观性和实用性，并且方法装置结构、操作步骤简单，容易推广应用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明微细粉尘电凝并效果的测试装置最优实施例的结构示意图。
图中1、发尘装置，2、电源电极，3、高压电源，4、沉降室，5、沉降板，6、滤膜，7、抽取式风机，8、风速仪。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，本发明的一种微细粉尘电凝并效果的测试装置，包括依次设置的发尘装置1、电源电极2、沉降室4、滤膜6和抽取式风机7，与该装置配套的，设有天平、粒度分析仪、生物显微镜和电脑。
所述发尘装置1能够发出一定密度的微细粉尘。
所述电源电极2连接高压电源3；所述电源电极2的电场强度和交变频率能够在一定范围内调节。
所述沉降室4为长方体结构，长宽高尺寸为2m×0.3m×0.2m，材质为有机玻璃，两端分别通过法兰结构与相邻部件连接。所述沉降室4内底面水平设置有一沉降板5，沉降板5上沿气流方向每隔0.1m放置有载玻片作为采样单元，所述载玻片为等宽玻璃条。发尘装置1的前后端和沉降室4的前后端均设置有导流板。
所述滤膜6设置在沉降室4的出口处，在滤膜6与抽取式风机7之间设有风速仪8。滤膜6用来补集没有降落在沉降板5上的其他粉尘，风速仪8用来测定沉降室4风速。
一种采用所述的微细粉尘电凝并效果的测试装置的测定方法，先打开抽取式风机7，待风速稳定一段时间后，由发尘装置1发出一定密度的粉尘；电源电极2连接高压电源3，使发尘装置1发出的粉尘荷电并使粉尘发生电凝并；根据风速仪8调节风速，使粉尘在一定风速条件下形成气溶胶状态，经沉降室4，沉积在载玻片上；一定时间后，将载玻片取出，借助天平、显微镜和粒度分析仪进行质量分布和粒度分布的分析。其中，调整导流板的数量和角度，以保证气流处于层流状态；调整抽取式风机7的转数、观察风速仪8的值，以实现理想的气流速度。所述理想的气流速度为使粉尘飘逸且在测试装置内沉落的风速，该风速根据粉尘的重力沉降的情况而定。
用光学粒度分析仪分析不同载玻片上粉尘粒径，用电子天平称量各载玻片在实验前后的重量。利用光学粒度分析仪器分析不同载玻片上粉尘粒径的分布规律；利用电子天平称量各载玻片实验前后的重量，可以得到每个载玻片的增重，得到各采样点区域的粉尘沉降量。由此可得到沿重力沉降段气流方向沉降的粒度分布规律和质量分布规律。
在生物显微镜下观察不同载玻片上粉尘粒径的变化，或者运用电脑软件分析不同载玻片上粉尘粒径的变化。
根据重力沉降原理，不同粒径的粉尘沿着风流的方向移动时，粒径大的粉尘向下沉降速度快，粒径小的粉尘向下沉降速度慢，这样，在沉降板5上沿着风流方向粉尘的质量和粒度会呈现有规律的分布。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (11)

1.一种微细粉尘电凝并效果的测试装置，其特征在于：包括依次设置的发尘装置(1)、电源电极(2)、沉降室(4)、滤膜(6)和抽取式风机(7)，所述电源电极(2)连接高压电源(3)；所述沉降室(4)内底面水平设置有一沉降板(5)，沉降板(5)上沿气流方向每隔一定距离放置有载玻片，所述滤膜(6)设置在沉降室(4)的出口处，在滤膜(6)与抽取式风机(7)之间设有风速仪(8)。
2.如权利要求1所述的微细粉尘电凝并效果的测试装置，其特征在于：所述发尘装置(1)能够发出一定密度的微细粉尘。
3.如权利要求1所述的微细粉尘电凝并效果的测试装置，其特征在于：所述电源电极(2)的电场强度和交变频率能够在一定范围内调节。
4.如权利要求1所述的微细粉尘电凝并效果的测试装置，其特征在于：所述载玻片为等宽玻璃条，在沉降板(5)上沿气流方向等距离放置。
5.如权利要求1所述的微细粉尘电凝并效果的测试装置，其特征在于：所述沉降室(4)为长方体结构，长宽高尺寸为2m×0.3m×0.2m，材质为有机玻璃，两端分别通过法兰结构与相邻部件连接。
6.如权利要求1所述的微细粉尘电凝并效果的测试装置，其特征在于：发尘装置(1)的前后端和沉降室(4)的前后端均设置有导流板。
7.如权利要求5所述的微细粉尘电凝并效果的测试装置，其特征在于：与该装置配套的，设有天平、粒度分析仪、生物显微镜和电脑。
8.一种采用如权利要求1-7中任一项所述的微细粉尘电凝并效果的测试装置的测定方法，其特征在于：
先打开抽取式风机(7)，待风速稳定一段时间后，由发尘装置(1)发出一定密度的粉尘；
电源电极(2)连接高压电源(3)，调整电场强度、交变频率，使发尘装置(1)发出的粉尘荷电并使粉尘发生电凝并；
根据风速仪(8)调节风速，使粉尘在一定风速条件下形成气溶胶状态，经沉降室，沉积在载玻片上；
一定时间后，将载玻片取出，借助天平、显微镜和粒度分析仪进行质量分布和粒度分布的分析。
9.如权利要求6所述的测定方法，其特征在于：发尘装置(1)的前后端和沉降室(4)的前后端均设置有导流板，调整导流板的数量和角度，以保证气流处于层流状态；调整抽取式风机(7)的转数、观察风速仪(8)的值，以实现所需的气流速度。
10.如权利要求6所述的测定方法，其特征在于：用粒度分析仪分析不同载玻片上粉尘粒径，用天平称量各载玻片在实验前后的重量。
11.如权利要求6所述的测定方法，其特征在于：在生物显微镜下观察不同载玻片上粉尘粒径的变化，或者运用电脑软件分析不同载玻片上粉尘粒径的变化。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104880393A (zh) * 2015-07-01 2015-09-02 重庆大学 一种测量特定场所pm2.5的装置及方法
CN104941801A (zh) * 2015-06-26 2015-09-30 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 一种评价静电除尘器除尘效率的检测装置
CN109682648A (zh) * 2018-12-10 2019-04-26 常州大学 一种交变电场粉尘电凝并抑爆效果测试装置及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101216407A (zh) * 2008-01-04 2008-07-09 华中科技大学 描述颗粒凝并的时间驱动常体积方法和事件驱动常体积方法
CN101422778A (zh) * 2008-12-18 2009-05-06 浙江大学 利用超声辐射力对超细微粒精确分级方法及装置
CN102323116A (zh) * 2011-10-11 2012-01-18 山东大学 一种沉降式气溶胶采样器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101216407A (zh) * 2008-01-04 2008-07-09 华中科技大学 描述颗粒凝并的时间驱动常体积方法和事件驱动常体积方法
CN101422778A (zh) * 2008-12-18 2009-05-06 浙江大学 利用超声辐射力对超细微粒精确分级方法及装置
CN102323116A (zh) * 2011-10-11 2012-01-18 山东大学 一种沉降式气溶胶采样器

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘栋 等.: "《交变电场频率对荷电微细粉尘凝并影响的实验研究》", 《科技导报》 *
曹辰雨 等.: "《超细粉尘电凝并对静电除尘效率的影响》", 《2013年火电厂污染物净化与绿色能源技术研讨会》 *
梁吉艳 等.: "《环境工程学》", 31 October 2014 *
白敏菂 等.: "《微细粉尘在交变电场中的荷电凝并研究》", 《中国物理学会第十八届全国静电学术会议会议论文》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104941801A (zh) * 2015-06-26 2015-09-30 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 一种评价静电除尘器除尘效率的检测装置
CN104880393A (zh) * 2015-07-01 2015-09-02 重庆大学 一种测量特定场所pm2.5的装置及方法
CN109682648A (zh) * 2018-12-10 2019-04-26 常州大学 一种交变电场粉尘电凝并抑爆效果测试装置及方法

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