CN104676785B - 一种多维动力强化水洗降霾新风发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多维动力强化水洗降霾新风发生装置，空气在风机的作用下先经过空气过滤器，过滤后控制进入降霾器，在降霾器内水洗、碰并、聚结和沉降后经过气‑水分离挡板，生成低霾的“新风”，降霾器内喷淋用水源于配有温差发电装置的高位水箱，喷淋后的水经水净化器处理后流向低位水箱，由循环水泵将水输再送回高位水箱，低霾的“新风”出口上端设置水雾，控制空气湿度，风机和循环水泵的动力源于温差发电、太阳能、风能、公共电源、机械动力、势能差以及虹吸原理七种动力源，稳定运行的同时摆脱了对电网的依赖，形成独立的装置动力多维化；喷淋用水为闭式循环，高效利用水资源；该装置的形式可以根据应用场所进行灵活布置；节能减排效果明显。

Description

一种多维动力强化水洗降霾新风发生装置

技术领域

本发明涉及一种空气净化装置，特别涉及一种多维动力强化水洗降霾新风发生装置。

背景技术

中国《气候变化绿皮书》显示，2013年25个省份被雾霾缠身，平均雾霾天气数逼近30天，较同期偏多10.3天，创52年来之最。降低空气中的雾霾，建设“和谐、美丽中国”，是能源环境工作者应该积极面对的重要责任。然而，目前空气净化器以机械过滤、高压静电集尘以及负离子和等离子体法为机理，其存在定期更换过滤网，易产生臭氧以及易导致再次扬尘的潜在问题。

多维动力喷淋强化水洗降霾新风发生装置，有效地将利用生活或企事业中的余热、废热用于驱动温差发电器发电，太阳能，风能、公共电源，匹配机械发电补充动力，高、低位水的势能及虹吸原理多维动力源结合起来，整个装置动力巧妙、环保，建立起以喷淋强化水洗降霾新风发生装置为主的多维动力源。多维动力驱动风机和循环水泵，形成空气和装置用水的双循环，将运动健身与降低空气PM_2.5浓度，产生新风结合起来，动力来源于位能差以及虹吸原理， 根据PM_2.5的亲水性，以强化水洗空气为降霾原理，实现安全降霾，总体而言，PM_2.5去除效率较高（定义装置入口空气PM_2.5浓度与装置出口PM_2.5浓度之差与装置入口PM_2.5浓度之比为PM_2.5去除效率），一次循环降霾率约为50%，节能降霾效果较好，综合效益显著。与空调制冷不同之处在于其在净化空气质量的同时不影响大气环境，有利于保持生态平衡；该装置不仅可以用于室内小环境的循环净化，还可以用于城市街道、高速公路净化、扬尘作业现场等大环境开放式净化空气，社会综合效益明显。

以面积为25m²，高4m的密闭房间为例，空气质量为中度污染（PM_2.5浓度为200μg/m³），本装置PM_2.5的去除效率为50%，选择装置风量为300m³/h，那么理论上需要1小时，能耗约为 1kW·h，可使房间内的空气质量达到优秀（PM_2.5浓度小于或等于50μg/m³），并且与空调制冷不同之处在于其完全有利于室外大气环境的保护和净化，且采用纯物理水洗方法安全降霾，装置多维动力驱动，可用性强，具有节能减排综合效果，不产生臭氧等二次污染，经济与社会综合效益显著。

发明内容

本发明是针对现有空气净化器对电网的高度依赖性，存在定期更换过滤网，易产生臭氧污染及导致再次扬尘等二次污染的潜在问题，提出了一种多维动力强化水洗降霾新风发生装置，融合多维清洁、环保动力源，根据空气中PM_2.5水溶性特征，采用纯物理降霾原理，水洗空气，溶解空气中PM_2.5水溶性组分，不溶于水或难溶于水的部分固体颗粒物之间相互碰并、聚结和深度沉降以有效降低空气中的PM_2.5浓度；改变雾霾来袭、消极防护、等待扩散的被动态势，主动降霾收尘，减轻大气雾霾，实现节能、减排和优化改善生活和大气环境之目的。

本发明的技术方案为：一种多维动力强化水洗降霾新风发生装置，包括风机、降霾器、管道和管束、空气质量显示、水雾装置、配有温差发电装置的高位水箱、水净化器、低位水箱、循环水泵和动力源，空气在风机的作用下先经过空气过滤器，过滤后控制进入降霾器，在降霾器内水洗、碰并、聚结和深化沉降后经过气-水分离挡板，生成低霾的“新风”，降霾器内喷淋用水源于配有温差发电装置的高位水箱，喷淋及经深化沉降后的水经水净化器处理后流向低位水箱，由循环水泵将水输再送回高位水箱和管束，低霾的“新风”出口有水雾装置调节控制出口空气湿度和温度，在新风出口与风机的空气入口设置测量探头，用于实时显示降霾效果，风机和循环水泵的动力源包括机械动力、太阳能和公共电源，风机风量可调。

所述动力源还包括余热、废热发电。所述机械动力包括以旋转机械能、风能、弹簧弹性势能为发电原理的机械动力。

所述高位水箱至降霾器之间设置电子控制的管束和阀门，控制喷淋水量及其强化用水的出水方向，高位水箱有补水口，低位水箱有放水口。

所述装置设置多个配有风机的空气入口和空气过滤网，空气在风机的作用下经过多个空气过滤网以旋转风形式进入降霾器，降霾器设置环形、回型、锯齿型和复合填充物通道，延长空气与强化用水和喷淋水在降霾器内驻留时间，增加空气与水的接触表面积和时间。

所述装置能增设负离子或等离子发生器杀菌净化、静音设施降低噪声，以及根据应用场所场地和水源条件配置为圆柱型、椭圆柱型、长立方型，布置为立式、卧式或弧形布置形式以及体积尺寸、外观变化。

本发明的有益效果在于：本发明多维动力喷淋降霾新风发生装置，配合使用温差发电、太阳能、风能、公共电源、机械动力、势能差以及虹吸原理七种动力源，稳定运行的同时摆脱了对电网的依赖，形成独立的装置动力多维化；模拟人工降雨去除雾霾，安全降霾，成本低廉，动力源清洁环保，降霾效果明显，强化用水和喷淋用水为闭式循环，高效利用水资源；企事业单位使用本装置的强化用水和喷淋用水可以改为开式循环；该装置还配备了“新风”加热功能和喷雾功能，可控制“新风”出口温度和环境湿度，风量可调；该装置的形式可以根据应用场所进行灵活布置；该发明在机械发电模式时将运动健身与降霾结合起来，节能减排效果明显，经济和社会效益显著。

附图说明

图1为本发明多维动力强化水洗降霾新风发生装置流程示意图；

图2为本发明多维动力强化水洗降霾新风发生装置的正面结构图；

图3为本发明多维动力强化水洗降霾新风发生装置的背面结构图。

具体实施方式

如图1所示的为本发明多维动力强化水洗降霾新风发生装置流程示意图，整个装置包括空气入口1，风机2，降霾器3，新风出口4，空气质量显示5，水雾6，高位水箱8，水净化器9，低位水箱10，循环水泵11，太阳能发电12，公共电源13，温差发电14，机械发电15和补水口16。

空气在风机的作用下先经过空气过滤器，再进入降霾器3，在降霾器3内完成水洗、碰并、深度沉降和分离过程，达到降霾，产生新风的目的，在新风出口与风机2的空气入口设置测量探头，实时显示降霾效果，降霾器3内的喷淋用水源于高位水箱8，利用高位水箱8的压差提供动力，降霾器3内的喷淋箱至高位水箱之间设置电子控制阀门，控制喷淋水量及其方向，喷淋后的水经水净化器9处理后流向低位水箱10，由循环水泵11将水输送至高位水箱8，循环喷淋，模拟小环境人工降雨水洗空气，颗粒物之间相互碰并、聚结和沉降过程，整个装置用水为闭式循环，实现高效循环利用，高位水箱8设置温差发电器14，温差发电器14冷、热端黏合虹吸效果良好的材料。喷淋联合动机械15、太阳能12、公共电源13三种动力来源为整个装置提供电能，为风机2和循环水泵11提供动力。整个装置的动力源可根据使用场合包括余热、废热发电，太阳能发电，公共电源以及机械动力组成，其中机械动力主要包括以旋转机械能、风能、弹簧弹性势能为发电原理的机械动力，形成以本装置为中心的多维动力源。净化室内空气，可采用旋转机械能、弹簧势能发电，为装置补充动力，集运动健身与优化空气环境为一体；净化室外广阔场所空气（如高速公路等），可采用风能、太阳能驱动补充能量；净化街道空气，可综合采用转动机械驱动或惯性轮补充动力。

如图2、3所示多维动力喷淋降霾新风发生装置正、背面构造图，装置总体为六边形立方体造型，立方体上端有伞形的两层出口，最上面是水雾出口17；中间是新风出口4；六边形正面有空气质量显示屏19和自动控制操作面板20；六边形背面为装置双开门23；双开门23的上部有补水口16；双开门23的下部有电源接口24；六边形立方体底部有水净化器9和低位水箱10；整个装置通过装置支架27放置在基座28上，六边形对称两边共有四处新风入口1。空气经空气过滤网之后通过四处新风入口1以四角切圆旋转风形式进入六边形立方体内部的降霾器，降霾器3设置环形、回型、锯齿型和复合填充物通道，延长空气在降霾器3内驻留时间，增加与水的接触表面积和时间，使空气充分聚结、沉降；空气质量显示器分三个区域分别显示空气进、出口空气质量和空气质量指数等级；在降霾器3内沉降后经过气-水分离挡板，生成低霾的“新风”，低霾的“新风”出口4设置加热装置，调节低霾的“新风”出口4温度，在新风出口4上端设置水雾出口17，控制空气湿度；装置可与公共电源、太阳能发电、机械发电和温差发电等方式融合使用，从装置背面双开门23可打开装置门，方便更换空气滤网、水净化器9等，装置配有静音措施。

装置的形式可根据应用场所场地和水源条件配置为圆柱型、椭圆柱型、长立方型等，并灵活布置为立式、卧式或弧形等布置形式，空气入口根据实际设计，可在不同位置可设立多个，确保与降霾器3结构配合，达到最佳降霾效果。

装置配备数字化控制操作平台，实时显示循环水泵功率及流量，风机功率及流量，装置各设备的工作状态等相关信息。

本发明第一可充分利用生活中的余热、废热形成温差产生电能，可接入公用电源、太阳能发电，配以机械发电，势能差以及虹吸现象，使降霾新风发生装置的动力具有多维化，多样性，形成装置多维动力源驱动，提高了装置的可用性、能动性，产生明显的节能减排效益。第二模拟小范围的人工降雨，纯物理降霾机理，在降霾的同时避免了产生臭氧污染、再次扬尘以及定期更换过滤网等潜在问题，装置不仅可用于循环净化室内空气，还可用于城市街道、高速公路、扬尘作业现场等等公共场所优化环境，社会效益显著。第三装置强化水洗降霾，形成水洗空气通道，用水为闭式循环，水资源得到充分、高效利用。第四装置不仅可以控制新风温度，还可以喷雾加湿，降低环境温度和控制环境湿度。第五应用装置降霾原理，改造降霾器构造可应用于火力发电厂利用循环冷却水作为喷淋水进行强化水洗大气环境局部降霾，经济和社会效益显著。

Claims (2)

1.一种多维动力强化水洗降霾新风发生装置，包括风机、降霾器、管道和管束、空气质量显示、水雾装置、配有温差发电装置的高位水箱、水净化器、低位水箱、循环水泵和动力源，其特征在于，空气在风机的作用下先经过空气过滤器，过滤后控制进入降霾器，在降霾器内水洗、碰并、聚结和深化沉降后经过气-水分离挡板，生成低霾的“新风”，降霾器内喷淋用水源于配有温差发电装置的高位水箱，喷淋及经深化沉降后的水经水净化器处理后流向低位水箱，由循环水泵将水再输送回高位水箱和管束，低霾的“新风”出口有水雾装置调节控制出口空气湿度和温度，在新风出口与风机的空气入口设置测量探头，用于实时显示降霾效果，风机和循环水泵的动力源包括机械动力、太阳能和公共电源，风机风量可调；

所述装置设置多个配有风机的空气入口和空气过滤网，空气在风机的作用下经过多个空气过滤网以旋转风形式进入降霾器，降霾器设置环形、回型、锯齿型和复合填充物通道，延长空气与强化用水和喷淋水在降霾器内驻留时间，增加空气与水的接触表面积和时间。

2.根据权利要求1所述多维动力强化水洗降霾新风发生装置，其特征在于，所述高位水箱至降霾器之间设置电子控制的管束和阀门，控制喷淋水量及其强化用水的出水方向，高位水箱有补水口，低位水箱有放水口。