CN105194955A

CN105194955A - 一种高压细水雾除尘设备

Info

Publication number: CN105194955A
Application number: CN201510589729.1A
Authority: CN
Inventors: 廖义德; 陈绪兵
Original assignee: Wuhan Institute of Technology
Current assignee: Wuhan Institute of Technology
Priority date: 2015-09-16
Filing date: 2015-09-16
Publication date: 2015-12-30

Abstract

本发明公开了一种高压细水雾除尘设备，包括机架、电动机、水泵、水箱，水管组件、喷嘴、除雾罩、风机。空气在风机的作用下经过除尘设备的机架内部然后流向出口，在机架内部，通过所述电动机的转动，带动所述水泵将所述水箱中的水抽入所述水管组件中，然后通过喷嘴喷出水雾和所述空气混合接触，水雾通过碰撞所述空气来吸收所述空气中的有害颗粒，以达到净化室内空气的作用。另外，水雾在经过除雾罩时凝结成水，使得出口端没有水雾进入空气中，除尘效果很好，呼吸性粉尘的捕集效率由原来的35％上升到80％以上。经过净化的空气中PM2.5浓度显著降低。

Description

一种高压细水雾除尘设备

技术领域

本申请涉及室内空气净化设备，尤其涉及一种高压细水雾除尘设备。

背景技术

由于我国的经济快速发展，城市化和工业化进程的加快，空气污染问题日益严重，各大城市出现了严重的雾霾，影响到人们的日常生活，更威胁人们的健康。

在雾霾的构成物中，粒径小于5μm的呼吸性粉尘分散度高，比表面积大，化学活性强，容易吸附CO、氮氧化合物、致癌物等有毒有害物质，可随呼吸进入人体的肺部和血液，危害性极大。

国内外医疗学者长期以来研究发现，PM2.5浓度的增高与心肺疾病的超额发病率、死亡率相关。因此，呼吸性粉尘的污染治理已成为继SO₂、氮氧化物后逐步引起各国广泛重视和关注的问题。

目前国内外常用的空气除尘与净化设备主要为过滤式除尘器、电除尘器、水雾空气除尘器等设备，但是以上设备各有不足：

过滤式除尘器的结构简单，使用方便。但是用于去除空气中PM2.5过滤式除尘器的滤材孔径小，过滤阻力大，使用寿命短，需要频繁更换滤芯；当含尘气体湿度较大时，粉尘很容易粘在滤材上，使滤材阻塞，除尘性能降低。

电除尘器是含尘气体在通过高压电场过程中进行电离，使尘粒荷电，在电场力的作用下尘粒沉积到集尘极上，实现尘粒与气体分离的除尘设备。电除尘器的特点是气流阻力小、能耗低，但除尘过程中可能产生臭氧和氮氧化物，产生更为有害的二次污染。

水雾空气除尘器是利用较低压力的水通过小孔喷射产生的水雾吸附灰尘来净化空的。水雾除尘器具有结构简单，占地面积小及净化效率高的特点。低压水雾除尘器可以有效地除去气流中直径大于10μm的液态或固态粒子，也能脱除部分气态污染物，净化效率一般为80～90％。对于直径小于5μm的呼吸性粉尘，净化效率较低。

以上设备在除尘的效果不好，目前还未找到一种方式能够较好的除去空气中的污染物。

发明内容

本发明了提供了一种高压细水雾除尘设备，以解决现有技术中的除尘设备除尘效果差的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高压细水雾除尘设备，包括：机架、电动机、水泵、水箱，水管组件、喷嘴、除雾罩、风机；所述机架为中空框体结构，所述机架的一侧壁上设置有进气口和出气口，所述进气口的水平位置低于所述出气口的水平位置；所述电动机、所述水泵都装配在所述机架底部；所述电动机用于为所述水泵提供动力能源；所述水泵连接所述水管组件和所述水箱；所述水管组件延伸至所述机架的中部，并且所述水管组件上设置有所述喷嘴；所述除雾罩和所述风机一并设置在所述机架的上部；当空气从所述进气口进入时，通过所述电动机的转动，带动所述水泵将所述水箱中的水抽入所述水管组件中，然后通过所述喷嘴喷出水雾和所述空气混合接触，以吸收所述空气中的有害颗粒；通过所述风机的作用将所述水雾吸入所述除雾罩，通过所述除雾罩将所述水雾凝成水落入所述水箱回收，除雾之后的空气通过所述出气口排出，达到除去所述有害颗粒进而净化空气的目的。

优选的，所述电动机和所述水泵通过三角胶带连接。

优选的，所述除尘设备还包括：制冷装置，设置在所述机架的底部，用于降低所述空气的温度，以减少所述空气中的所述水雾的绝度含量。

优选的，所述除尘设备还包括：折流板，所述折流板包括上层板和下层板，其中，所述上层板的通流孔和所述下层板的通流孔互相错位，所述空气通过所述折流孔板时需转过两个90°角度，以增加所述水雾与所述空气中有害颗粒的碰撞接触的概率。

优选的，所述除尘设备还包括：隔板，用于改变所述水雾的流动方向。

优选的，所述除尘设备的工作压力为8～10MPa。

优选的，所述水泵的额定压力为8～10MPa。

优选的，所述喷嘴的孔径为0.5～0.8mm。

优选的，所述喷嘴的材料为不锈钢材料。

优选的，所述除雾罩的丝径为0.20mm～0.25mm，目数为100～200目。

通过本发明的一个或者多个技术方案，本发明具有以下有益效果或者优点：

本发明公开一种高压细水雾除尘设备，包括机架、电动机、水泵、水箱，水管组件、喷嘴、除雾罩、风机。空气在风机的作用下经过除尘设备的机架内部然后流向出口，在机架内部，通过所述电动机的转动，带动所述水泵将所述水箱中的水抽入所述水管组件中，然后通过喷嘴喷出水雾和所述空气混合接触，水雾通过碰撞所述空气来吸收所述空气中的有害颗粒(尤其是PM2.5、PM10)，以达到净化室内空气的作用。另外，水雾在经过除雾罩时凝结成水，使得出口端没有水雾进入空气中，除尘效果很好，呼吸性粉尘的捕集效率由原来的35％上升到80％以上。经过净化的空气中PM2.5浓度显著降低，优于我国《空气质量准则》的要求(PM2.5日均浓度≤75μg·m-3)。

进一步的，由于水通过水管组件、喷嘴时，通过摩擦会使喷出的水雾带电，荷电水雾会吸附空气中的有害颗粒物(尤其是PM_2.5、PM₁₀)，增加吸附呼吸性粉尘的能力，具有较高的捕集效率，能够进一步达到净化室内空气的作用，并且不会造成空气电离而产生二次污染等问题。

进一步的，由于喷嘴的孔径为0.5～0.8mm。由于高压喷雾产生的雾粒直径小，雾粒运动速度高，因而对非呼吸尘具有很高的降尘效率，雾化效果好,水的利用率大大提高，只需传统湿式除尘用水量的11％。与此同时,需处理的出水量也少,对环境的后续影响较小。此外，出气口排除的水经过过滤处理后可重复利用。

进一步的，制冷装置既可以对水箱的水进行制冷，又可减少空气中水蒸气的绝度含量，使被净化空气的相对湿度可以控制在70％左右，保证室内环境的舒适度。

进一步的，本发明的除尘设备成本低，结构简单，使用方便，适合居家使用。

附图说明

图1为本发明实施例中高压细水雾除尘设备的结构示意图；

图2为本发明实施例中高压细水雾除尘设备的外部示意图；

图3为本发明实施例中折流板的示意图；

图4为本发明实施例中折流板的气流流动方向的示意图。

附图标记说明：1.机架，2.制冷装置，3.三角胶带，4.电动机，5.水泵，6.水箱，7.水管组件，8.喷嘴，9.折流板，10.隔板，11.除雾罩，12.风机，13.上层板的通流孔，14.下层板的通流孔。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

在本发明实施例中，提供了一种高压细水雾除尘设备，包括：机架1。在所述机架1的内部装配有制冷装置2、三角胶带3、电动机4、水泵5、水箱6，水管组件7、喷嘴8、折流板9、隔板10、除雾罩11、风机12。

下面具体介绍各个部件的结构和作用。

机架1。

机架1为中空框体结构，所述机架1的一侧壁上设置有进气口和出气口，所述进气口的水平位置低于所述出气口的水平位置。

具体来说，机架1的材料为不锈钢材料。在实际应用中可以将机架1设计成长方体结构并竖直放置，请参看图2，若机架1呈长方体结构，那么进气口处于长方体结构的下方，而出气口处于长方体结构的上方。进气口和出气口都可以设计成可活动的百叶窗的形式，用来改变进气口和出气口的气流方向。

对于电动机4和水泵5：

所述电动机4和所述水泵5连接，一并装配在所述机架1底部。

具体来说，电动机4和水泵5可以焊接、螺接的方式装配在机架1底部，具体的装配方式根据实际情况而定。

电动机4和水泵5由三角胶带3连接。

电动机4的主要作用是为所述水泵5提供动力能源。水泵5属于高压柱塞泵，额定压力达到8～10MPa。

对于制冷装置2：

制冷装置2设置在电动机4旁边。

制冷装置2也装配在机架1底部，其既可以对水箱6的水进行制冷，又可减少空气中水雾的绝度含量，使被净化的空气的相对湿度可以控制在70％左右，保证室内环境的舒适度。

具体来说，水雾除尘的前提是水雾与空气充分混合，被净化空气的相对湿度较高(达到90％)，影响人的舒适性。通过降低空气温度，使水雾温度低于环境温度5～6℃，可减少空气中水蒸气的绝度含量。当空气恢复到环境温度时，空气的相对湿度可以降低到70％左右。

对于水管组件7和水箱6：

所述水箱6也装配在机架1的底部，主要的作用是蓄水。水箱6也呈中空框体结构，四周和底面是密封的，防止漏水。顶部可以接入除雾罩11凝结而成的水。除雾罩11凝结而成的水可以沿着机架1的内壁流回水箱6，在处理后可重复利用。在除雾罩11和水箱6的中间有一块隔板10，隔板10的作用主要是用来阻挡水雾的喷射方向。

所述水管组件7延伸至所述机架1的中部，并且所述水管组件7上设置有所述喷嘴8。

具体来说，水管组件7上的喷嘴8可以有多个，例如本发明图1中的喷嘴8设置有两个。喷嘴8为高压喷嘴，孔径为0.5mm，材料为不锈钢，装配在箱体内部，由2个同样的喷头组成。

所述水泵5连接所述水管组件7和所述水箱6，可以将水箱6中的水抽入水管组件7中，然后由喷嘴8喷出。水通过水管组件7、喷嘴8时，通过摩擦会使喷出的水雾带电，同时实现水雾凝结和静电凝结。

水雾凝结，即：喷嘴8喷出的细水雾和空气充分接触，雾滴通过碰撞吸收空气中的有害颗粒(例如PM2.5、PM10)。

静电凝结，即：采用无外加电场的摩擦荷电方式，使水雾带电，会增加水雾吸附有害颗粒(例如PM2.5、PM10)的能力。

对于所述除雾罩11和所述风机12：

除雾罩11和所述风机12一并设置在所述机架1的上部。

除雾罩11装配于机架1的出气口下方；风机12装配于机架1的出气口水平位置。

所述除雾罩11的材料为不锈钢丝。所述除雾罩11的丝径为0.20mm～0.25mm，目数为100～200目。

风机12为离心风机，装配于机架1的出风端口，其作用是带动空气流动，并提供离心力，除去设备出口的空气中所含的水雾。

对于折流板9：

具体请参看图3-图4，折流板9是双层孔板结构，包括上层板和下层板；上层板的通流孔13和下层板的通流孔14互相错位，所述空气通过折流孔板时需转过两个90°角度，以增加所述水雾与空气中有害颗粒(例如PM2.5、PM10)碰撞接触的概率。

在机架1内部可以设计2道折流板9，使空气尽可能的改变流向，增加水雾和空气的接触概率。在图1中可以明确看出空气的流向(箭头所指方向)，是从进气口进来，通过两个折流板9改变方向，然后从出气口流出。

对于隔板10：

隔板10用来改变所述水雾的方向。

除了折流板9之外，本发明还使用了隔板10来改变水雾的方向。

参看图1，为了使空气和水雾充分接触，当空气从进气口进来时，便被隔板10阻挡，和喷嘴8喷出的水雾接触后，向折流板9流动。再通过折流板9的作用使得水雾最终向上流动，再次和喷嘴8喷出的水雾接触，再使用隔板10改变其流动方向，并且在风机12的作用下，向出气口流出。

当然，在实际应用中，本发明也可以使用一块隔板10或者是多块隔板10。例如在使用一块隔板10的实施例中，可以选择图1中的任意一块隔板10使用。而为了更多的改变气流的方向，也可以使用多块隔板10进行隔离，用以改变水雾的方向，更加充分的使空气和水雾接触。

以上是本发明高压细水雾除尘设备的全部部件，在实际应用中，还可以将除尘设备的工作压力设置为8～10MPa。下面介绍具体的实施过程：

当空气从所述进气口进入时，通过所述电动机4的转动，带动所述水泵5将所述水箱6中的水抽入所述水管组件7中。

然后，通过喷嘴8喷出水雾和所述空气混合接触，来去除空气中的有害颗粒。具体来说，水雾通过碰撞所述空气来吸收所述空气中的有害颗粒。除了碰撞来吸收有害颗粒之外，由于水通过水管组件7、喷嘴8时，通过摩擦会使喷出的水雾带电，荷电水雾会吸附空气中的有害颗粒物(例如PM2.5、PM10)，增加吸附呼吸性粉尘的能力，具有较高的捕集效率，能够进一步达到净化室内空气的作用，并且不会造成空气电离而产生二次污染等问题。

然后，通过所述风机12的作用将所述水雾吸入所述除雾罩11，通过除雾罩11的除雾和所述制冷装置2的制冷，将所述水雾凝成水落入所述水箱6回收，除雾之后的空气通过所述出气口排出，达到除去所述有害颗粒进而净化空气的目的。

通过本发明的一个或者多个实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种高压细水雾除尘设备，其特征在于，包括：机架、电动机、水泵、水箱，水管组件、喷嘴、除雾罩、风机；

所述机架为中空框体结构，所述机架的一侧壁上设置有进气口和出气口，所述进气口的水平位置低于所述出气口的水平位置；

所述电动机、所述水泵都装配在所述机架底部；所述电动机用于为所述水泵提供动力能源；

所述水泵连接所述水管组件和所述水箱；所述水管组件延伸至所述机架的中部，并且所述水管组件上设置有所述喷嘴；

所述除雾罩和所述风机一并设置在所述机架的上部；

当空气从所述进气口进入时，通过所述电动机的转动，带动所述水泵将所述水箱中的水抽入所述水管组件中，然后通过所述喷嘴喷出水雾和所述空气混合接触，以吸收所述空气中的有害颗粒；通过所述风机的作用将所述水雾吸入所述除雾罩，通过所述除雾罩将所述水雾凝成水落入所述水箱回收，除雾之后的空气通过所述出气口排出，达到除去所述有害颗粒进而净化空气的目的。

2.如权利要求1所述的高压细水雾除尘设备，其特征在于，所述电动机和所述水泵通过三角胶带连接。

3.如权利要求1所述的高压细水雾除尘设备，其特征在于，所述除尘设备还包括：

制冷装置，设置在所述机架的底部，用于降低所述空气的温度，以减少所述空气中的所述水雾的绝度含量。

4.如权利要求1所述的高压细水雾除尘设备，其特征在于，所述除尘设备还包括：

折流板，所述折流板包括上层板和下层板，其中，所述上层板的通流孔和所述下层板的通流孔互相错位，所述空气通过所述折流孔板时需转过两个90°角度，以增加所述水雾与所述空气中有害颗粒的碰撞接触的概率。

5.如权利要求1所述的高压细水雾除尘设备，其特征在于，所述除尘设备还包括：

隔板，用于改变所述水雾的流动方向。

6.如权利要求1所述的高压细水雾除尘设备，其特征在于，所述除尘设备的工作压力为8～10MPa。

7.如权利要求1所述的高压细水雾除尘设备，其特征在于，所述水泵的额定压力为8～10MPa。

8.如权利要求1所述的高压细水雾除尘设备，其特征在于，所述喷嘴的孔径为0.5～0.8mm。

9.如权利要求1所述的高压细水雾除尘设备，其特征在于，所述喷嘴的材料为不锈钢材料。

10.如权利要求1所述的高压细水雾除尘设备，其特征在于，所述除雾罩的丝径为0.20mm～0.25mm，目数为100～200目。