CN105312004A - 一种发尘装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发尘装置及方法，所述装置包括第一进气管、第二进气管、供粉桶。其中，供粉桶包括：粉尘室和空气室，所述空气室与所述第一进气管相连，且压缩空气通过所述第一进气管流入所述空气室中，并由所述空气室进入所述粉尘室，以通过所述压缩空气的气流使所述粉尘室中的微细粉尘混合均匀。所述供粉泵与所述第二进气管相连，使得压缩空气通过所述第二进气管流入所述供粉泵中，且所述供粉泵连接有一吸粉管和一出粉管，所述吸粉管置于所述粉尘室中，以将混合均匀的所述微细粉尘吸入所述吸粉管中，并由所述出粉管喷出。本发明实现了对微细粉尘(PM2.5)的大能力连续均匀稳定发尘，且具备使不同粒径的粉尘颗粒充分混合均匀并发散的特点。

Description

一种发尘装置及方法

技术领域

本发明涉及粉料发生装置技术领域，尤其涉及一种发尘装置及方法。

背景技术

粉尘发生装置是指把固体粉末按预定要求发散到气体或空气中去，使之构成分散体系的装置，是研究粉尘问题必不可少的手段之一。用空气或其他气体把粉状物质进行再分散的方法称为干法分散。在实验室进行通风除尘实验时，发尘装置性能的好坏对测定结果的准确性起着至关重要的作用。

目前，现有技术中的粉尘发生装置：

如，喷射式发尘装置，发尘量不稳定、人工调节频繁；再如，弹动膜片式发尘器，发尘量调节复杂，使用条件要求严格，粉尘内不能稍有杂质；再如，振动式发尘装置，发尘量小，需人工操作，工作稳定性受到一定限制；再如，圆盘式发尘装置，吸料误差大，发尘量精度低，操作复杂，且无法实现对微细粉尘(PM2.5)的大能力连续均匀稳定发尘。

因此，如何研发出一种能够实现对微细粉尘(PM2.5)的大能力连续均匀稳定发尘，且具备使不同粒径的粉尘颗粒充分混合均匀并发散特点的发尘装置，是现阶段粉尘研究急需解决的技术难题。

发明内容

本发明提供一种发尘装置及方法，解决了现有技术中无法实现对微细粉尘的大能力连续均匀稳定发尘的技术问题，且具备使不同粒径的粉尘颗粒充分混合均匀并发散的特点。

依据本发明的一个方面，提供了一种发尘装置，包括：第一进气管；第二进气管；供粉桶，所述供粉桶包括粉尘室；空气室，所述空气室与所述第一进气管相连，且压缩空气通过所述第一进气管流入所述空气室中，并由所述空气室进入所述粉尘室，以通过所述压缩空气的气流使所述粉尘室中的微细粉尘混合均匀，进而由所述出粉管道喷出；供粉泵，所述供粉泵与所述第二进气管相连，使得压缩空气通过所述第二进气管流入所述供粉泵中，且所述供粉泵连接有一吸粉管和一出粉管，所述吸粉管置于所述粉尘室中，以将混合均匀的所述微细粉尘吸入所述吸粉管中，并由所述出粉管喷出。

可选的，还包括：振动平台，所述振动平台固定于所述空气室的底部，并通过所述振动平台的振动依次带动所述空气室、所述粉尘室进行振动，以将所述粉尘室中的所述微细粉尘混合均匀。

可选的，还包括：第一控制阀和第一气压表，所述第一控制阀和所述第一气压表依次设置在所述第一进气管上；和/或，第二控制阀和第二气压表，所述第二控制阀和所述第二气压表依次设置在所述第二进气管上。

可选的，所述粉尘室和所述空气室之间通过一横板相隔离，且所述横板上开设有若干个通孔，使得所述空气室中的压缩空气通过所述通孔流入所述粉尘室中；其中，所述通孔的孔径在5um-20um之间。

依据本发明的又一个方面，提供了一种发尘方法，所述方法包括：对粉尘进行过筛处理；将过筛处理后的粉尘置入粉尘室中；经空气室向所述粉尘室中充入压缩空气；通过所述压缩空气吹动及供粉泵的振动使所述粉尘混合至均匀状态；将处于混合均匀状态下的所述粉尘由出粉管喷出。

可选的，还包括：当所述粉尘室中的所述粉尘由所述出粉管喷出后，对所述粉尘室和/或所述粉尘室与所述空气室之间的横板进行清洗，以清理掉所述粉尘室和/或所述横板中残留的剩余粉尘。

本发明提供的一种发尘装置，通过空气室与第一进气管相连，供粉泵与所述第二进气管相连，使得压缩空气通过第一进气管流入空气室中，并由空气室进入粉尘室，以通过压缩空气的气流使粉尘室中的粉尘进行充分混合，达到粉尘混合均匀的目的，最终将混合均匀的粉尘吸入吸粉管中并由出粉管喷出，本发明实现了对微细粉尘的大能力连续均匀稳定发尘，且具备使不同粒径的粉尘颗粒充分混合均匀并发散的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的发尘装置的原理结构示意图；以及

图2为与图1提供的发尘装置相对应的发尘方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围；其中本实施中所涉及的“和/或”关键词，表示和、或两种情况，换句话说，本发明实施例所提及的A和/或B，表示了A和B、A或B两种情况，描述了A与B所存在的三种状态，如A和/或B，表示：只包括A不包括B；只包括B不包括A；包括A与B。

参见图1，本发明实施例提供的一种发尘装置，实现了对微细粉尘(PM2.5)的大能力连续均匀稳定发尘，且具备使不同粒径的粉尘颗粒充分混合均匀并发散的特点，其中，该发尘装置至少包括第一进气管1、第二进气管2、供粉桶3和供粉泵4。

具体而言，供粉桶3作为粉尘与压缩气体的反应装置，可以包括用于承载粉尘的粉尘室31和用于输送压缩空气的空气室32。其中，空气室32与第一进气管1相连，且第一进气管1与外界用于提供压缩空气的供气源连接，使得压缩空气由第一进气管1流入空气室32中，并由空气室32进入粉尘室31中。作为优选，空气室32与粉尘室31之间可通过设置一横板33而达到隔离的目的。且横板33上开设有若干个通孔，使得空气室32中的压缩空气能够顺利通过该通孔流入粉尘室31中。并在压缩空气的气流作用下，使粉尘室31中的粉尘混合均匀，也即达到流化态。

众所周知，流化态的原理是指：在容器内筛板上，放置一层固体颗粒，当流体向上流过具有不同粒径的颗粒床层时，床层的运动状态随流体的流速的变化而改变。上述“容器”可为本发明实施例中的“粉尘室31”，上述“内筛板”可为本发明实施例中的开设有通孔的“横板33”，上述“流体”可为本发明实施例中的“压缩空气”，上述“具有不同粒径的颗粒”可为本发明实施例中的“粉尘”。详细来说，本发明实施例中流化态具体包括如下三个阶段：

第一阶段，当压缩空气的流速较低时，粉尘静止不动，压缩空气只能从粉尘中的颗粒之间的缝隙中通过，粉尘中的所有颗粒互相接触，并散落在横板33上。

第二阶段，当压缩空气的流速增加到某一速度后，粉尘中所有颗粒不再由横板33支持，而全部由压缩空气的摩擦力承托。对粉尘中的单个颗粒而言，它不再依靠与其相邻的颗粒接触而维持它的空间位置，相反在失去了机械支撑后，粉尘中的每个颗粒可以在床层中自由运动。就整个床层而言，无数个自由运动的颗粒组成的床层具有了流体的性质，也即粉尘室31中的粉尘混合均匀。

第三阶段，粉尘中的固体颗粒分散悬浮在流体中，并被流体带走。

与此同时，本发明实施例中的供粉泵4与第二进气管2相连，使得压缩空气通过第二进气管2流入供粉泵4中，且供粉泵4连接有一吸粉管5和一出粉管6，吸粉管5置于粉尘室31中。实际作业过程中，供粉桶3设置有一桶盖8，供粉泵4固定于桶盖8上，且吸粉管5通过桶盖8置于粉尘室31中。粉尘室31中粉尘层的高度最低应盖过吸粉管5的下端，且由于在流化态下粉尘室31中的粉尘层会发生膨胀，因此装入粉尘室31中的粉尘层高度最高不应超过粉尘室31的三分之二，以便给粉尘层预留足够的膨胀空间。压缩空气流入供粉泵4中，使吸粉管5内部形成负压，将粉尘室31中处于流化态的粉尘通过吸粉管5吸出粉尘室31，并最终通过出粉管6分散喷射出去。

这里需要说明的是，由于粉尘室31中粉尘达到流化态所需的压缩空气的流速与粉尘的密度和粒径大小有关，故针对不同的粉尘，流化气压会有所差异。在本发明实施例中，对于第一进气管1的数量本发明并不局限，在实际作业过程中针对不同的粉尘，为了保证作业效率，符合实际作业需求，可灵活增设第一进气管1的数量，进而达到根据不同的粉尘选择与其相适应的第一进气管1的数量进行吹气作业，达到根据粉尘密度和粒径的大小合理的调控压缩空气的流速的目的。

另外，通过上述改变第一进气管1的数量只是实现控制进入空气室32中压缩空气流速的一种实施方式。在本发明实施例中，还可以通过在第一进气管1上增设第一控制阀11和第一气压表12，来控制压缩空气的流速和压力。当然，本领域技术人员显然可以理解，在本发明实施例中还可以将上述两种改变进入空气室32中压缩空气流速的方式相结合，即在设置若干个第一进气管1的同时，还可以在每一个第一进气管1上设置一组第一控制阀11和第一气压表12，进而通过两种调控方式相结合的方式来达到合理控制进入空气室32中压缩空气流速的效果。

同时，进入供粉泵4中的压缩空气的流速和气压与出粉管6所需要达到的出粉量相关，即出粉量越大则进入供粉泵4中的压缩空气的流速和气压就越大。与上述合理控制进入空气室32中压缩空气流速的原理相同，在控制进入供粉泵4中的压缩空气的流速和气压时，也可以通过增设第二进气管2的数量，或者在第二进气管2上增设第二控制阀21和第二气压表22，或者将增设第二进气管2的数量与在第二进气管2上增设第二控制阀21和第二气压表22相结合，即在每一个第二进气管2上设置一组第二控制阀21和第二气压表22，进而达到合理控制进入供粉泵4中的压缩空气的流速和气压的效果。最终实现在调节进入空气室32中压缩空气流速、进入供粉泵4中的压缩空气的流速达到适合的大小后，只要供气源的压力和供气量保持不变，即可保证出粉管6发出持续稳定的粉尘。

需要特别说明的是，本发明实施例中，为了保证粉尘在粉尘室31中充分混合，顺利达到流化态。作为优选，本发明实施例中还设置有用于空气室21和/或粉尘室31进行振动的振动平台7。该振动平台7固定于空气室32的底部。实际作业过程中，空气室32中的压缩空气通过横板33上的通孔进入粉尘室31中，由于压缩空气自身的流动特性以及在气压作用下，通过通孔进入粉尘室31中压缩空气在竖直方向上形成气流柱，进而在竖直方向上对粉尘进行吹动，实现将不同粒径的粉尘进行混合。然而，由于粉尘室31中的粉尘在粉尘室31中随意散落，但在竖直方向上形成气流柱的压缩空气仅在竖直方向上对粉尘进行吹动时，无法在水平方向上使粉尘室31中的粉尘混合均匀进而达到流化态。作为优选，本发明实施例中所述通孔的孔径在5um-20um之间。

因此，在本发明实施例中，通过在空气室21的底部增设震动装置7，使得空气室32相对于粉尘室31可以在水平方向上进行振动，进而达到从通孔进入到粉尘室31中的压缩空气在竖直方向上和水平方向上均可对粉尘进行吹中。最终实现粉尘室31中的粉尘顺利达到流化态的目的。

进一步的，本发明实施例中的振动平台7至少可以包括：振动弹簧71、第一振动板72和第二振动板73。其中，第一振动板72固定于空气室32的底部。第二振动板73通过振动弹簧71与第一振动板72柔性(弹性)连接，使得第一振动板72相对于第二振动板73在垂直方向上和/或水平方向上进行振动，进而带动空气室32在垂直方向上和/或水平方向上进行振动。

更进一步的，为了增强振动平台7的智能化振动机制，本发明实施例中振动平台7还可以包括用于根据振动弹簧71的弹性形变量来检测空气室32和/粉尘室31重力的压力感应器，以及用于给振动弹簧71提供动力的振动源。其中，压力感应器通过实时检测空气室32和/粉尘室31的重力，并将检测数据通过有线传输或者无线传输的方式传输至振动源，振动源根据所检测的数据合理控制振动弹簧71进行振动，进而达到带动空气室32在垂直方向上和/或水平方向上进行振动的目的，实现粉尘室31中粉尘的充分混合。进而避免通过人工手动操作振动平台进行振动而带来的安全隐患。作为优选，为了便于安装有振动平台7的发尘装置可根据作业工况灵活移动，本发明实施例中在振动平台7的底部还可安装滚轮，便于发尘装置根据作业需求进行移动。

本发明实施例基于上述发尘装置，还提供了一种发尘方法，请参阅图2，具体包括如下步骤：

步骤101：对粉尘进行过筛处理；

其中，本发明实施例在将粉尘置于粉尘室31之前，先将粉尘过筛，可以有效的防止粉尘内大颗粒堵塞供粉泵4和/或横板33所开设的通孔，进而影响发尘效率的目的。

步骤102：将过筛处理后的粉尘置入粉尘室中；

步骤103：经空气室向所述粉尘室中充入压缩空气；

正如上述所述，经空气室32向粉尘室31中充入压缩空气时，粉尘室31相对于空气室32在水平方向上和/或垂直方向上进行振动，进而达到粉尘室31中的粉尘充分混合的目的。

步骤104：通过所述压缩空气吹动及供粉泵的振动使所述粉尘混合至至流化态；

步骤105：将处于流化态的所述粉尘由出粉管喷出。

最后需要说明的是，当完成喷粉作业后，本发明实施例提供的发尘方法中还需要对粉尘室31和/或粉尘室31与空气室32之间的横板33进行清洗，以清理掉粉尘室31和/或横板33中残留的剩余粉尘，防止粉末受潮结块，影响后续作业。

本发明实施例提供的发尘方法与发尘装置相对应，未详述部分可参阅本发明实施例所阐述的发尘装置叙述部分，此处不再详述。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作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发明范围的所有变更和修改。

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

Claims (6)

1.一种发尘装置，其特征在于，包括：

第一进气管；

第二进气管；

供粉桶，所述供粉桶包括：

粉尘室；

空气室，所述空气室与所述第一进气管相连，且压缩空气通过所述第一进气管流入所述空气室中，并由所述空气室进入所述粉尘室，以通过所述压缩空气的气流使所述粉尘室中的微细粉尘混合均匀；

供粉泵，所述供粉泵与所述第二进气管相连，使得压缩空气通过所述第二进气管流入所述供粉泵中，且所述供粉泵连接有一吸粉管和一出粉管，所述吸粉管置于所述粉尘室中，以将混合均匀的所述微细粉尘吸入所述吸粉管中，并由所述出粉管喷出。

2.如权利要求1所述的发尘装置，其特征在于，还包括：

振动平台，所述振动平台固定于所述空气室的底部，并通过所述振动平台的振动依次带动所述空气室、所述粉尘室进行振动，以将所述粉尘室中的所述微细粉尘混合均匀。

3.如权利要求1所述的发尘装置，其特征在于，还包括：

第一控制阀和第一气压表，所述第一控制阀和所述第一气压表依次设置在所述第一进气管上；

和/或，

第二控制阀和第二气压表，所述第二控制阀和所述第二气压表依次设置在所述第二进气管上。

4.如权利要求1所述的发尘装置，其特征在于；

所述粉尘室和所述空气室之间通过一横板相隔离，且所述横板上开设有若干个通孔，使得所述空气室中的压缩空气通过所述通孔流入所述粉尘室中；其中，所述通孔的孔径在5um-20um之间。

5.一种发尘方法，应用于权利要求1-4任一项所述的发尘装置，其特征在于，所述方法包括：

对粉尘进行过筛处理；

将过筛处理后的粉尘置入粉尘室中；

经空气室向所述粉尘室中充入压缩空气；

通过所述压缩空气吹动及供粉泵的振动使所述粉尘混合至均匀状态；

将处于混合均匀状态下的所述粉尘由出粉管喷出。

6.如权利要求5所述的发尘方法，其特征在于，还包括：

当所述粉尘室中的所述粉尘由所述出粉管喷出后，对所述粉尘室和/或所述粉尘室与所述空气室之间的横板进行清洗，以清理掉所述粉尘室和/或所述横板中残留的剩余粉尘。