CN105396395A - 一种新型民用空气净化装置 - Google Patents

Abstract

一种民用空气净化装置，利用喷射装置产生的动压吸入空气，与工作液体充分接触混合，去除悬浮颗粒物与气态污染物，经气液分离获得洁净空气。

Description

一种新型民用空气净化装置

技术领域

本发明涉及一种新型空气净化装置,特别是针对含有细小颗粒、氮氧化物与总有机碳的污浊空气净化的装置。

背景技术

近年来空气质量日益恶化，对人们身体健康构成威胁。目前空气净化装置采用的工作方法与原理主要有过滤、静电、吸附、紫外、光催化、液体鼓泡、液膜洗涤、文丘里管法八种。

过滤式净化装置采用一级或多级滤网、滤膜或滤芯，可过滤去除空气中的颗粒物；过滤单元体积较大，且过滤装置长期运行后易于堵塞，阻力上升，能耗提高，净化效果下降；过滤单元通常清理困难，更换成本也较高。

静电式净化装置可去除空气中的颗粒物，但对比电阻较高或较低的颗粒物去除效果较差；高压电场有一定安全隐患，且有造成微量臭氧二次污染的风险。

吸附式净化装置可去除空气中的气态污染物，但对细小颗粒物去除效果较差，工作阻力一般也较高；吸附材料容量有限，饱和后通常难以在线再生，更换成本较高。

紫外式净化装置可杀灭大部分微生物，但不能去除气态污染物，也不能去除细小悬浮颗粒物。

液体鼓泡式净化装置与液膜洗涤式净化装置可去除颗粒物与多种气态污染物，但设备体积、运行重量较高。

文丘里管装置通常设置一个或一组文丘里管，运行过程中通过文丘里管渐缩喉管加快水流速度，动压转化为静压，吸入空气，实现充分混合；文丘里管喉管下游为渐扩管段，动压恢复为静压，总体压头可以部分恢复；文丘里管最佳工况下水压损失一般在0.1-0.3MPa，单位气量能耗较高，动力设备重量也较大；文丘里管自身体积较小，但一般需要较大的安装与操作空间；此外，文丘里管加工制作相对繁琐。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种重量小、能耗相对较低、体积紧凑、能去除多种污染物的民用空气净化装置。

本发明所采用的技术方案是：通过机械或压缩空气加压后将工作液体注入到喷射装置中；工作液体经喷射装置喷出，形成一道或一组细小液柱；气体分子与液柱或液滴接触后，因空气具备粘度，在液柱或液滴周围气体中形成一定速度梯度，空气分子获得前进动量，等价于液柱或液滴外部夹带一定厚度的空气共同前进，经过一定时间，流速平衡，形成一个气液混合圆柱或锥体；空气与液体充分接触，细小悬浮颗粒物因扰动或布朗运动，与液滴碰撞后，被液体表面捕获；二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物因分子热运动扩散到液滴表面并溶解；部分液体挥发到空气中；上述混合物射入气液分离装置，吸收了污染物的液体被回收后循环使用，去除了污染物的净化空气供用户使用。

本发明所述的装置，运行过程中气液同向运动，可省略单独的气体驱动设备，气体前进主要动量来源于液体的动量传递。

本发明所述的装置流程布置上近似化工喷淋塔、干燥塔或填料吸收塔，流体运动方向类似文丘里装置；化工塔通常设计为气液逆流操作，需要分别配备气、液驱动机电设备，机电动作点多；或采用高塔构造，利用密度差驱动气体，占用空间巨大；文丘里装置运行压力高，单位能耗大；本发明与常见化工塔相比，牺牲了一部分能耗，获得更小的设备体积并提高了运行可靠性；与文丘里装置相比，增加了一部分工艺装置体积，降低了运行能耗与配套机电设备重量；因此，本发明特别适合在个人便携、车载、家用或其它微型民用气体净化场合使用。大量气体净化场合，作为中央净化系统，本发明通常不具备竞争优势；但在空间价格昂贵的场所，或者在剩余安装空间小的场所改造，采用本发明可以省去通风管路系统占据的体积与造价，同时可以具备一定的美学价值，仍然可以考虑使用。

本发明的有益效果是，可以降低空气净化装置运行体积或能耗与维护，特别适于民用。

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是本发明的工艺流程图。

图2是本发明第一个实施例的工艺部分构造图。

图1中1.补水口，2.循环箱，3.出气口，4.除雾器，5.旋流分离区，6.喷射装置，7.进气口，8.循环泵。

图2中1.喷射装置内壁，2.喷射装置外壁，3.喷射腔，4.喷射点在立面上的投影，5.旋流分离区，6.喷射混合区，7.进水口，8.气体出口。

具体实施方式

在图2所示实施例中，喷射装置设置在一个环形压力腔上，这一压力腔由喷射装置内壁（1）与喷射装置外壁（2）围成，水经进水口（7）注入到水喷射装置内壁（1）上按喷射点在立面上的投影位置（4）开孔，开孔处形成锥形喷射流，立面一列喷射流形成一道喷射幕墙，喷射进入喷射腔（3），与空气接触，夹带气流共同进入喷射混合区（6），充分混合后形成混合物，污染物从空气中转移到水中，混合物依靠惯性切向进入旋流分离区，气水分离后水依靠重力汇集后回收，气体向上从气体出口（8）逸出，供用户使用。

Claims (8)

1.一种新型民用空气净化装置，将工作液体通过喷射装置喷出，吸入气体，与工作液体充分接触，净化气体，其特征在于：净化器由低压喷射装置、气水接触区、分离装置、循环系统构成工作流程，采用低压喷射装置定向喷出大比表面积液体，使空气获得初始动量；气水接触后经过分离装置分离。

2.根据权利要求1所述的净化装置，其特征在于：喷射装置工作压力不超过0.1MPa。

3.根据权利要求1所述的净化装置，其特征在于：喷射装置安装在管道沿线或管道终端，或直接在压力水箱、腔体、管道表面开孔或开缝设置，通过孔板或狭缝实现喷射，或使用柔性材料制作的管道、腔体，表面开孔或开缝，在压力作用下可自动张开，形成喷射效果。

4.根据权利要求1所述的净化装置，其特征在于：本发明所述的装置，运行过程中气液同向运动，气体依靠液体动量交换驱动，省略专门的气体驱动设备。

5.根据权利要求1所述的净化装置，其特征在于：工作液体是水或甘油的水溶液或食盐或碳酸钠/碳酸氢钠的水溶液。

6.根据权利要求1所述的净化装置，其特征在于：循环回路上单独或同时设置在线净化装置或液体补充装置。

7.根据权利要求1所述的净化装置，其特征在于：在颠簸场合使用的净化器，设置多路气液流道，通过阀门控制液体流向，可在任意姿态下使用，或利用摆动悬挂装置保持工艺处理流程姿态，不至于在颠簸状态下流出液体。

8.根据权利要求1所述的净化装置，其特征在于：在流量特别小的场合使用时，采用正位移泵间歇驱动液体，降低能耗。