CN106362523A - 一种静电增强纤维空气过滤与火灾消烟复合净化器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种静电增强纤维空气过滤与火灾消烟复合净化器。其技术方案为：该净化器由预荷电区(1)、过滤区(2)、反吹风清灰系统(3)和排风系统(4)组成；金属丝网(11)固定在净化器顶部，电晕线(10)通过绝缘子固定在净化器内壁上；滤筒(7)固定在安装板(6)上，安装板(6)焊接在净化器内壁上，滤筒(7)中心和安装板(6)中心重合；高压气体接入管(12)穿过净化器外壳固定在安装板(6)上，喷吹管(13)中心和滤筒(7)中心重合，收尘口(9)位于过滤区(2)上部的侧壁上；风机(5)固定在净化器的底部，探测器(8)安装在过滤区(2)内壁上。本发明具有净化效率高、滤毒效果好、安全可靠、结构简单等优点。

Description

一种静电增强纤维空气过滤与火灾消烟复合净化器

技术领域

本发明涉及消防排烟、室内空气净化技术领域，尤其涉及一种静电增强纤维空气过滤与火灾消烟复合净化器。

背景技术

近年来，随着我国经济的不断发展，导致火灾的因素不断增多，火灾的发生变得越来越频繁。而火灾发生时，由于可燃物质燃烧或不完全燃烧及高分子化合物高温分解，往往会伴随大量烟气的产生。烟气的主要成分除了燃烧形成的液态和固态产物悬浮物外，还含有大量的CO、CO₂、HCl等有毒、有害气体。烟气中的烟粒子对可见光的遮蔽性使能见度大大降低，影响疏散速度；烟气中的CO、CO₂、HCl，残炭颗粒以及燃烧产生的醛类、醚类等有毒有害气体也会危及火场疏散人员和消防救援人员的身体健康；若不采取净化措施直接排到室外大气中，还会造成空气污染。

近年来相关的消防排烟装置也一直层出不穷。但是，各种各样的消防排烟装置普遍存在着净化效率低、滤毒效果差、结构复杂、可靠性差等问题。

赵钟鸣，王金波公开了一种“静电增强纤维除尘器”(CN 91204235.4)专利技术，该技术主要由电晕线、高压电源、旋风筒体、纤维层等几部分组成，采用“静电+旋风分离+吸附过滤除尘”一体化复合式设计模式。但是该专利技术本体庞大、结构比较复杂、阻力大，仅适合处理小风量烟气，无法用于大风量火灾烟气的净化。

陈骏公开了“一种新型的消防排烟过滤装置”(ZL 201420290013.2)专利技术，该技术利用排烟过滤筒和吸尘格栅对浓烟中的杂质进行过滤，降低浓烟中颗粒物的污染。但是该装置仅能对烟气进行粗过滤，且滤筒阻力较大，净化效果不理想。

王苓秀公开了“一种新型消防排烟装置”(ZL 201320484201.4)专利技术，该技术主要由主排烟机、副排烟机、聚光灯、摄像头、伸缩支架和水喷射装置等几部分组成。发生火灾时，可利用该装置进行多方位烟尘吸附并进行水雾喷洒处理。但是，该装置单一的利用水雾喷洒对烟尘进行捕获，烟尘处理效率较低，且单一水雾的虑毒功能差；此外，该装置还存在结构复杂，可靠性差等缺点。

综上所述，现有的排烟系统净化设施存在的主要问题是：净化效率低、滤毒效果差、可靠性差、结构复杂。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的在于提供一种净化效率高、滤毒效果好、安全可靠、结构简单，适用于消防排烟技术领域的静电增强纤维空气过滤与火灾消烟复合净化器。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：所述净化器由预荷电区、过滤区、反吹风清灰系统和排风系统组成。

预荷电区包括金属丝网和电晕线，金属丝网固定在净化器的顶部，金属丝网下方固定有电晕线，电晕线通过绝缘子固定在净化器的内壁上。

过滤区包括滤筒和安装板，滤筒固定在安装板上，安装板焊接在净化器的内壁上，滤筒的中心和安装板的中心重合。

反吹风清灰系统包括高压气体接入管、喷吹管和收尘口，高压气体接入管穿过净化器外壳固定在安装板上，喷吹管的中心和滤筒的中心重合，喷吹管的喷吹方向为垂直于滤筒的底面向上，收尘口位于过滤区上部的侧壁上。

排风系统包括风机和探测器，风机固定在净化器的底部，探测器安装在过滤区的内壁上。

所述金属丝网为不锈钢阻火网，网孔为100～200目。

所述电晕线为一排横拉金属丝，金属丝间距为20～30mm，所施加外电压为负高压直流电。

所述滤筒为覆膜活性炭纤维褶皱滤筒，滤筒的过滤方式为外滤式，滤筒的长度为600～700mm，滤筒的外径为325～350mm。

所述风机为轴流式变频排烟风机。

所述探测器为感温探测器或者感烟探测器。

所述反吹风清灰系统为人工定时喷吹清灰，所接入高压气源的压力为0.3～0.4MPa。

所述净化器的顶部开口为进风口，出风口位于净化器下部侧面，净化器的四周及底部密闭。

正常情况下，变频风机保持低档静音运行，含尘气流经过丝网阻火器时进行粗过滤；电晕线与金属丝网形成电场，通过电晕放电使空气中的颗粒荷电，电晕放电的同时也会产生臭氧，不仅可以杀菌，也可以氧化分解空气中的VOCs；含尘气流经过覆膜活性炭纤维褶皱滤筒时，被纤维拦截从而实现粉尘的高效捕集，荷电粒子的存在不仅提高了滤筒的过滤效率也使得沉积在滤筒表面的粉尘层疏松，还降低了过滤阻力；活性炭纤维对空气中的异味和电晕产生的臭氧也有很好的祛除效果；净化后的洁净空气经由风机排出，实现房间的自净化换气。

当该净化器长时间运行时，滤筒表面会积满灰尘，为了保证净化效率和降低系统阻力，采用人工定时清灰。清灰时风机停转，高压气源的高压气体通过接入管进入反吹风清灰系统，从喷吹管喷出，由于反吹风的吹入气流与过滤气流相反，清灰气流直接冲击尖块，滤袋产生胀缩变形而使尖块脱落。在反吹风的作用下灰尘便进入了清灰口，落入外部的集灰袋，实现了人工清灰。

火灾发生后，探测器对温度或者烟气进行快速感应并将信号通过传感器传输到控制箱，排烟风机运转工况发生改变，排烟风机进入高速事故排烟工况：高温烟气在风机的抽吸作用下，由上部进气口进入该火灾烟气净化装置，丝网不仅对烟气具有粗过滤作用，能够将烟气中的粗大固体颗粒有效截留，而且能通过器壁效应转化为热能使火焰熄灭，阻止燃烧火焰进入火灾烟气净化装置内；电晕放电使烟气中的颗粒荷电的同时也会产生臭氧，氧化分解燃烧产生中的VOCs；含尘气流经过覆膜活性炭纤维褶皱滤筒时，被纤维拦截从而实现粉尘的高效捕集，荷电粒子的存在不仅提高了滤筒的过滤效率，也使得沉积在滤筒表面的粉尘层疏松，降低了过滤阻力；活性炭纤维对烟气中的VOCs具有很好的祛除效果；经过消烟、虑毒净化后的洁净空气经由风机排出，这样便实现了房间的快速消烟和虑毒。

由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

(1)本发明充分利用了多级复合除尘机理，来进行高效消烟。丝网阻火器能够将烟气里的粗大固体颗粒有效截留，进行初步的粗过滤；筒采用褶皱形式，表面积增加，过滤风速降低，净化效率大大提高；此外，预荷电区使尘粒荷电，也有效的提高了纤维过滤的除尘效率。

(2)本发明由于采用电晕线荷电，在烟尘带电的过程中，电离产生的臭氧及大量的自由电子、离子和自由基等活性粒子，对烟气中的VOCs等气相分子还具有良好的氧化分解作用，能够有效的降解一部分污染物；其次，滤筒内的活性炭有很大的表面积，对烟气中的VOCs等气体具有强烈吸附作用，除毒效率很高。

(3)本发明由于采用探测器，可以实现平时空气净化和灾后事故排烟的工况转换。平时，变频风机低档静音运行，换气1～2次/h，对室内空气进行有效净化。火灾发生时，探测器探头对温度或者烟气进行快速感应，并将信号通过传感器传输到控制箱，风机高速运转，换气次数可达6～12次/h，从而加快了对烟气的净化处理，并且具有高效节能的特点。

(4)本发明由于采用丝网阻火器，可以有效的阻止外部火焰进入净化器内部。过滤后的空气通过排烟风机排出，大大减少了风机的磨损和运行负荷；同时，变频风机在平时保持低负荷运转，火灾发生时，低高档间相互转换，提高了风机运行的可靠性。此外，反吹风清灰系统的定时人工清灰，可以有效的增加滤筒的使用寿命，降低系统阻力。因此，本发明具有较强的工程可靠性。

(5)本发明采用模块化设计，具有体积小、结构简单、便于工程检修和维护等优点。

因此，本发明具有净化效率高、滤毒效果好、安全可靠、结构简单等特点，广泛适用于消防排烟和室内空气净化技术领域。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的B-B剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明，对本发明保护范围不局限于所述内容。

一种静电增强纤维空气过滤与火灾消烟复合净化器。如图1所示，所述净化器由预荷电区1、过滤区2、反吹风清灰系统3和排风系统4组成。

如图1、图2所示，预荷电区1包括金属丝网11和电晕线10，金属丝网11固定在净化器的顶部，金属丝网11下方固定有电晕线10，电晕线10通过绝缘子固定在净化器的内壁上。

如图1、图3所示，过滤区2包括滤筒7和安装板6，滤筒7固定在安装板6上，安装板6焊接在净化器的内壁上，滤筒7的中心和安装板6的中心重合。

如图1、图3所示，反吹风清灰系统3包括高压气体接入管12、喷吹管13和收尘口9，高压气体接入管12穿过净化器外壳固定在安装板6上，喷吹管13的中心和滤筒7的中心重合，喷吹管13的喷吹方向为垂直于滤筒7的底面向上，收尘口9位于过滤区2上部的侧壁上。

如图1所示，排风系统4包括风机5和探测器8，风机5固定在净化器的底部，探测器8安装在过滤区2的内壁上。

所述金属丝网1为不锈钢阻火网，网孔为100～200目。

所述电晕线2为一排横拉金属丝，金属丝间距为20～30mm，所施加外电压为负高压直流电。

所述滤筒4为覆膜活性炭纤维褶皱滤筒，滤筒4的过滤方式为外滤式，滤筒4的长度为600～700mm，滤筒4的外径为325～350mm。

所述风机7为轴流式变频排烟风机。

所述探测器3为感温探测器或者感烟探测器。

所述反吹风清灰系统3为人工定时喷吹清灰，所接入高压气源的压力为0.3～0.4MPa。

所述净化器的顶部开口为进风口，出风口位于净化器下部侧面，净化器的四周及底部密闭。

由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

(1)本发明充分利用了多级复合除尘机理，能实现高效消烟。丝网阻火器能够将烟气里的粗大固体颗粒有效截留，进行初步的粗过滤；筒采用褶皱形式，表面积增加，过滤风速降低，净化效率大大提高；此外，预荷电区使尘粒荷电，也有效的提高了纤维过滤的除尘效率。

(2)本发明由于采用电晕线荷电装置，在烟尘带电的过程中，电离产生的臭氧及大量的自由电子、离子和自由基等活性粒子，对烟气中的VOCs等气相分子还具有良好的氧化分解作用，能够有效的降解一部分污染物；其次，滤筒内的活性炭有很大的表面积，对烟气中的VOCs等气体具有强烈吸附作用，除毒效率很高。

(3)本发明由于采用探测器装置，可以实现平时空气净化和灾后事故排烟的工况转换。平时，变频风机低档静音运行，换气1～2次/h，对室内的空气进行净化。火灾发生时，探测器探头对温度或者烟气进行快速感应，并将信号通过传感器传输到控制箱，风机高速运转，换气次数可达6～12次/h，从而加快了对烟气的净化处理，并且具有高效节能的特点。

(4)本发明由于采用丝网阻火器，可以有效的阻止外部火焰进入净化器内部。过滤后的空气通过排烟风机排出，大大减少了风机的磨损和运行负荷；同时变频风机在平时保持低负荷运转，火灾发生时，低高档间相互转换，提高了风机运行的可靠性。此外，反吹风清灰系统的定时人工清灰，可以有效的增加滤筒的使用寿命，降低系统阻力。因此，本发明具有较强的工程可靠性。

(5)本发明采用模块化设计，具有体积小、结构简单、便于工程检修和维护等优点。

因此，本发明具有净化效率高、滤毒效果好、安全可靠、结构简单等特点，广泛适用于消防排烟和室内空气净化技术领域。

Claims (8)

1.一种静电增强纤维空气过滤与火灾消烟复合净化器，其特征在于该净化器由预荷电区(1)、过滤区(2)、反吹风清灰系统(3)和排风系统(4)组成；

预荷电区(1)包括金属丝网(11)和电晕线(10)，金属丝网(11)固定在净化器的顶部，金属丝网(11)下方固定有电晕线(10)，电晕线(10)通过绝缘子固定在净化器的内壁上；

过滤区(2)包括滤筒(7)和安装板(6)，滤筒(7)固定在安装板(6)上，安装板(6)焊接在净化器的内壁上，滤筒(7)的中心和安装板(6)的中心重合；

反吹风清灰系统(3)包括高压气体接入管(12)、喷吹管(13)和收尘口(9)，高压气体接入管(12)穿过净化器外壳固定在安装板(6)上，喷吹管(13)的中心和滤筒(7)的中心重合，喷吹管(13)的喷吹方向垂直于滤筒(7)的底面向上，收尘口(9)位于过滤区(2)上部的侧壁上；

排风系统(4)包括风机(5)和探测器(8)，风机(5)固定在净化器的底部，探测器(8)安装在过滤区(2)的内壁上。

2.根据权利要求1所述的静电增强纤维空气过滤与火灾消烟复合净化器，其特征在于所述金属丝网(1)为不锈钢阻火网，网孔为100～200目。

3.根据权利要求1所述的静电增强纤维空气过滤与火灾消烟复合净化器，其特征在于所述电晕线(2)为一排横拉金属丝，金属丝间距为20～30mm，所施加外电压为负高压直流电。

4.根据权利要求1所述的静电增强纤维空气过滤与火灾消烟复合净化器，其特征在于所述滤筒(4)为覆膜活性炭纤维褶皱滤筒，滤筒(4)的过滤方式为外滤式，滤筒(4)的长度为600～700mm，滤筒(4)的外径为325～350mm。

5.根据权利要求1所述的静电增强纤维空气过滤与火灾消烟复合净化器，其特征在于所述风机(7)为轴流式变频排烟风机。

6.根据权利要求1所述的静电增强纤维空气过滤与火灾消烟复合净化器，其特征在于所述探测器(3)为感温探测器或者感烟探测器。

7.根据权利要求1所述的静电增强纤维空气过滤与火灾消烟复合净化器，其特征在于所述反吹风清灰系统(3)为人工定时喷吹清灰，所接入高压气源的压力为0.3～0.4MPa。

8.根据权利要求1所述的静电增强纤维空气过滤与火灾消烟复合净化器，其特征在于所述净化器的顶部开口为进风口，出风口位于净化器下部侧面，净化器的四周及底部密闭。