CN106765721A - 集中空调通风系统的积尘去除净化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集中空调通风系统的积尘去除净化方法，包括在管路中沿气流方向依次进行的以下步骤：a.均匀气流；b.静电除尘；c.光催化氧化；d.活性炭吸附气体、气味。本发明通过依次进行的均匀气流、静电除尘、光催化氧化、活性炭吸附步骤，不仅解决了灰尘堆积、难以清洗的问题，同时达到集中空调通风系统既能净化消毒、也能除尘的效果。本发明可应用于空调除尘。

Description

集中空调通风系统的积尘去除净化方法

技术领域

本发明涉及空调除尘领域，特别是涉及一种集中空调通风系统的积尘去除净化方法。

背景技术

近些年来，我国的建设行业发展迅速，集中空调通风系统因其空气处理量大、使用方便、噪音低、舒适度高等优点被现代城市建筑广泛使用，上规模的公共场所如酒店、医院、综合性商场、轨道交通等基本采用了集中式空调系统。集中空调通风系统主要有风机盘管加新风系统和全空气系统。小空间等主要采用风机盘管加新风系统，大空间主要采用全空气系统。集中式的空调系统具有气流平和、无漏水隐患、舒适度高、噪音低等优点，可以提供更舒适的环境。

集中空调的卫生环境除了与使用频率有关，还与系统设计、管理维护有关。相关实验证明，空调积尘与使用年限成正相关。空调系统使用年限越长，风管内累积的积尘越多。空调系统风管的内部卫生情况与系统的设计也有关系，空调系统设计的圆形风管皱褶位置、矩形风管转角位置是灰尘累积的高发区域。国家卫生部标准《公共场所集中空调通风系统清洗消毒规范》（WS/T396-2012）中规定公共场所的集中空调通风系统应定期清洗与消毒。有关调查发现，多家公共场所运营单位对集中空调的清洗范围仅限于部分系统或系统的部分管道。在空调系统的清洗方式上，由于某些空调管道设计尺寸太小或是设计时未预留检修口，风管内部的清洗较为困难或者无法清洗，仅能简单地在送风口、回风口处进行人工清洗、擦拭；清洗不到的风管积尘越来越多，就会导致风管内滋生大量致病菌，成为一个污染的发源地，使集中空调系统成为传播、扩散污染源的媒介。

集中空调通风系统污染对人们的健康影响极大，长期在这种不干净的环境中生活工作，人们就会感到头痛、疲乏，出现眼鼻喉刺激症状等，引起传染性疾病、过敏性疾病和不良建筑综合征等。不干净的尘埃还可作为病毒、细菌的载体，将病原体通过集中空调系统播散到公共场所，从而引发呼吸道传染病的流行或暴发。相关研究表明集中空调系统在空气传播疾病的传播中起到重要的媒介作用。

目前，集中空调通风系统采用的除尘方法及消毒装置主要有：

1. 袋式或板式滤网过滤技术，这种技术广泛用于大型公共场所的全空气式集中空调通风系统；主要在空调风柜机进风口安装初效、中效、高效等过滤网；该方法使用简单，滤网能定期更换、清洗；不足之处：粗效过滤网只能除尘，不能灭菌，长期积累在滤网上的积尘在适宜的条件下容易滋生细菌，通过空调系统送至空调区域，造成二次污染。中效、高效的过滤网孔径较小，能滤除部分细菌，但容易堵塞，灰尘越积越多会导致风阻越来越大，送风量减小，能耗升高，运行成本增大。在流行病期间不具备大范围、快速的消毒灭菌作用。

2. 紫外线消毒技术，这种技术主要应用于适合于小空间如医院等场所；紫外灯技术具有较强的广谱杀菌能力，短时间内杀菌效率高。不足之处：紫外线装置只能除菌，不能除尘，产生的臭氧会造成二次污染，适合在无人的条件下操作，有很大的局限性。紫外线穿透能力较弱，在集中空调通风系统中只能对风口局部区域进行有限消毒，无法对流动空气以及管道内壁进行消毒。对于设计大风量的风柜机来说，紫外线由于照射时间短，无法对快速通过的气流进行有效消毒；另外，紫外灯寿命短，更换频繁。

3. 静电除尘器进行静电吸附，这种技术适用于大中型的全空气空调系统；静电除尘器具有风阻小，净化效率高，除尘效率高等特点，但是单一的静电集尘式消毒在高压放电产生O₃同时也产生氮氧化物副作用，难以满足实际应用需要。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种集中空调通风系统的积尘去除净化方法，既能对通风系统净化消毒，也能除尘。

本发明所采用的技术方案是：

一种集中空调通风系统的积尘去除净化方法，包括在管路中沿气流方向依次进行的以下步骤：a.均匀气流；b.静电除尘；c.光催化氧化；d.活性炭吸附气体、气味。

作为本发明的进一步改进，步骤c中还包括紫外消毒的步骤。

作为本发明的进一步改进，步骤d中对于吸附用的活性炭预先进行高锰酸钾改性调节和/或高温氮气处理的工艺。

作为本发明的进一步改进，还包括收集步骤b中所吸附的颗粒物并排出的步骤。

作为本发明的进一步改进，还包括收集步骤a、c、d中所形成的颗粒物并排出的步骤。

作为本发明的进一步改进，还包括实时监控管路内部工况的监控步骤。

作为本发明的进一步改进，将管路内部工况的成像通过无线发射的方式与客户端进行交流。

作为本发明的进一步改进，步骤a采用镂空的金属板作为匀流部件，同时金属板保护步骤b中的静电场。

作为本发明的进一步改进，步骤b中采用高压变频器、多块阳极板和多根阴极针作为静电除尘部件，高压变频器的两极分别连接阳极板和阴极针，所述各阳极板由下至上间隔布置，各阴极针呈线性阵列布置并与阳极板交错。

作为本发明的进一步改进，每一阳极板为波浪状，在每一波峰的底部以及每一波谷的上方分别具有一个阴极针。

本发明的有益效果是：本发明通过依次进行的均匀气流、静电除尘、光催化氧化、活性炭吸附步骤，不仅解决了灰尘堆积、难以清洗的问题，同时达到集中空调通风系统既能净化消毒、也能除尘的效果。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1是气流流向示意图；

图2是利用积尘去除净化装置进行积尘去除净化方法的示意图；

图3是静电除尘部件的示意图。

具体实施方式

参考图1所示的集中空调通风系统的积尘去除净化方法，包括在管路中沿气流方向依次进行的以下步骤：a.均匀气流；b.静电除尘；c.光催化氧化；d.活性炭吸附气体、气味。

均匀气流的步骤用于将整股气流均匀打散，使气流可以均匀流入后续的静电除尘步骤。

静电除尘步骤是利用高压静电场中负电荷捕捉气流中粉尘等微粒，通过静电场的作用使带电粉尘粒子被阳电荷吸附进行粉尘微粒的去除。

光催化氧化步骤是通过光催化作用，使得气流中的有害污染物氧化分解。

活性炭吸附的步骤主要用于吸附上述步骤b中产生的臭氧以及气流中的异味和臭味。

通过上述四种个工艺步骤的协同作用，解决了管路中灰尘堆积、难以清洗的问题，同时达到集中空调通风系统既能净化消毒、也能除尘的效果。

光催化反应步骤主要依靠光催化反应部件实施。所述的光催化反应部件包括至少一块竖直设置的金属基板4，金属基板4内均布有水平的网格通孔41，多个网格通孔41可以形成格栅状，或者蜂窝状。各网格通孔41的孔壁上附着有光催化剂，比如是纳米TiO₂光催化剂，或者是活性炭纤维复合体光催化剂。气流在流过网格通过的过程中，有害污染物在光催化的作用下氧化分解。

进一步，光催化反应步骤中还包括有紫外消毒的步骤。具体来说，在金属基板4的一侧设置一个或多个的紫外消毒灯，流经的气流由紫外线进行消毒。较优的，上述的金属基板4可以为两块并呈对向布置，以充分利用光源发出的光子。另外在两块金属基板形成的夹层中均匀布置以上描述的紫外消毒灯。虽然紫外消毒灯和另外一块金属基板并未图示，但是本领域技术人员根据以上的描述可以很容易得知上述的结构。

上述实施例中，均匀气流的步骤采用金属格栅板作为匀流部件1，其镂空设计可以较为方便地通过气流，同时金属板为金属材质，还能保护后续工艺中的静电场。

上述实施例中，活性炭吸附步骤中采用活性炭滤块部件3，其主要材质是活性炭，用于吸附静电场产生的臭氧以及气流中的异味和臭味。

活性炭可以预先进行表面处理，如高锰酸钾改性调节处理，以改善活性炭的微孔结构，改善微孔结构后能够一定程度的提高催化效果。高锰酸钾对活性炭改性使用10%的溶液，浸渍比在2:1，在60℃下对活性炭处理3h，清洗后烘干。

另外，活性炭也可以预先进行高温氮气处理的工艺，使得活性炭的孔隙形态发生变化，能够产生更多孔隙和增大孔隙体积。高温氮气处理的工艺可以是在隔绝空气的情况下对活性炭通氮气保护气升温到350℃，恒温1h后待温度降至升温取出。

活性炭也可以均进行高锰酸钾改性调节处理以及高温氮气处理，这样能起到更好的效果。

实施例的方法中，静电除尘主要采用静电除尘部件。

参考图2和图3，静电除尘部件2包括高压变频器21、若干阳极板22和若干阴极针23，高压变频器21的两极分别连接阳极板22和阴极针23。阳极板22采用304不锈钢金属材料支撑，阴极针23采用纳米陶瓷材料制作，在两者接通高压变频器21后能形成高压静电场，由于采用的是高压变频器，确保高压静电场形成的电晕电流密度大，利用阴极在高压电场中发射出来的电子，以及电晕区自由电子碰撞空气分子、粒子而产生的负电荷来捕捉气流中粉尘等微粒，通过电场的作用使带电粉尘粒子被阳极板22吸附，气流中的颗粒物和尘埃通过被吸附达到空气净化的目的。

在优选的实施例中，参考图3，静电除尘部件2还包括阴极底座24，该阴极底座24与阳极板22相互绝缘，阴极针23呈线性阵列垂直连接在阴极底座24上且与阳极板22交错，图中的阴极底座24成竖直状，而阴极针23呈水平状。除了连接阴极针23的必要部分之外，阴极底座24的其他部分设置成镂空从而形成可以通过气流的过风通道。所述的阳极板22垂直于阴极底座24所在的平面设置，气流流过过风通道之前会在阳极板22与阴极针23所形成的高压静电场中被吸附灰尘、微粒。

为了具有更均匀稳定的除尘效果，每一阳极板22为波浪状，优选为正弦波浪状，各阳极板22由下至上等间距地布置。每一阳极板22的纵截面可以看作是一根正弦曲线，这根正弦曲线与在一水平线上的多个阴极针23相互穿插，即在每一波峰的底部以及每一波谷的上方分别具有一个阴极针23。这种结构使得气流中的颗粒穿过两阴极针之间时也很容易被阳极板22所吸附，从而获得更均匀有效的除尘和空气净化效果。

进一步，每一阴极针23与相邻的阳极板22的距离为20mm～25mm，该距离能达到较好的除尘效果。

实施例的方法中，还包括收集静电除尘步骤中所吸附的颗粒物并排出的步骤。

具体的，参考图1和图2，静电除尘部件2的底部设有积尘收集箱5。由于阳极板在吸附一定量的灰尘、颗粒之后，这些灰尘颗粒在自身重力的作用之下，或者电荷消失之后会向下掉落，积尘收集箱5将掉落的灰尘颗粒收集以使用自动或人工外排。积尘收集箱5可以做成抽拉式，比如说在风道风管的外壁开设积尘收集箱5的抽拉口。

积尘收集箱5还可以同时位于匀流部件1、光催化反应部件以及活性炭滤块部件3的下方，以收集对应步骤中更多的积尘。

上述实施例的方法应用在新风管网段、风柜机出风口、主送风管网段、主回风管网段等具有气流通道的管路位置，并配合控制装置7、监控摄像部件6使用。

参考图2，所述的监控摄像部件6设置于上述的管路中，用于实时监控管路中的内部工况，包括粉尘量等。所述的控制装置7可以位于管路外部，通过线路与监控摄像部件6以及高压变频器21电性相连，监控摄像部件6的成像可以通过控制装置7上传至上位机或者客户端。

进一步优选的，上述系统的控制装置7集成有无线接收与发射模块。为此，用户能够安装客户端、手机app，自动接收监控摄像部件6的成像，并且发送一些指令，或者类似的一些交流手段，调整高压变频器21的电压等，从而实现远程实时控制、监控的目的。

以上所述只是本发明优选的实施方式，其并不构成对本发明保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种集中空调通风系统的积尘去除净化方法，其特征在于，包括在管路中沿气流方向依次进行的以下步骤：a.均匀气流；b.静电除尘；c.光催化氧化；d.活性炭吸附气体、气味。

2.根据权利要求1所述的集中空调通风系统的积尘去除净化方法，其特征在于：步骤c中还包括紫外消毒的步骤。

3.根据权利要求1所述的集中空调通风系统的积尘去除净化方法，其特征在于：步骤d中对于吸附用的活性炭预先进行高锰酸钾改性调节和/或高温氮气处理的工艺。

4.根据权利要求1所述的集中空调通风系统的积尘去除净化方法，其特征在于：还包括收集步骤b中所吸附的颗粒物并排出的步骤。

5.根据权利要求4所述的集中空调通风系统的积尘去除净化方法，其特征在于：还包括收集步骤a、c、d中所形成的颗粒物并排出的步骤。

6.根据权利要求1所述的集中空调通风系统的积尘去除净化方法，其特征在于：还包括实时监控管路内部工况的监控步骤。

7.根据权利要求6所述的集中空调通风系统的积尘去除净化方法，其特征在于：将管路内部工况的成像通过无线发射的方式与客户端进行交流。

8.根据权利要求1所述的集中空调通风系统的积尘去除净化方法，其特征在于：步骤a采用镂空的金属板作为匀流部件，同时金属板保护步骤b中的静电场。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的集中空调通风系统的积尘去除净化方法，其特征在于：步骤b中采用高压变频器、多块阳极板和多根阴极针作为静电除尘部件，高压变频器的两极分别连接阳极板和阴极针，所述各阳极板由下至上间隔布置，各阴极针呈线性阵列布置并与阳极板交错。

10.根据权利要求9所述的集中空调通风系统的积尘去除净化方法，其特征在于：每一阳极板为波浪状，在每一波峰的底部以及每一波谷的上方分别具有一个阴极针。