CN107435969A - 一种商用厨房油烟净化除尘系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种商用厨房油烟净化除尘系统，包括烟道、安装座、水平管、排气扇、第一法兰、弯管、支撑座、第二法兰、多重输出高压电源、油烟净化电极、电极安装管、上电极安装板、下电极安装板、绝缘管、绝缘材料、第三法兰、第一竖直管、第四法兰、第二竖直管、油烟催化过滤单元、第五法兰、支撑杆、管箍、烟道出口、过滤网、电源、加热螺旋圈。本发明可以将商用厨房油烟处理后再排放到大气中，这样大大提高了排放效率并大大降低了空气污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种油烟净化系统，尤其是一种商用厨房油烟净化除尘系统。
背景技术
随着我国经济的发展，人民的生活水平日益提高，工作节奏也日益加快，人们的生活方式也发生着变化，在外就餐的人越来越多，餐饮业这一服务产业于是得到了迅猛发展。大大小小的餐馆、饭店、酒楼星罗棋布，在给人们生活带来便利的同时，也给环境带来了污染如油烟排放污染、含油废水排放污染、噪声污染、厨余垃圾的排放污染等等。由此产生的投诉事件也日益增多，于是餐饮业的污染问题得到了日益重视，为此国家出台了相关法律法规，加强对餐饮业污染的控制管理，餐饮业污染控制的技术研究也因此得到了发展，如餐饮业厨余垃圾的资源化利用技术、餐饮业油烟排放控制技术、餐饮业含油废水的处理技术研究等。其中油烟的污染投诉事件占餐饮污染投诉事件的40%以上，因此餐饮业油烟排放污染的控制引起了国家和地方相关部门的重视。
油烟是食用油及食品在高温下经过热氧化、热裂解等产生的大量挥发性物质，其中以烟雾形式散发到空气中，称为油烟气。从形态组成上看，餐饮业外排烹调油烟气包括颗粒物及气态污染物两类。其中颗粒物粒径较小，一般小于10μm，颗粒物又分为固体颗粒物、液体两种，且液体颗粒物粘度较大，即餐饮业厨房烹调油烟气包含气、液、固三相其中油烟中的味道主要是气态污染所为，主要是各种醛、酮、醇及其衍生物。
发明内容
本发明针对现有技术中对商用厨房即餐饮业中的大型厨房油烟处理不够彻底的问题，提供了一种商用厨房油烟净化除尘系统。
为实现该技术目的，本发明采用的技术方案是：一种商用厨房油烟净化除尘系统，包括烟道1、安装座2、水平管3、排气扇4、第一法兰5、弯管6、支撑座7、第二法兰8、多重输出高压电源9、油烟净化电极10、电极安装管11、上电极安装板12、下电极安装板13、绝缘管14、绝缘材料15、第三法兰16、第一竖直管17、第四法兰18、第二竖直管19、油烟催化过滤单元20、第五法兰21、支撑杆22、管箍23、烟道出口24、过滤网25、电源26、加热螺旋圈29；
厨房油烟在抽油烟机（图中未示出，但本领域技术人员可以明了）的作用下进入所述烟道1，所述烟道穿过厨房墙壁27，所述烟道1通过所述安装座2与所述水平管3连接，所述水平管3内安装排气扇4，所述排气扇4用来进一步增加所述厨房油烟的抽排效果，所述排气扇4通过耐高温导线与所述电源26连接，所述电源27安装在所述厨房墙壁27上，所述第一法兰5将所述水平管3与所述弯管6可拆卸地连接在一起，所述弯管6的下方设置有所述支撑座7，所述支撑座7设置在厨房顶部28上（如采用在厨房顶部安装横梁或钢梁等，用横梁或钢梁对支撑座7进行支撑），所述弯管6通过所述第二法兰8与所述电极安装管11可拆卸地连接在一起，所述电极安装管11内部两端设置上电极安装板12和下电极安装板13，所述上电极安装板12和下电极安装板13为开设有孔洞的安装板，所述油烟净化电极10安装在所述上电极安装板12和下电极安装板13之间，所述油烟净化电极10下端与所述多重输出高压电源9通过耐高温导线连接，所述电极安装管11呈两端粗中间细的工字型结构，所述电极安装管11外部设有绝缘管14，所述绝缘管14与所述电极安装管11之间设有绝缘材料15（本领域技术人员所熟知，故不作赘述），所述第三法兰16将所述电极安装管11与所述第一竖直管17可拆卸地连接在一起，所述第四法兰18将所述第二竖直管19与所述第一竖直管17可拆卸地连接在一起，所述第二竖直管19内设置有油烟催化过滤单元20，所述油烟催化过滤单元20外部设置加热螺旋圈29，所述加热螺旋圈29通过耐热导线与所述电源26相连；所述第五法兰21将烟道出口24与所述第二竖直管19可拆卸地连接在一起，所述烟道出口24下端设置有管箍23，所述管箍23包围住所述烟道出口24外周面，所述管箍23与支撑杆22一端固定连接，所述支撑杆22另一端与所述厨房墙壁27固定连接，所述烟道出口24的出口处设置有过滤网25（本领域技术人员可明了其材料，如可采用具有吸附功能的无纺布等）。
如图2所述，其中，所述油烟催化过滤单元20设有缠绕其外围的加热螺旋圈29，所述加热螺旋圈29为缠绕在所述油烟催化过滤单元20周围的电阻丝（电阻丝为镍铬合金，通电电压为 160-220V），进一步地可为具有自动控温功能的加热装置，因为本发明的催化反应是一个放热反应，当系统到达催化剂起燃温度后，形成一个自生热体系，同时，由于油烟具有大量热量，当被吸排进所述第二竖直管19后，具有加热油烟催化过滤单元20的作用，因此当加热油烟催化过滤单元20的温度到达催化剂起燃温度（150-170℃）时，可以自动断电，反应产生的热量及炉灶加热炊具产生的热量可以使催化剂温度提高至350-400℃，以此取得减小耗能的效果。
所述油烟催化过滤单元20为蜂窝状塔形结构，采用金属翅片制作，各金属翅片上面涂覆催化剂，催化剂包括氧化铜、氧化铬、氧化锰、氧化镍中的一种或几种，以及金属银和钯。催化剂按占金属翅片载体的质量百分比为：氧化铜4～7％，氧化铬3～7％， 氧化锰3～9％，氧化镍4～6％，银1～4％，钯0.2～0.3％。在蜂窝状金属翅片载体上(以下简称为载体)涂覆上述催化剂的过程如下：
1、载体上涂覆玻璃涂层的过程：
1)首先将玻璃涂层中各物质的硝酸盐加蒸馏水配制成一定质量浓度的硝酸盐溶液：
硝酸钠(NaNO3)： 6～40％
硝酸钾(KNO3)： 8～22％
硝酸锂(LiNO3)： 8～15％
九水硝酸铝(Al2(NO3)39H2O)：10～35％
四水硝酸钙(Ca(NO3)24H2O)： 10～25％
硝酸锶(Sr(NO3)2)： 10～25％
硝酸锆(Zr(NO3)2)： 10～15％
硝酸锌(Zn(NO3)2)： 10～20％
硝酸钯(Pb(NO3)2)： 8～12％
硝酸钡(Ba(NO3)2)： 10～20％
硝酸镁(Mg(NO3)2)： 15～25％
六水硝酸镍(Ni(NO3)26H2O)： 15～40％
六水硝酸钴(Co(NO3)26H2O)： 10～40％
再配制质量浓度为10～15％的硼酸的蒸馏水溶液，然后将上述4～8种硝酸盐的混合溶液和硼酸溶液混合，在50℃～60℃温度下搅拌0.5～1小时，直到固体盐全部溶解；
2)称量15～25毫升的正硅酸乙酯溶液，然后将6～7毫升质量浓度为85％的乙醇，3～4毫升的蒸馏水和0.5～2毫升质量浓度为65％的硝酸混合均匀搅拌； 然后以1～2.5ml/min的速度将配好的混合溶液倒入到正硅酸乙酯溶液中搅拌，最终形成透明的溶液；
3)将步骤1)得到的10～50ml硼酸和硝酸盐的混合溶液以1～2.5ml/min的速度倒入步骤2)的正硅酸乙酯混合溶液中，不断的搅拌0.5～3小时，最终形成的混合溶液即为玻璃涂层溶液；
配好玻璃涂层溶液以后，将蜂窝状金属翅载体浸入其中，每次5～10分钟，反复涂覆3～5遍，每涂覆两遍间要用吹风机吹干，最后在空气中于室温下利用脱脂棉、 滤纸等吸附材料使其阴干2～12小时，然后在烘干箱里于空气中在60℃～180℃ 温度下干燥2～4个小时，随炉冷却，取出，得到表面涂有玻璃涂层的金属管载体。
2、在蜂窝状金属翅载体载体上涂覆催化剂：
1)将非贵金属铜、铬、锰、镍的硝酸盐的蒸馏水溶液的一种或者几种混合后浸渍金属管载体，每次浸入5～10分钟，反复涂覆3～5遍，每涂覆2遍间要用吹风机吹干，最后在空气中于室温下利用脱脂棉、滤纸等吸附材料使其阴干2～12小时，然后在烘干箱里于空气中在60℃～150℃温度下干燥2～4个小时，随炉冷却，取出；
2)再将贵金属银和钯的硝酸盐的蒸馏水溶液混合后浸渍上述载体，每次浸入5～10分钟，反复涂覆3～5遍，每涂覆2遍间要用吹风机吹干，最后在空气中于室温下利用脱脂棉、滤纸等吸附材料使其阴干2～12小时，然后在烘干箱里于空气中在60℃～150℃温度下干燥2～4个小时，随炉冷却，取出；
3)最后，在高温炉中，随炉升温到300～750℃温度下再煅烧1～5个小时。 随炉冷却，取出，从而在载体上制备出去除油烟的催化剂。
由于蜂窝状金属翅上涂覆有催化剂，只要在抽油烟结束以后，再继续让排气扇4和加热螺旋圈继续工作20～30秒，附着在蜂窝状金属翅上面的少量油烟就会继续被催化；长时间的使用可能会有少量的灰尘，可以采用水洗和擦拭的办法进行清洁，因为上面几乎没有油，灰尘很容易清除。
本发明的多重输出高压电源9的总体结构如图3所示，所述多重输出高压电源9包括主电路和控制系统，所述主电路由直流高压发生电路和脉冲高压发生电路两部分串联叠加而成；所述多重输出高压电源控制系统包括继电器、主控制器和信号处理器，所述主控制器包括产生PWM驱动模块、继电保护控制模块、软件故障保护模块、故障状态采集模块；所述信号处理器包括信号处理模块、信号采样模块、硬件故障判断模块。
这种串联叠加结构可通过不同的控制方式，实现直流高压、脉冲高压和直流叠加脉冲高压三种供电模式的输出。所述多重输出高压电源9主控单元主要功能是根据控制策略对开关管的通断进行控制以实现设定的直流叠加脉冲高压的输出,同时对系统出现的短路、过流等故障及时处理保护。
本发明采用的主控芯片是由Microchip公司生产的dsPIC数字信号控制器(DSC),型号为dsPIC33FJ128MC706,此款芯片价格便宜,能够满足本发明的设计的要求,是一款高性能的DSCMCU,性价比高,其主要参数如下：
(1)3.3V的工作电压,高性能16位DSC MCU,128 KB的嵌入式高速FLASH存储器,程序空间大,且支持C语言和汇编语言混合编译;
(2)8通道硬件DMA,支持CPU执行代码器件在RAM和外设间传输数据,实时性高;
(3)118个中断向量,7个可编程优先级,5个外部中断,中断能力强;
(4)85个可编程数字I/O引脚,输出引脚驱动电压3V-3.6V,输入引脚最高可承受5V电压;
(5)多个32位或16位定时器,多路输入捕捉和输出比较通道,具有专口的电机控制8通道PWM模块,方便对逆变电路进行控制;
(6)含有丰富的通信模块,包括SPI、UART和ECAN,可以方便的实现通信;
(7)内部集成12位和10位ADC模块,转换精度较高;
(8)有多条基本指令,编程效率髙,节约程序空间。
MCU主要实现的控制功能如下:
(1)对电源主电路的电压和电流等模拟信号转换成数字信号,对信号进行分析,判断是否故障及故障类型,若故障做出相应的保护控制。
(2)根据输设定的电压调节信号和输出电压的采样信号,进行相应的软件控制,产生对应的IGBT驱动波形,实现相应的电压输出和谐振软开关。
油烟经过抽油烟机的抽排后进入烟道1，在排气扇4的进一步作用下经过弯头6进入电极安装管11中进行净化，其原理本领域技术人员所熟知（类似于密立根实验），即多重输出高压电源9与油烟净化电极10相连接，电极放电产生快速电子并高效荷电油烟粒子,荷电粒子在电场作用下将集中偏转移动，从而将油烟进行净化后排向第二竖直管19内的油烟催化过滤单元20，经过所述油烟催化过滤单元20及烟道出口的过滤网再排向大气，这样经过三级过滤实现了商用厨房油烟的彻底净化。
采用本发明的净化除尘系统进行实际油烟净化中发现直流和脉冲供电条件下,油烟粒子向收集电极板移动的起始电压有所不同,引起流场变化的初始电压分别为直流-15kV,脉冲-20kV,直流叠加脉冲-15kV(直流-10kV、叠加脉冲-5kV)；引起流场剧烈变化的电压分别为直流-20kV,脉冲-30kV,直流叠加脉冲-25kV(直流-10kV、叠加脉冲-15kV)。引起油烟粒子场流变化的脉冲峰值起始电压高于直流起始电压,但由于脉宽很窄,脉冲电压可施加的范围更大,在直流叠加脉冲供电模式下,流场变化最剧烈,油烟粒子的收集速度最快可达0.15m/s,即油烟粒子的驱进速度最快,此时的净化效率是最高,这主要是因为施加的高峰值脉冲电压使油烟荷电更充分,并且在直流基压维持电场的情况下,保证了被荷电的油烟粒子能快速的向收集电极板移动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过本发明这样的方式，可以将商用厨房油烟处理后再排放到大气中，这样大大提高了排放效率并大大降低了空气污染。
附图说明
图1为本发明的商用厨房油烟净化除尘系统整体结构图；
图2是本发明的商用厨房油烟净化除尘系统中所使用的油烟催化过滤单元横截面结构图；
图3是本发明的商用厨房油烟净化除尘系统中所使用的多重输出高压电源结构框图。
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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，本发明中提及的各安装方式、通信协议及各技术术语，都是所属技术领域中早已明确知晓的技术用语，故不再做过多解释。
实施例一：
如图1所示，一种商用厨房油烟净化除尘系统，包括烟道1、安装座2、水平管3、排气扇4、第一法兰5、弯管6、支撑座7、第二法兰8、多重输出高压电源9、油烟净化电极10、电极安装管11、上电极安装板12、下电极安装板13、绝缘管14、绝缘材料15、第三法兰16、第一竖直管17、第四法兰18、第二竖直管19、油烟催化过滤单元20、第五法兰21、支撑杆22、管箍23、烟道出口24、过滤网25、电源26、加热螺旋圈29；
厨房油烟在抽油烟机（图中未示出，但本领域技术人员可以明了）的作用下进入所述烟道1，所述烟道穿过厨房墙壁27，所述烟道1通过所述安装座2与所述水平管3连接，所述水平管3内安装排气扇4，所述排气扇4用来进一步增加所述厨房油烟的抽排效果，所述排气扇4通过耐高温导线与所述电源26连接，所述电源27安装在所述厨房墙壁27上，所述第一法兰5将所述水平管3与所述弯管6可拆卸地连接在一起，所述弯管6的下方设置有所述支撑座7，所述支撑座7设置在厨房顶部28上（如采用在厨房顶部安装横梁或钢梁等，用横梁或钢梁对支撑座7进行支撑），所述弯管6通过所述第二法兰8与所述电极安装管11可拆卸地连接在一起，所述电极安装管11内部两端设置上电极安装板12和下电极安装板13，所述上电极安装板12和下电极安装板13为开设有孔洞的安装板，所述油烟净化电极10安装在所述上电极安装板12和下电极安装板13之间，所述油烟净化电极10下端与所述多重输出高压电源9通过耐高温导线连接，所述电极安装管11呈两端粗中间细的工字型结构，所述电极安装管11外部设有绝缘管14，所述绝缘管14与所述电极安装管11之间设有绝缘材料15（本领域技术人员所熟知，故不作赘述），所述第三法兰16将所述电极安装管11与所述第一竖直管17可拆卸地连接在一起，所述第四法兰18将所述第二竖直管19与所述第一竖直管17可拆卸地连接在一起，所述第二竖直管19内设置有油烟催化过滤单元20，所述油烟催化过滤单元20外部设置加热螺旋圈29，所述加热螺旋圈29通过耐热导线与所述电源26相连；所述第五法兰21将烟道出口24与所述第二竖直管19可拆卸地连接在一起，所述烟道出口24下端设置有管箍23，所述管箍23包围住所述烟道出口24外周面，所述管箍23与支撑杆22一端固定连接，所述支撑杆22另一端与所述厨房墙壁27固定连接，所述烟道出口24的出口处设置有过滤网25（本领域技术人员可明了其材料，如可采用具有吸附功能的无纺布等）。
如图2所述，其中，所述油烟催化过滤单元20设有缠绕其外围的加热螺旋圈29，所述加热螺旋圈29为缠绕在所述油烟催化过滤单元20周围的电阻丝（电阻丝为镍铬合金，通电电压为 160-220V），进一步地可为具有自动控温功能的加热装置，因为本发明的催化反应是一个放热反应，当系统到达催化剂起燃温度后，形成一个自生热体系，同时，由于油烟具有大量热量，当被吸排进所述第二竖直管19后，具有加热油烟催化过滤单元20的作用，因此当加热油烟催化过滤单元20的温度到达催化剂起燃温度（150-170℃）时，可以自动断电，反应产生的热量及炉灶加热炊具产生的热量可以使催化剂温度提高至350-400℃，以此取得减小耗能的效果。
所述油烟催化过滤单元20为蜂窝状塔形结构，采用金属翅片制作，各金属翅片上面涂覆催化剂，催化剂包括氧化铜、氧化铬、氧化锰、氧化镍中的一种或几种，以及金属银和钯。催化剂按占金属翅片载体的质量百分比为：氧化铜4～7％，氧化铬3～7％， 氧化锰3～9％，氧化镍4～6％，银1～4％，钯0.2～0.3％。在蜂窝状金属翅片载体上(以下简称为载体)涂覆上述催化剂的过程如下：
1、载体上涂覆玻璃涂层的过程：
1)首先将玻璃涂层中各物质的硝酸盐加蒸馏水配制成一定质量浓度的硝酸盐溶液：
硝酸钠(NaNO3)： 6～40％
硝酸钾(KNO3)： 8～22％
硝酸锂(LiNO3)： 8～15％
九水硝酸铝(Al2(NO3)39H2O)：10～35％
四水硝酸钙(Ca(NO3)24H2O)： 10～25％
硝酸锶(Sr(NO3)2)： 10～25％
硝酸锆(Zr(NO3)2)： 10～15％
硝酸锌(Zn(NO3)2)： 10～20％
硝酸钯(Pb(NO3)2)： 8～12％
硝酸钡(Ba(NO3)2)： 10～20％
硝酸镁(Mg(NO3)2)： 15～25％
六水硝酸镍(Ni(NO3)26H2O)： 15～40％
六水硝酸钴(Co(NO3)26H2O)： 10～40％
再配制质量浓度为10～15％的硼酸的蒸馏水溶液，然后将上述4～8种硝酸盐的混合溶液和硼酸溶液混合，在50℃～60℃温度下搅拌0.5～1小时，直到固体盐全部溶解；
2)称量15～25毫升的正硅酸乙酯溶液，然后将6～7毫升质量浓度为85％的乙醇，3～4毫升的蒸馏水和0.5～2毫升质量浓度为65％的硝酸混合均匀搅拌； 然后以1～2.5ml/min的速度将配好的混合溶液倒入到正硅酸乙酯溶液中搅拌，最终形成透明的溶液；
3)将步骤1)得到的10～50ml硼酸和硝酸盐的混合溶液以1～2.5ml/min的速度倒入步骤2)的正硅酸乙酯混合溶液中，不断的搅拌0.5～3小时，最终形成的混合溶液即为玻璃涂层溶液；
配好玻璃涂层溶液以后，将蜂窝状金属翅载体浸入其中，每次5～10分钟，反复涂覆3～5遍，每涂覆两遍间要用吹风机吹干，最后在空气中于室温下利用脱脂棉、 滤纸等吸附材料使其阴干2～12小时，然后在烘干箱里于空气中在60℃～180℃ 温度下干燥2～4个小时，随炉冷却，取出，得到表面涂有玻璃涂层的金属管载体。
2、在蜂窝状金属翅载体载体上涂覆催化剂：
1)将非贵金属铜、铬、锰、镍的硝酸盐的蒸馏水溶液的一种或者几种混合后浸渍金属管载体，每次浸入5～10分钟，反复涂覆3～5遍，每涂覆2遍间要用吹风机吹干，最后在空气中于室温下利用脱脂棉、滤纸等吸附材料使其阴干2～12小时，然后在烘干箱里于空气中在60℃～150℃温度下干燥2～4个小时，随炉冷却，取出；
2)再将贵金属银和钯的硝酸盐的蒸馏水溶液混合后浸渍上述载体，每次浸入5～10分钟，反复涂覆3～5遍，每涂覆2遍间要用吹风机吹干，最后在空气中于室温下利用脱脂棉、滤纸等吸附材料使其阴干2～12小时，然后在烘干箱里于空气中在60℃～150℃温度下干燥2～4个小时，随炉冷却，取出；
3)最后，在高温炉中，随炉升温到300～750℃温度下再煅烧1～5个小时。 随炉冷却，取出，从而在载体上制备出去除油烟的催化剂。
由于蜂窝状金属翅上涂覆有催化剂，只要在抽油烟结束以后，再继续让排气扇4和加热螺旋圈继续工作20～30秒，附着在蜂窝状金属翅上面的少量油烟就会继续被催化；长时间的使用可能会有少量的灰尘，可以采用水洗和擦拭的办法进行清洁，因为上面几乎没有油，灰尘很容易清除。
本发明的多重输出高压电源9的总体结构如图3所示，所述多重输出高压电源9包括主电路和控制系统，所述主电路由直流高压发生电路和脉冲高压发生电路两部分串联叠加而成；所述多重输出高压电源控制系统包括继电器、主控制器和信号处理器，所述主控制器包括产生PWM驱动模块、继电保护控制模块、软件故障保护模块、故障状态采集模块；所述信号处理器包括信号处理模块、信号采样模块、硬件故障判断模块。
这种串联叠加结构可通过不同的控制方式，实现直流高压、脉冲高压和直流叠加脉冲高压三种供电模式的输出。所述多重输出高压电源9主控单元主要功能是根据控制策略对开关管的通断进行控制以实现设定的直流叠加脉冲高压的输出,同时对系统出现的短路、过流等故障及时处理保护。
本发明采用的主控芯片是由Microchip公司生产的dsPIC数字信号控制器(DSC),型号为dsPIC33FJ128MC706,此款芯片价格便宜,能够满足本发明的设计的要求,是一款高性能的DSCMCU,性价比高,其主要参数如下：
(1)3.3V的工作电压,高性能16位DSC MCU,128 KB的嵌入式高速FLASH存储器,程序空间大,且支持C语言和汇编语言混合编译;
(2)8通道硬件DMA,支持CPU执行代码器件在RAM和外设间传输数据,实时性高;
(3)118个中断向量,7个可编程优先级,5个外部中断,中断能力强;
(4)85个可编程数字I/O引脚,输出引脚驱动电压3V-3.6V,输入引脚最高可承受5V电压;
(5)多个32位或16位定时器,多路输入捕捉和输出比较通道,具有专口的电机控制8通道PWM模块,方便对逆变电路进行控制;
(6)含有丰富的通信模块,包括SPI、UART和ECAN,可以方便的实现通信;
(7)内部集成12位和10位ADC模块,转换精度较高;
(8)有多条基本指令,编程效率髙,节约程序空间。
MCU主要实现的控制功能如下:
(1)对电源主电路的电压和电流等模拟信号转换成数字信号,对信号进行分析,判断是否故障及故障类型,若故障做出相应的保护控制。
(2)根据输设定的电压调节信号和输出电压的采样信号,进行相应的软件控制,产生对应的IGBT驱动波形,实现相应的电压输出和谐振软开关。
油烟经过抽油烟机的抽排后进入烟道1，在排气扇4的进一步作用下经过弯头6进入电极安装管11中进行净化，其原理本领域技术人员所熟知（类似于密立根实验），即多重输出高压电源9与油烟净化电极10相连接，电极放电产生快速电子并高效荷电油烟粒子,荷电粒子在电场作用下将集中偏转移动，从而将油烟进行净化后排向第二竖直管19内的油烟催化过滤单元20，经过所述油烟催化过滤单元20及烟道出口的过滤网再排向大气，这样经过三级过滤实现了商用厨房油烟的彻底净化。
采用本发明的净化除尘系统进行实际油烟净化中发现直流和脉冲供电条件下,油烟粒子向收集电极板移动的起始电压有所不同,引起流场变化的初始电压分别为直流-15kV,脉冲-20kV,直流叠加脉冲-15kV(直流-10kV、叠加脉冲-5kV)；引起流场剧烈变化的电压分别为直流-20kV,脉冲-30kV,直流叠加脉冲-25kV(直流-10kV、叠加脉冲-15kV)。引起油烟粒子场流变化的脉冲峰值起始电压高于直流起始电压,但由于脉宽很窄,脉冲电压可施加的范围更大,在直流叠加脉冲供电模式下,流场变化最剧烈,油烟粒子的收集速度最快可达0.15m/s,即油烟粒子的驱进速度最快,此时的净化效率是最高,这主要是因为施加的高峰值脉冲电压使油烟荷电更充分,并且在直流基压维持电场的情况下,保证了被荷电的油烟粒子能快速的向收集电极板移动。
通过本发明这样的方式，可以将商用厨房油烟处理后再排放到大气中，这样大大提高了排放效率并大大降低了空气污染。
对于本领域技术人员而言，本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种商用厨房油烟净化除尘系统，包括烟道、安装座、水平管、排气扇、第一法兰、弯管、支撑座、第二法兰、多重输出高压电源、油烟净化电极、电极安装管、上电极安装板、下电极安装板、绝缘管、绝缘材料、第三法兰、第一竖直管、第四法兰、第二竖直管、油烟催化过滤单元、第五法兰、支撑杆、管箍、烟道出口、过滤网、电源、加热螺旋圈。
2.如权利要求1所述的商用厨房油烟净化除尘系统，其特征在于，所述多重输出高压电源包括主电路和控制系统，所述主电路由直流高压发生电路和脉冲高压发生电路两部分串联叠加而成；所述多重输出高压电源控制系统包括继电器、主控制器和信号处理器，所述主控制器包括产生PWM驱动模块、继电保护控制模块、软件故障保护模块、故障状态采集模块；所述信号处理器包括信号处理模块、信号采样模块、硬件故障判断模块。
3.如权利要求2所述的商用厨房油烟净化除尘系统，其特征在于，所述加热螺旋圈为具有自动控温功能的加热装置，所述油烟催化过滤单元为采用金属翅片制作的蜂窝状塔形结构，各金属翅片上面涂覆催化剂，所述催化剂包括氧化铜、氧化铬、氧化锰、氧化镍中的一种或几种，所述催化剂还包括金属银和钯；所述催化剂按占金属翅片载体的质量百分比为：氧化铜4～7％，氧化铬3～7％， 氧化锰3～9％，氧化镍4～6％，银1～4％，钯0.2～0.3％。
4.如权利要求3所述的商用厨房油烟净化除尘系统，其特征在于，所述烟道穿过厨房墙壁，所述烟道通过所述安装座与所述水平管连接，所述水平管内安装排气扇，所述排气扇通过耐高温导线与所述电源连接，所述电源安装在所述厨房墙壁上，所述第一法兰将所述水平管与所述弯管可拆卸地连接在一起，所述弯管的下方设置有所述支撑座，所述支撑座设置在厨房顶部上，所述弯管通过所述第二法兰与所述电极安装管可拆卸地连接在一起，所述电极安装管内部两端设置上电极安装板和下电极安装板，所述上电极安装板和下电极安装板为开设有孔洞的安装板，所述油烟净化电极安装在所述上电极安装板和下电极安装板之间，所述油烟净化电极下端与所述多重输出高压电源通过耐高温导线连接。
5.采用如权利要求1-4之一所述的商用厨房油烟净化除尘系统进行油烟净化的方法，其特征在于，所述方法采用三级过滤方式，具体步骤为，油烟经过抽油烟机的抽排后进入烟道，在排气扇的进一步作用下经过弯头进入电极安装管中进行净化，然后排向第二竖直管内的油烟催化过滤单元，经过所述油烟催化过滤单元及烟道出口的过滤网再排向大气。
6.如权利要求5所述的商用厨房油烟净化除尘系统进行油烟净化的方法，其特征在于，在蜂窝状金属翅片载体上涂覆上述催化剂的步骤包括：（1）蜂窝状金属翅片载体上涂覆玻璃涂层；（2）在蜂窝状金属翅载体载体上涂覆催化剂。
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| CN107435969B (zh) | 2019-11-29 |
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Effective date of registration: 20191030 Address after: 310021 Hangzhou Fuda Medical Equipment Co., Ltd., shop 2, building 6, Yijingyuan, dinglan Road, Dingqiao Town, Jianggan District, Hangzhou City, Zhejiang Province Applicant after: HANGZHOU FUDA MEDICAL EQUIPMENT Co.,Ltd. Address before: Yiwu City, Zhejiang province 322000 Chouzhou road Jinhua 230 Lane 11, unit 1, Room 401 Applicant before: Wu Liankai |
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Denomination of invention: A Commercial Kitchen Oil Smoke Purification and Dust Removal System Effective date of registration: 20231114 Granted publication date: 20191129 Pledgee: Hangzhou Branch of Postal Savings Bank of China Co.,Ltd. Pledgor: HANGZHOU FUDA MEDICAL EQUIPMENT Co.,Ltd. Registration number: Y2023980065456 |
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| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: No. 2, Floor, Building 6, Dingqiao Yijingyuan, Shangcheng District, Hangzhou City, Zhejiang Province, 310021 Patentee after: Zhejiang Zhangda Kitchen Equipment Technology Co.,Ltd. Country or region after: Zhong Guo Address before: Hangzhou Fuda Medical Equipment Co., Ltd., No. 2, Building 6, Yijingyuan, Dinglan Road, Dingqiao Town, Jianggan District, Hangzhou City, Zhejiang Province, 310021 Patentee before: HANGZHOU FUDA MEDICAL EQUIPMENT Co.,Ltd. Country or region before: Zhong Guo |