CN107606672A - 一种静电耦合内循环燃烧法净化厨房油烟系统设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种静电耦合内循环燃烧法净化厨房油烟系统的方法和设备。该设备由集烟罩、通风管道、静电净化装置、油烟内循环燃烧装置、风机、辅助药剂等组成。油烟经喷洒辅助药剂后，由集烟罩经过风机抽成负压进入静电场，经过静电场的荷电作用使油烟中的颗粒物荷电并被吸附到负极板附近，在内循环风机的作用下经过内循环管道到达油烟喷射口燃烧去除。本系统利用静电和本身炉灶装置燃烧净化烟气颗粒物和油烟中的有机物。装置简易，成本低，将餐饮油烟污染物在源头去除，缓解了大气污染，符合时代环保理念。

Description

一种静电耦合内循环燃烧法净化厨房油烟系统设备

技术领域

本发明属于室内空气净化、气体废弃物资源化利用领域，涉及一种静电耦合内循环燃烧法净化厨房油烟系统设备。

背景技术

餐饮油烟(Cooking oil fumes，COFs)指烹调过程中食用油由于发生化学反应而产生的油烟雾，包含很多种有毒化学成分，不仅会危害烹调者的健康，还会对周围环境造成污染。大量未经处理的餐饮油烟直接排放到室外，在大气中不断地积累，成为引起城市大气雾霾的重要污染源之一，以北京为例，餐饮业油烟占PM2.5的比重可达 11% ,甚至有人认为餐饮油烟是继工业排放、机动车尾气排放以后空气污染的又一“元凶”。因此，餐饮油烟净化技术的研究对保障人类健康和保护大气环境都具有非常重要的意义。

吸油烟机是厨房最重要的电器产品，主要作用是处理排放烹饪过程中产生的油烟气体，净化厨房空气，保障人体健康。

吸油烟机主要通过内部的风机系统高速运转产生负压带动油烟按拟定的流动路径流动而实现对烹饪油烟的吸除。油烟气体中除大量的细颗粒物外，还有气态污染物（VOCs）气态污染物大部分为有机污染物，成份复杂，已知的有醛、酮、杂环类；其中如苯并芘等还具有致癌性。因此对吸油烟机收集到的油烟气体进行气态污染物（VOCs）的净化十分必要。

目前，餐饮油烟净化的主要技术有如下几种:机械式净化、静电式净化、吸附式净化、过滤式净化、洗涤式净化、生物降解法、复合式净化法和催化燃烧法。

1）机械式净化

机械式净化法主要有惯性分离、旋风分离和过滤等。其主要优点是设备简单、运行费用低、压降小，但对于小尺寸的颗粒物去除率很低。一般适用于预处理的情况下进行清洗，或与其他方法组合使用的复合处理。

2）静电式净化

静电净化设备是在高压电场作用下电子和烟尘粒子碰撞，使烟尘颗粒带电，从而在电场力作用下使带电粒子在除尘区域被捕获，以达到净化分离的目的。其特点是设备占地面积小且净化效率高，但是由于日常维护清洗时会产生二次污染，应用受到了一定的限制。

3）吸附式净化

吸附式净化法主要是利用多孔材料的吸附特性，吸附脱除大部分的颗粒物和 VOCs 。其主要优点是对气溶胶的去除率较高，且对气味的净化效果比较明显； 但吸附材料的吸附能力会伴随着烟雾的附着而逐渐降低，所以吸附材料必须经常性地替换，因此维护成本较高，而且替换下来的吸附材料还会因细菌、霉菌的繁殖而造成二次污染。因此这种方法并没有得到广泛推广使用。

4）洗涤式净化

洗涤式净化的原理是通过特定的装置将洗涤液( 水、化学药剂) 转化成液雾或液膜的形式，使得污染物实现从气相到液相的转移，从而达到洗涤吸收有害气体和颗粒物的目的。液体洗涤式净化可以实现有害气体的吸收、油烟中颗粒污染物的去除，但洗涤废液必须经处理后才排入下水道，否则容易产生二次污染。因此，今后的研究方向应集中在洗涤液改性和加工工艺的优化，以降低污染。

5）生物降解法

生物降解法是利用特殊处理过后的微生物对油烟气进行净化处理。首先对污泥进行驯化培养，当它有一定的降解能力时，便可在填料塔中挂膜、吸收和降解废气。生物降解法是一种低成本的净化方法，但它受温度的影响，当油烟温度升高时，降解效果会降低。

发明内容

本发明的目的在于在低成本的前提下，使用寿命、安全性符合相关标准，能够批量生产的基础上，有效去除油烟颗粒物及烟气挥发性有机污染物(VOCs)，达到环保节能效果。

本发明的技术问题可以通过以下技术方案来实现：本发明是一种静电耦合内循环燃烧法净化厨房油烟系统设备，具有这样的特征，包括：设备由集烟罩、内循环主管道、静电净化装置、油烟内循环燃烧装置、内循环风机等组成，其特征在于：静电净化装置垂直于集烟罩安装，并含有内循环支管道，内循环主管道与内循环支管道相通，并在管道出口前一定距离上安装内循环风机以形成负压吸入油烟气体；气体被抽入油烟内循环燃烧装置。

进一步，采用一种静电耦合内循环燃烧法净化厨房油烟系统设备，具有这样的特征：所述静电净化装置采用双极静电场净化油烟，单位电场（如图二）为正方形，约15cm-20cm，多个单位静电场连在一起平行于集烟罩。静电场中正极电丝居中平行于油烟方向，多个正极电丝形成电极网（如图三）。正极电丝上下是布满空隙的负极板，工作时油烟颗粒物由于荷电吸附作用向负极板运动并富集。

进一步，采用静电耦合内循环燃烧法净化厨房油烟系统设备，具有这样的特征：所述静电净化装置可以将油烟中的颗粒物与油烟气有效分离，并富集去除颗粒物。

进一步，采用静电耦合内循环燃烧法净化厨房油烟系统设备，具有这样的特征：所述的辅助药剂投加系统是一个新型混合药剂的储存装置，药剂在重力作用下沿内循环支管道流向各个负极板的油烟进口端药剂端口，油烟中的颗粒会吸附油烟中的有机物，并促使有机物凝聚，最终在电场作用下流向负极板（9）。

进一步，采用静电耦合内循环燃烧法净化厨房油烟系统设备，具有这样的特征：所述的油烟内循环系统起端位于电极场的孔隙负极板下，油烟由负极板中间孔道被吸入到双层负极板夹层中的内循环支管道，再被吸入内循环主管道，油烟机下方的内循环主管道安装内循环风机以形成负压，最后到达末端的油烟喷射口用于燃烧。

进一步，采用静电耦合内循环燃烧法净化厨房油烟系统设备，具有这样的特征：所述的内循环主管道与燃气管道不相通，两者不混合使用。

进一步，采用静电耦合内循环燃烧法净化厨房油烟系统设备，具有这样的特征：所述的有机物裂解系统其特征在于：由内循环主管道（12）输送到油烟喷射口（6）的油烟，散布在高温炉灶产生的火焰附近，并与之进行混合，在高温火焰的燃烧下，将有机物进行分解、去除。

本发明的有益效果在于该技术将静电吸附除尘与燃烧法去除VOCs相结合，去除油烟颗粒物的同时去除了油烟中的VOCs气体，源头上消除了大气污染，改善了环境质量。整套设备的运行仅仅依靠电力资源，时间短，功耗低，运行可靠稳定，维护简单，操作方便，无二次污染，不增加原系统的噪音。新型药剂的使用净化了烟气的同时，提高了烟气的燃烧去除率。

附图说明

图1是本发明一种静电耦合内循环燃烧法净化厨房油烟系统设备结构简图

附图标记：（1）主风机、（2）静电场 、（3）内循环风机、（4）排气管道、（5）燃气管道、（6）油烟喷射口、（7）炉灶、（8）集烟罩

图2是本发明一种静电耦合内循环燃烧法净化厨房油烟系统设备静电场结构示意图

附图标记：（9）负极板、（10）正极电丝（11）、内循环支管道（12）、内循环主管道（13、）药剂喷射口（14）、药剂管道（15）、药剂储存装置

图3是本发明一种静电耦合内循环燃烧法净化厨房油烟系统设备单位电场正面图

附图标记：（16）吸收孔道、（17）电极场的孔隙。

具体实施方式

实施例1

下面结合附图和实施例对本发明进行说明。

图1、图2、图3所示的一种静电耦合内循环燃烧法净化厨房油烟系统设备，包括：集烟罩（8）、内循环主管道（12）、静电净化装置、油烟内循环燃烧装置、内循环风机（3）等。静电净化装置垂直于集烟罩（8）安装，并含有内循环支管道（11），内循环主管道（12）与内循环支通道（11）相通，并在管道口安装内循环风机（3）以形成负压吸入油烟中的气体；气体被抽到油烟内循环燃烧装置。

其中，静电净化装置采用双极静电场净化油烟，单位静电场（如图二）为正方形，约15cm-20cm，多个单位静电场连在一起平行于集烟罩（8）。静电场中正极电丝（10）居中平行于油烟方向，多个正极电丝（10）形成电极网（如图三）。正极电丝（10）上下是布满空隙的负极板（9），工作时油烟颗粒物由于荷电吸附作用向负极板（9）运动并富集。

油烟内循环燃烧装置起端位于电极场的孔隙（17）负极板下，油烟由负极板中间孔道（16）被吸入到双层负极板夹层中的内循环支管道（11），再被吸入内循环主管道（12），油烟机下方的内循环主管道（12）安装内循环风机（3）以形成负压，最后到达末端的油烟喷射口（6）。

辅助药剂主要用于提高油烟净化效率以及提高烟气燃烧效率，在电极场上方设一个新型混合药剂的储存装置（15），再由重力作用沿药剂管道（14）流向各个负极板的油烟进口端药剂端口，油烟中的颗粒会吸附油烟中的有机物，并促使有机物凝聚，最终在电场作用下流向负极板（9），提高油烟气的燃烧效率。

油烟由集烟罩（8）进入静电场，再经由通风管道的主风机（1）负压吸入，最后排出。静电净化的油烟气由位于每个单位场中间的吸收孔道（16）吸入，经内循环管道运输到末端，末端是一个圈状的油烟喷射口（6），位于炉灶（7）上火圈之内，由抽吸的油烟空气助燃并燃烧，不与燃气管道（5）混合使用，方便简单节省成本。

Claims (8)

1.一种静电耦合内循环燃烧法净化厨房油烟系统方法和设备，由油烟收集系统、静电净化装置、内循环系统和有机物裂解系统构成；油烟收集系统由辅助药剂投加系统、集烟罩（8）、静电场（2）组成；内循环系统由内循环支管道（11）、内循环主管道（12）和内循环风机（3）组成；有机物裂解系统由炉灶、油烟喷射口（6）组成；其特征在于：静电净化装置垂直于集烟罩（8）安装，当餐饮油烟经药剂荷电后，在主风机（1）的作用下被抽吸进入静电场，荷电油烟颗粒吸附烟气中的有机物，在静电场（2）的作用下，移动到负极板附近，部分被吸附到负极板（9）上，此部分油烟颗粒与气体在内循环风机（3）的抽吸作用下经内循环支管道（11）进入内循环主管道（12），并被送至油烟喷射口（6），在燃气的燃烧过程中，将烟气颗粒和携带的有机物一并除去；本设备将静电净化装置集成于抽油烟机内部，将烟气借助燃气燃烧产生的高温热解去除。

2.根据权利要求1所述的静电净化装置，其特征在于：其采用双极静电场净化油烟，单位静电场（如图二）为正方形，约15cm-20cm，多个单位静电场连在一起平行于集烟罩（8）；静电场中正极电丝（10）居中平行于油烟方向，多个正极电丝（10）形成电极网（如图三）；正极电丝（10）上下是布满空隙的负极板（9），工作时油烟颗粒物由于荷电吸附作用向负极板（9）运动并富集。

3.根据权利要求2所述的静电净化装置其特征在于：其可以油烟颗粒吸附油烟中的有机物，将油烟中的颗粒物与油烟气有效分离，并富集去除颗粒物。

4.根据权利要求1所述的辅助药剂投加系统其特征在于：在静电场的上方安装一个药剂储存装置（15），药剂在重力作用下沿药剂管道（14）流向各个负极板的油烟进口端药剂端口，油烟中的颗粒会吸附油烟中的有机物，并促进有机物凝集，最终在电场作用下流向负极板（9），提高油烟气的燃烧效率。

5.根据权利要求4所述的辅助药剂其特征在于：药剂的主要成分为无机和有机的混合物，具有流动性，可以雾状喷射。

6.根据权利要求1所述的油烟内循环系统其特征在于：其起端位于电极场的孔隙（17）状负极板下，油烟由负极板中间孔道（16）被吸入到双层极板夹层中的内循环支管道（11），再被吸入内循环主管道（12），油烟机下方的内循环主管道（12）安装内循环风机（3）以形成负压，最后到达末端的油烟喷射口（6）进行燃烧。

7.根据权利要求5所述的内循环主管道（12）其特征在于：内循环主管道（12）与燃气管道（5）不相通，两者不混合使用。

8.根据权利要求1所述的有机物裂解系统其特征在于：由内循环主管道（12）输送到油烟喷射口（6）的油烟，散布在高温炉灶产生的火焰附近，并与之进行混合，在高温火焰的燃烧下，将有机物进行分解、去除。