CN112035782A - 一种废气收集效率评估方法及废气收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种废气收集效率评估方法，包括如下步骤：S10获取废气收集口的废气浓度C₁和废气流速V₁，并根据所述废气浓度C₁和所述废气流速V₁计算单位时间内的废气收集总质量M_TC；S30获取敏感扩散点的废气浓度C₂，根据所述废气浓度C₂确定单位时间内的废气浓度变化值ΔC₂，根据所述单位时间内的废气浓度变化值ΔC₂计算单位时间内的废气扩散总质量M_TD；S50根据所述废气收集总质量M_TC和所述废气扩散总质量M_TD计算得到所述废气收集效率η。上述废气收集效率评估方法，可操作性强，可定量评估废气收集的效率。此外，本发明还设计一种废气收集装置，包括：废气收集口；第一传感器，用于获取第一废气数据；第二传感器，用于获取第二废气数据。

Description

一种废气收集效率评估方法及废气收集装置

技术领域

本发明涉及废气处理技术领域，尤其涉及一种废气收集效率评估方法及废气收集装置。

背景技术

改革开放以来，我国工业化进程非常快，粗放式发展导致了环境污染。随着人民对美好生活需求的日益增长，我国在生态环境保护方面出台了一系列的法律、法规和标准，各行各业污染物治理设施从无到有，实现了质的飞跃，有效控制了生态环境问题的进一步恶化。如果把过去30年环保行业称之为“从无到有”的“前环保时代”，那未来30年将是“从有到优”的“后环保时代”。我国的生态环境保护行业要实现“从有到优”的二次飞跃，就必须在原辅材料替换效率、污染物源头收集效率和末端治污效率等方面进行研究、创新和突破，真正实现“青山绿水，就是金山银山”的可持续发展。

当前阶段，我国在大气污染防治方面，面临细颗粒物(PM2.5)污染形势依然严峻和臭氧(O3)污染日益凸显的双重压力。虽然各行各业基本都实现了从无组织排放到有组织排放的改造升级，并且安装了废气治理设施，但是废气收集效率参差不齐，且对废气收集效率缺乏有效的评估手段，实际评判非常困难，不利于空气污染防治的进一步推进。

因此，针对废气收集效率无法有效评估的问题，有必要提供一种废气收集效率评估方法及废气收集装置，以期解决现行法律、法规和标准中难以实际评判的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种废气收集效率评估方法，为了实现上述目的，采用如下技术方案：

一种废气收集效率评估方法，包括如下步骤：

获取废气收集口的废气浓度C₁和废气流速V₁，并根据所述废气浓度C₁和所述废气流速V₁计算单位时间内的废气收集总质量M_TC；

获取敏感扩散点的废气浓度C₂，根据所述废气浓度C₂确定单位时间内的废气浓度变化值ΔC₂，根据所述单位时间内的废气浓度变化值ΔC₂计算单位时间内的废气扩散总质量M_TD；

根据所述废气收集总质量M_TC和所述废气扩散总质量M_TD计算得到所述废气收集效率η。

在一个实施方式中，所述废气浓度C₁、所述废气流速V₁及所述废气浓度C₂为实时监测数据。

在一个实施方式中，所述根据所述废气浓度C₁和所述废气流速V₁计算单位时间内的废气收集总质量M_TC步骤的计算公式为：

其中，所述

为利用所述C₁计算得到的单位时间内的平均废气浓度，所述

为利用所述V₁计算得到的单位时间内的平均废气流速，所述S为所述废气收集口的横截面积。

在一个实施方式中，所述根据所述单位时间内的废气浓度变化值ΔC₂计算单位时间内的废气扩散总质量M_TD步骤的计算公式为：M_TD＝ΔC_2*V，其中，所述V为单位时间内废气扩散的等效体积。

在一个实施方式中，所述单位时间内废气扩散的等效体积V可通过数值模拟、实验评估或理论计算中的任意一种方式确定。

在一个实施方式中，所述根据所述废气收集总质量M_TC和所述废气扩散总质量M_TD计算得到所述废气收集效率η步骤的计算公式为：

上述废气收集效率评估方法，通过获取废气收集口的数据计算单位时间内的废气收集总质量M_TC，以及通过获取敏感扩散点的数据计算单位时间内的废气扩散总质量M_TD，进而计算得到废气收集效率η，上述废气收集效率评估方法可操作性强，且可定量评估废气收集的效率，从而为判断废气收集效率提供可靠的评价标准。

此外，本发明还提供一种废气收集装置，技术方案如下：

一种废气收集装置，包括：

废气收集口；

第一传感器，所述第一传感器设于所述废气收集口内，用于获取废气收集口内的第一废气数据；

第二传感器，所述第二传感器设于所述废气源附近的敏感扩散点，用于获取所述敏感扩散点的第二废气数据。

在一个实施方式中，所述第一废气数据至少包括废气浓度C₁和废气流速V₁，所述第二废气数据至少包括废气浓度C₂。

在一个实施方式中，所述废气浓度C₁、所述废气流速V₁和所述废气浓度C₂为实时监测数据。

上述废气收集装置，通过在废气收集口设置第一传感器，用于获取废气收集口内的第一废气数据；在废气源附近的敏感扩散点，设置第二传感器，用于获取所述敏感扩散点的第二废气数据，通过上述获取的第一废气数据和第二废气数据，可用于计算并评估废气收集效率，从而为计算废气收集效率提供数据支持。

附图说明

图1为一实施方式的废气收集效率评估方法流程图；

图2为一实施方式的废气收集装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是与另一个元件“连接”或“连通”，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“上”、“下”、“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1，一实施方式的废气收集效率评估方法，包括如下步骤：

步骤S10：获取废气收集口的废气浓度C₁和废气流速V₁，并根据所述废气浓度C₁和所述废气流速V₁计算单位时间内的废气收集总质量M_TC。

具体地，利用第一传感器获取废气收集口的废气浓度C₁和废气流速V₁两个数据，通过收集得到的废气浓度C₁和废气流速V₁两个数据，利用公式计算得到单位时间内的废气收集总质量M_TC。

进一步地，计算单位时间内的废气收集总质量M_TC的公式为

其中

为利用多组C₁数据计算平均值得到的单位时间内的平均废气浓度，V₁为利用多组V₁数据计算平均值得到的单位时间内的平均废气流速，S为废气收集口的横截面积，通过测量得出。

优选地，第一传感器获取的废气浓度C₁和废气流速V₁为实时数据，通过设定监测频率获取实时数据。

步骤S30：获取敏感扩散点的废气浓度C₂，根据所述废气浓度C₂确定单位时间内的废气浓度变化值ΔC₂，根据所述单位时间内的废气浓度变化值ΔC₂计算单位时间内的废气扩散总质量M_TD。

具体地，利用第二传感器获取敏感扩散点的废气浓度C₂，利用多组废气浓度C₂数据计算差值确定单位时间内的废气浓度变化值ΔC₂，确定单位时间内的废气浓度变化值ΔC₂后，利用公式计算单位时间内的废气扩散总质量M_TD。

进一步地，根据单位时间内的废气浓度变化值ΔC₂计算单位时间内的废气扩散总质量M_TD步骤的计算公式为：M_TD＝ΔC_2*V，其中，V为单位时间内废气扩散的等效体积，通过上述公式可得到单位时间内的废气扩散总质量M_TD。

更进一步地，单位时间内废气扩散的等效体积V可通过数值模拟、实验评估或理论计算中的任意一种方式确定。

优选地，第二传感器获取的废气浓度C₂为实时数据，通过设定监测频率获取实时数据。

步骤S50：根据所述废气收集总质量M_TC和所述废气扩散总质量M_TD计算得到所述废气收集效率η。

具体地，根据废气收集总质量M_TC和废气扩散总质量M_TD计算得到废气收集效率η步骤的计算公式为：

通过上述公式计算得到废气收集效率η。

上述废气收集效率评估方法，通过获取废气收集口的数据计算单位时间内的废气收集总质量M_TC，以及通过获取敏感扩散点的数据计算单位时间内的废气扩散总质量M_TD，进而计算得到废气收集效率η，上述废气收集效率评估方法可操作性强，且可定量评估废气收集的效率，从而为判断废气收集效率提供可靠的评价标准。

请参阅图2，一实施方式的废气收集装置，包括废气收集口10、第一传感器20及第二传感器30。

废气收集口10，用于收集废气，其内设有风机，通过风机作用使废气收集口产生负压，从而使废气可在负压作用下自主进入废气收集口10，从而实现废气收集。

第一传感器20，固定设置于废气收集口10内，可收集废气收集口10内的第一废气数据，在收集第一废气数据的过程中产生模拟信号，并通过数模转换方式将模拟信号转变为数字信号，进而将数字信号发送给CPU进行计算。

进一步地，第一传感器20从收集废气收集口10内的第一废气数据包括废气浓度C₁和废气流速V₁，同时，第一传感器20将废气浓度C₁和废气流速V₁由模拟信号转换为数字信号，并将数字信号发送给CPU，通过CPU计算单位时间内的废气收集总质量M_TC。

优选地，第一传感器20从收集废气收集口10内的废气浓度C₁和废气流速V₁数据为实时数据，从而可保证数据的准确性。

第二传感器30，设置于废气源01附近的敏感扩散点，可收集废气源01附近的第二废气数据，在收集第二废气数据的过程中产生模拟信号，并可通过数模转换方式将模拟信号转变为数字信号，进而将数字信号发送给CPU进行计算。

进一步地，第二传感器30收集的第二废气数据至少包括废气浓度C₂，同时，第二传感器30将废气浓度C₂由模拟信号转换为数字信号，并将数字信号发送给CPU，通过CPU计算单位时间内的废气收集总质量M_TD。

优选地，第二传感器30从废气源01附近的敏感扩散点处收集的废气浓度C₂数据为实时数据，从而可保证数据的准确性。

上述废气收集装置，通过在废气收集口10设置第一传感器20，用于获取废气收集口10内的第一废气数据；在废气源01附近的敏感扩散点，设置第二传感器30，用于获取所述敏感扩散点的第二废气数据，通过上述获取的第一废气数据和第二废气数据，可用于计算并评估废气收集效率，从而为计算废气收集效率提供数据支持。

以下为具体地实施例。

实施例1

本实施提供的一种废气收集效率评估方法，包括如下步骤：

(1)第一传感器10获取废气收集口的废气浓度C₁和废气流速V₁，并根据废气浓度C₁和废气流速V₁计算单位时间内的废气收集总质量M_TC；

(2)第二传感器获取敏感扩散点的废气浓度C₂，根据所述废气浓度C₂确定单位时间内的废气浓度变化值ΔC₂，根据所述单位时间内的废气浓度变化值ΔC₂计算单位时间内的废气扩散总质量M_TD；

(3)根据所述废气收集总质量M_TC和所述废气扩散总质量M_TD计算得到所述废气收集效率η。

上述废气收集效率评估方法，通过获取废气收集口的数据计算单位时间内的废气收集总质量M_TC，以及通过获取敏感扩散点的数据计算单位时间内的废气扩散总质量M_TD，进而计算得到废气收集效率η，上述废气收集效率评估方法可操作性强，且可定量评估废气收集的效率，从而为判断废气收集效率提供可靠的评价标准。

本实施例还提供一种废气收集装置，包括废气收集口10、第一传感器20及第二传感器30。

废气收集口10设于废气源01的上方，第一传感器20设于废气收集口10内侧，第二传感器30设于废气源01附近的敏感扩散点。

使用时，第一传感器20可收集废气收集口10内的第一废气数据，第二传感器30可收集敏感扩散点的第二废气数据，从而为评估废气收集效率提供数据依据。

上述废气收集装置，通过在废气收集口10内侧设置第一传感器20，用于获取废气收集口10内的第一废气数据；在废气源01附近的敏感扩散点，设置第二传感器30，用于获取所述敏感扩散点的第二废气数据，通过上述获取的第一废气数据和第二废气数据，可用于计算并评估废气收集效率，从而为计算废气收集效率提供数据支持。

实施例2

本实施提供的一种废气收集效率评估方法，包括如下步骤：

(1)第一传感器10获取废气收集口的废气浓度C₁和废气流速V₁，并根据废气浓度C₁和废气流速V₁计算单位时间内的废气收集总质量M_TC，计算公式为：

(2)第二传感器获取敏感扩散点的废气浓度C₂，根据所述废气浓度C₂确定单位时间内的废气浓度变化值ΔC₂，根据所述单位时间内的废气浓度变化值ΔC₂计算单位时间内的废气扩散总质量M_TD，计算公式为：M_TD＝ΔC_2*V，V为单位时间内废气扩散的等效体积V，通过数值模拟方式确定。

(3)根据所述废气收集总质量M_TC和所述废气扩散总质量M_TD计算得到所述废气收集效率η，其计算公式为：

上述废气收集效率评估方法，通过获取废气收集口的数据计算单位时间内的废气收集总质量M_TC，以及通过获取敏感扩散点的数据计算单位时间内的废气扩散总质量M_TD，进而计算得到废气收集效率η，上述废气收集效率评估方法可操作性强，且可定量评估废气收集的效率，从而为判断废气收集效率提供可靠的评价标准。

本实施例还提供一种废气收集装置，包括废气收集口10、第一传感器20及第二传感器30。

废气收集口10设于废气源01的左侧，第一传感器20设于废气收集口10内侧，第二传感器30设于废气源01附近的敏感扩散点。

使用时，第一传感器20可收集废气收集口10内的第一废气数据，第一废气数据至少包括废气浓度C₁和废气流速V₁，第二传感器30可收集敏感扩散点的第二废气数据，第二废气数据至少包括废气浓度C₂，从而为评估废气收集效率提供数据依据。

上述废气收集装置，通过在废气收集口10的内侧设置第一传感器20，用于获取废气收集10口内的第一废气的数据；在废气源01附近的敏感扩散点，设置第二传感器30，用于获取所述敏感扩散点的第二废气的数据，通过上述获取实时的第一废气数据和第二废气数据，可用于计算并评估废气收集效率，从而为计算废气收集效率提供数据支持。

实施例3

本实施提供的一种废气收集效率评估方法，包括如下步骤：

(1)第一传感器10获取废气收集口的废气浓度C₁和废气流速V₁，并根据废气浓度C₁和废气流速V₁计算单位时间内的废气收集总质量M_TC，计算公式为：

其中，第一传感器10获取的废气浓度C₁和废气流速V₁为实时数据。

(2)第二传感器获取敏感扩散点的废气浓度C₂，根据所述废气浓度C₂确定单位时间内的废气浓度变化值ΔC₂，根据所述单位时间内的废气浓度变化值ΔC₂计算单位时间内的废气扩散总质量M_TD，计算公式为：M_TD＝ΔC_2*V，其中，第二传感器20获取的废气浓度C₂为实时数据，V为单位时间内废气扩散的等效体积V，其通过实验评估的方式确定。

(3)根据所述废气收集总质量M_TC和所述废气扩散总质量M_TD计算得到所述废气收集效率η，其计算公式为：

上述废气收集效率评估方法，通过获取废气收集口的实时数据计算单位时间内的废气收集总质量M_TC，以及通过获取敏感扩散点的实时数据计算单位时间内的废气扩散总质量M_TD，进而计算得到废气收集效率η，上述废气收集效率评估方法可操作性强，且可定量评估废气收集的效率，从而为判断废气收集效率提供评价标准。且上述数据为实时数据，有利于评估当前的废气收集效率。

本实施例还提供一种废气收集装置，包括废气收集口10、第一传感器20及第二传感器30。

废气收集口10设于废气源01的右侧，第一传感器20设于废气收集口10内侧，第二传感器30设于废气源01附近的敏感扩散点。

使用时，第一传感器20可收集废气收集口10内的第一废气数据，且第一废气数据为实时数据，第一废气数据至少包括废气浓度C₁和废气流速V₁，第二传感器30可收集敏感扩散点的第二废气数据，且第二废气数据为实时数据，第二废气数据至少包括废气浓度C₂，从而为评估废气收集效率提供数据依据。

上述废气收集装置，通过在废气收集口10的内侧设置第一传感器20，用于获取废气收集10口内的第一废气的数据；在废气源01附近的敏感扩散点，设置第二传感器30，用于获取所述敏感扩散点的第二废气的数据，通过上述获取实时的第一废气数据和第二废气数据，可用于计算并评估废气收集效率，从而为计算废气收集效率提供数据支持。且上述数据为实时数据，有利于评估废气收集装置的当前废气收集效率。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种废气收集效率评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取废气收集口的废气浓度C₁和废气流速V₁，并根据所述废气浓度C₁和所述废气流速V₁计算单位时间内的废气收集总质量M_TC；

获取敏感扩散点的废气浓度C₂，根据所述废气浓度C₂确定单位时间内的废气浓度变化值ΔC₂，根据所述单位时间内的废气浓度变化值ΔC₂计算单位时间内的废气扩散总质量M_TD；

根据所述废气收集总质量M_TC和所述废气扩散总质量M_TD计算得到所述废气收集效率η。

2.根据权利要求1所述的废气收集效率评估方法，其特征在于，所述废气浓度C₁、所述废气流速V₁及所述废气浓度C₂为实时监测数据。

3.根据权利要求2所述的废气收集效率评估方法，其特征在于，所述根据所述废气浓度C₁和所述废气流速V₁计算单位时间内的废气收集总质量M_TC步骤的计算公式为：

其中，所述

为利用所述C₁计算得到的单位时间内的平均废气浓度，所述

为利用所述V₁计算得到的单位时间内的平均废气流速，所述S为所述废气收集口的横截面积。

4.根据权利要求3所述的废气收集效率评估方法，其特征在于，所述根据所述单位时间内的废气浓度变化值ΔC₂计算单位时间内的废气扩散总质量M_TD步骤的计算公式为：

M_TD＝ΔC_2*V

其中，所述V为单位时间内废气扩散的等效体积。

5.根据权利要求4所述的废气收集效率评估方法，其特征在于，所述单位时间内废气扩散的等效体积V可通过数值模拟、实验评估或理论计算中的任意一种方式确定。

6.根据权利要求4或5所述的废气收集效率评估方法，其特征在于，所述根据所述废气收集总质量M_TC和所述废气扩散总质量M_TD计算得到所述废气收集效率η步骤的计算公式为：

7.一种适用于权利要求1～7任意一项所述废气收集效率评估方法的废气收集装置，其特征在于，包括：

废气收集口；

第一传感器，所述第一传感器设于所述废气收集口内，用于获取废气收集口内的第一废气数据；

第二传感器，所述第二传感器设于所述废气源附近的敏感扩散点，用于获取所述敏感扩散点的第二废气数据。

8.根据权利要求7所述的废气收集装置，其特征在于，所述第一废气数据至少包括废气浓度C₁和废气流速V₁，所述第二废气数据至少包括废气浓度C₂。

9.根据权利要求8所述的废气收集装置，其特征在于，所述废气浓度C₁、所述废气流速V₁和所述废气浓度C₂为实时监测数据。

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