CN115523580A - 一种空气净化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空气净化系统，属于空气净化设备技术领域，包括前滤装置、后滤装置以及用于处理有害气体的催化装置，前滤装置与催化装置之间通过并联的换热管路和加热管路连接，换热管路上设有与发动机废气排出口连通的热交换器，加热管路上设有加热器，催化装置通过冷却器与后滤装置连接。通过在催化装置与前滤装置之间的换热管路上设置与发动机废气排出口连接的热交换器，从而能够利用发动机废气热量对空气加热，满足催化设备的催化条件，减少额外能源消耗，同时在催化装置与前滤装置之间还设置有与换热管路并联的加热管路，作为备用加热方式，可在废气温度不足时启动，也可根据需要自由选择加热方式。
Description
技术领域
本发明涉及空气净化设备技术领域，特别是涉及一种空气净化系统。
背景技术
水下航行器是一个密闭的空间，为了保证人员的身心健康，需要对舱室里的有害气体进行处理。常用的方法有空调换气装置技术、有害物质催化燃烧技术、膜分离技术、化学物质吸收技术等，其中有害物质催化燃烧技术效果较好，能有效处理一氧化碳、氢气和有机气体。如专利号为“201610508075.X”，专利名称为“一种工业用空气净化装置”便公开了一种利用催化技术的空气净化装置，包括空气压缩机、空气加热器、催化床、冷却器等，利用空气压缩机导入空气加热器中进行预热，加热后的空气进入催化床中进行催化氧化反应，对空气进行净化，再经过冷却器进行冷却，最后排出洁净空气。上述装置非常适用于封闭环境中结构简单，可行性强，但该技术因为需要用到催化剂，而催化剂的催化需要具有一定的温度要求，而这就需要在水下航行器中额外设置加热装置对其加热，无疑会额外造成电能的消耗。
发明内容
本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种空气净化系统，可广泛应用在各种水下航行器以及陆地行进设备的空气净化当中，通过在催化装置与前滤装置之间设置换热管路，换热管路上设置与发动机废气排出口连接的热交换器，从而能够利用发动机废气热量对空气加热，满足催化设备的催化条件，减少额外能源消耗，同时通过在催化装置与前滤装置之间设置有与换热管路并联的加热管路，作为备用加热方式，可在废气温度不足时启动，也可根据需要自由选择加热方式。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明公开了一种空气净化系统，包括前滤装置、后滤装置以及用于处理有害气体的催化装置，所述前滤装置与所述催化装置之间通过并联的换热管路和加热管路连接，所述换热管路上设有与发动机废气排出口连通的热交换器，所述加热管路上设有加热器，所述催化装置通过冷却器与所述后滤装置连接。
优选地，所述换热管路和所述加热管路通过加压风机与所述前滤装置连通。
优选地，所述换热管路上设有位于所述加压风机与所述热交换器之间的第一球阀，所述加热管路上设有位于所述加压风机与所述加热器之间的第二球阀。
优选地，所述热交换器与所述发动机废气排出口之间设有第三球阀。
优选地，所述第一球阀、所述第二球阀和所述第三球阀均为电液球阀。
优选地，所述加热器与所述催化装置之间设有单向阀。
优选地，所述加热器为电阻丝加热器。
优选地，所述催化装置内设有三层催化床。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
1.本发明中的一种空气净化系统，在前滤装置和催化装置之间设置了换热管路和加热管路两条加热管路，使用时可根据需要自由切换加热方式，大部分时间主要利用换热管路上的热交换器与发动机废气余热进行换热，以对空气加热，满足催化装置的催化调件，从而节省额外的电能；加热管路作为备用管路，既可以在换热管路损坏，或发动机不使用时或废气温度不足时启动，也可以根据需要选择启动，从而实现了空气的净化；本设备可广泛应用在各种水下航行器以及陆地行进设备的空气净化当中，如潜艇和汽车等。
2.本发明中通过加压风机可将前虑装置过滤后的受污染的空气加压、增速后送入后续流程中，加快净化封闭空间内的空气，使得本系统更适合狭小封闭空间的净化，尤其是水下航行器等密闭空间。
3.本发明中本发明通过设置的第一球阀和第二球阀可根据实际需要自由选择加热方式，最大程度节约水下航行器电能，并充分利用发动机余热，实现舱室空气净化目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种空气净化系统示意图。
附图标记说明：1、前滤装置；2、加压风机；3、换热管路；4、加热管路；5、热交换器；6、加热器；7、催化装置；8、冷却器；9、后滤装置；10、第一球阀；11、第二球阀；12、第三球阀；13、单向阀；14、舱室空气进口；15、舱室空气出口；16、发动机废气排出口。
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他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例提供了一种空气净化系统，如图1所示，包括依次设置的前滤装置1、催化装置7以及后滤装置9，前滤装置1用于滤掉空气中所带的较大固体颗粒物及杂质，通过催化装置7用于将空气中的氢气、一氧化碳及碳氢化合物清除。后滤装置9用于清除空气中的氟利昂在催化剂上催化分解可能产生的杂质。前滤装置1与催化装置7之间设有换热管路3和加热管路4，换热管路3和加热管路4并联，换热管路3上设有热交换器5，热交换器5与发动机废气排出口16连通的，作为优选地，热交换器5采用的是板翅式结构，具体到工程应用中，可根据所需处理的空气量进行设计，通过热交换器5可将发动机废气的热量用来给换热管路3内的污染空气进行加热。加热管路4上设有加热器6，催化装置7与后滤装置9之间设有冷却器8，且催化装置7的排气口与冷却器8连接，冷却器8与后滤装置9连接，通过冷却器8将催化装置7催化后的气体降温后通入后滤装置9中。本空气净化系统可广泛用于各种水下航行器以及陆地行进设备的空气净化当中，如潜艇和汽车等。
以下以水下航行器为例：将前滤装置1与舱室空气进口14连通，后滤装置9与舱室空气出口15连通。舱室内受污染的空气通过前滤装置1后，选择通入换热管路3或加热管路4中，经过热交换器5或加热器6将可将舱室空气加热315℃左右，然后通过催化装置7，将舱室中的氢气、一氧化碳及碳氢化合物清除，大部分时间主要选择换热管路3，可利用发动机的废热，将舱室空气通过热交换器5加热，达到催化床工作条件，节省电能。当发动机的废热不足，或发动机没有开启或损坏时，可由加热管路4暂时对空气进行加热。然后经过催化装置7处理后的空气，送去冷却器8冷却并经过后滤装置9消除催化时产生的物质后，通过舱室空气出口15通回舱室。
进一步，本实施例，如图1所示，换热管路3和加热管路4通过加压风机2与前滤装置1连通。通过加压风机2对空气进行加速、加压，提高系统的工作效率。前滤装置1可选用市场上常用的过滤器，只要能够清除进入的空气中的尘粒、纤维状和雾滴状物质即可。
本实施例，如图1所示，换热管路3上设有第一球阀10，第一球阀10位于加压风机2与热交换器5之间。加热管路4上设有第二球阀11，第二球阀11位于加压风机2与加热器6之间。通过设置的第一球阀10和第二球阀11可根据实际需要自由选择加热方式，最大程度节约水下航行器电能，并充分利用发动机余热，实现舱室空气净化目的。
进一步，本实施例，如图1所示，热交换器5与发动机废气排出口16之间设有第三球阀12。
本实施例，如图1所示，第一球阀10、第二球阀11和第三球阀12均为电液球阀，可自动控制阀门的开启。
进一步，本实施例，如图1所示，加热器6与催化装置7之间设有单向阀13，以防止空气倒流。
本实施例，如图1所示，加热器6为电阻丝加热器，由三组电加热丝组成，也可根据所需热量进行增减。加热器6的作用就是在未利用发动机热量时提供热量给舱室空气加热。
本实施例，如图1所示，催化装置7内设有三层催化床。催化床上设有催化滤芯，催化滤芯内置有霍加拉特剂，是舱室有害气体氧化分解的场所。舱室空气经过霍加拉特剂催化反应后，会生成部分氟利昂，为减少这部分氟利昂对人体影响，可通过后滤装置9进行处理。
进一步，本实施例，还包括控制箱，控制箱由壳体、开关和电子元器件等组成，完成对加压风机2的控制和温度、压力测量。
发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种空气净化系统，其特征在于，包括前滤装置、后滤装置以及用于处理有害气体的催化装置，所述前滤装置与所述催化装置之间通过并联的换热管路和加热管路连接，所述换热管路上设有与发动机废气排出口连通的热交换器，所述加热管路上设有加热器，所述催化装置通过冷却器与所述后滤装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种空气净化系统，其特征在于，所述换热管路和所述加热管路通过加压风机与所述前滤装置连通。
3.根据权利要求2所述的一种空气净化系统，其特征在于，所述换热管路上设有位于所述加压风机与所述热交换器之间的第一球阀，所述加热管路上设有位于所述加压风机与所述加热器之间的第二球阀。
4.根据权利要求3所述的一种空气净化系统，其特征在于，所述热交换器与所述发动机废气排出口之间设有第三球阀。
5.根据权利要求4所述的一种空气净化系统，其特征在于，所述第一球阀、所述第二球阀和所述第三球阀均为电液球阀。
6.根据权利要求1所述的一种空气净化系统，其特征在于，所述加热器与所述催化装置之间设有单向阀。
7.根据权利要求6所述的一种空气净化系统，其特征在于，所述加热器为电阻丝加热器。
8.根据权利要求1所述的一种空气净化系统，其特征在于，所述催化装置内设有三层催化床。
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