CN2882774Y

CN2882774Y - 一种固体颗粒气溶胶发生装置

Info

Publication number: CN2882774Y
Application number: CN200520114532.4U
Authority: CN
Inventors: 黄斌; 姚强; 宋蔷; 李水清
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2007-03-28
Anticipated expiration: 2015-09-30

Abstract

本实用新型涉及一种固体颗粒气溶胶发生装置，属于烟气净化技术领域。该装置由粉尘计量加料部分，粉尘发散部分，气路控制部分和数据采集控制部分组成；所述粉尘计量加料部分含有活塞式加料器13－15，称重传感器18和花板匀料器11－12；所述粉尘发散部分含有粉尘发散刷6、发散刷电机10；所述气路控制部分含有高效颗粒过滤器2、质量流量控制器5、喷嘴7、喷嘴气路进口8；所述数据采集控制部分含有电磁阀4、发散刷电机10、计算机采集和控制系统16；由于本装置在刷式粉体发散器的基础上加上质量流量计和称重传感器，可实现粉体持续性，重复性和充分的发散形成稳定的气溶胶及气溶胶浓度。该装置操作方便、易于在环境、化工等工业中应用。

Description

一种固体颗粒气溶胶发生装置

技术领域

本实用新型涉及一种固体颗粒气溶胶发生装置，属于烟气净化技术领域。

背景技术

目前，可吸入颗粒物成为我国城市最重要的大气污染物，气溶胶颗粒物的动力特性和控制技术是现在广泛研究的内容，而固体颗粒物气溶胶发生器则是这些研究的基础。在国外，固体颗粒物气溶胶发生器主要有流化床式，链条喷嘴式和刷式等形式，其中流化床式，链条喷嘴式颗粒发生浓度在1g/Nm³以内，不适应一些需要高浓度的研究要求，刷式发生器能产生高浓度的气溶胶，但却存在无法计量气溶胶浓度，保证颗粒发生速度稳定较困难等特点，使用起来也不够方便。到目前为止，国内还没有研究出成熟的固体气溶胶发生器装置。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可以方便计量气溶胶浓度，并能方便保持较稳定粉尘注入速度的无粘性固体粉尘气溶胶发生器，以满足气溶胶，环保，病理学及其化工的基础研究和工业应用中的喷粉装置。

本实用新型提出的一种固体颗粒气溶胶发生装置，其特征在于：该装置由粉尘计量加料部分，粉尘发散部分，气路控制部分和数据采集控制部分组成；所述粉尘计量加料部分含有由固定卡[13]、活塞主体腔[14]、活塞[15]组成的活塞式加料器，称重传感器[18]和由连接器[11]、带花板的活塞上腔[12]组成的花板匀料器；所述粉尘发散部分含有粉尘发散刷[6]、发散刷电机[10]；所述气路控制部分含有压力开关[1]、高效颗粒过滤器[2]、质量流量控制器[5]、喷嘴[7]、喷嘴气路进口[8]；所述数据采集控制部分为计算机采集和控制系统[16]并连接电磁阀[4]、发散刷电机[10]、、螺杆电机[22]；所述粉尘发散刷[6]连接着加料活塞[15]和气路喷嘴[7]，粉尘发散刷由一个脉冲电机控制；计算机采集和控制系统[16]控制螺杆电机[22]，电机带动螺杆[21]，螺杆由螺杆运动的内螺纹[20]定位，螺杆[21]上方与推杆平台[19]相连；推杆平台上置有称重传感器[18]和垫板[17]，称重传感器与采集和控制系统相连。螺杆[21]的推动最后由垫板传递到活塞[15]。带花板的活塞上腔[12]与活塞主体腔[14]靠活塞相连，并由固定卡[13]固定。粉尘置于腔内并由活塞[15]推进。活塞腔上端靠一连接口[11]与粉尘发散刷[6]相连。发散刷由发散刷电机[10]带动，电机由采集控制系统[16]控制其启动和转速。发散刷上端与一喷嘴[7]相连，喷嘴前端有一三通阀。气路部分压缩空气先进入储气罐[3]，经过高效过滤器[2]然后进入质量流量控制器[5]，之间由电磁阀[2]和压力开关[1]进行过压保护。电磁阀和压力开关都与采集与控制系统相连，控制和采集气体流量。

本实用新型的优越性在于：

(1)具有颗粒称重装置和气体计量装置，可方便的获得所发生的气溶胶质量浓度；

(2)花板匀料阀的使用，一方面由于压缩作用，使主体空腔内的粉尘各处更为均匀，另一方面，进入上腔的粉尘进入条件一致，保证了颗粒进料的均匀；

(3)三通阀的使用可使装置方便地作为一个部件运用在复杂的实验台架；

(4)主体腔的可替换性，可以加长气溶胶发生的时间；

(5)本装置操作简单，能广泛发散各种粘性不大的颗粒，发散浓度从几十mg/Nm³级到几百g/Nm³，发散颗粒从0.1μm-100μm。

附图说明

图1为本实用新型的固体颗粒气溶胶发生装置结构示意图。

图2为本实用新型的固体颗粒气溶胶发生装置中活塞和活塞主体腔的结构示意图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的工作原理及结构进行进一步说明：

本实用新型的工作原理与结构：一种固体颗粒气溶胶发生的装置，其特征在于该装置由粉尘计量加料部分，粉尘发散部分，气路控制部分和数据采集控制部分组成；其所述粉尘计量加料部分是由活塞式加料器[13-15]，称重传感器[18]和花板匀料器[11-12]组成，使用时，将要发生的粉尘置于活塞主体空腔[14]内，均匀压实，然后将带花板的活塞上腔[12]内螺纹与活塞主体腔[14]的外螺纹连接，通过脉冲电机[22]控制螺杆[21]以一设定速度推动活塞[15]，颗粒经过花板的作用进一步均匀化，进入活塞上腔[12]，并被粉尘发散刷[6]携带入喷嘴[9]，称重传感器[18]得到的差值即为发生颗粒的质量；所述粉尘发散部分的粉尘发散刷[6]是一个刚性圆柱形刷子(导电金属制成)，连接着加料活塞上腔[12]和气路喷嘴[9]，其由一个脉冲电机[10]控制，可以进行高速转动，对活塞推进的粉尘进行第一次发散，喷嘴部分主要是发散刷的上半1/4部分与高速气流汇合，气流把刷上携带的粉尘吹下，通过喷嘴高速喷出，进行第二次发散；所述气路控制部分主要由压缩机产生的压缩空气进入到储气罐[3]，通过高效颗粒过滤器(HEPA)[2]进行过滤后进入一个压力保护装置[1，4]，防止压力过小或者过大，然后通过质量流量控制计[5]控制一定流量进入到喷嘴；喷嘴[7]出口有一三通阀，每次工作时先开旁路，使颗粒浓度稳定以后再切换到主路；所述控制部分主要是对两个脉冲电机的控制，对质量流量计的控制，对气路压力保护的电磁阀[4]的控制，对推进螺杆[21]速度的采集，对称重传感器[18]数据的采集，对质量流量计[6]数据的采集。通过粉尘质量与气体流量的关系，便可得到气溶胶的浓度。

请见图1和图2。

1.为压力开关，2为HEPA高效颗粒过滤器，3为储气罐，4为电磁阀，5为质量流量计，6为粉尘发散刷，7为喷嘴喷口(包括一个三通阀)，8为喷嘴气路进气口，9为喷嘴，10为发散刷电机，11为连接口，连接活塞推进器与发散刷，12为带花板的活塞上腔，其下部带外螺纹，13为固定卡，固定活塞腔，14活塞主体腔，其上部带外螺纹，15活塞，16计算机采集和控制系统，17垫板，18称重传感器，19推杆平台，20螺杆运动的内螺纹，21螺杆，22螺杆电机。

图1中，将发散刷，喷嘴9和活塞推进部分的12，14，15清洁干燥后，将需要发散的粉尘装入到活塞主体腔14内，并压实，将12与15拧紧，并从下部推进活塞15，然后将12扣入进11，并用固定卡13定位；开启螺杆电机22，并匀速推进一段距离然后停止；将7的三通阀开启到旁路，开启电磁阀4，调节质量流量控制器5到流量Q SLM，开启发散刷电机10，并开启螺杆电机22，记录时间，运行10-20分钟后将推进速度调为0，记录称重结果，然后调到实验设定推进速度，开启三通阀7主流通路，开始进行工作；一段时间后，再将螺杆推进速度调为0，读取称重数值，通过差值和Q，得到此段时间发生气溶胶浓度。若能采用较好质量称重传感器，也可获得实时的称重信息从而得到实时的浓度。

Claims

1、一种固体颗粒气溶胶发生装置，其特征在于：该装置由粉尘计量加料部分，粉尘发散部分，气路控制部分和数据采集控制部分组成；所述粉尘计量加料部分含有由固定卡[13]、活塞主体腔[14]、活塞[15]组成的活塞式加料器，称重传感器[18]和由连接器[11]、带花板的活塞上腔[12]组成的花板匀料器；所述粉尘发散部分含有粉尘发散刷[6]、发散刷电机[10]；所述气路控制部分含有压力开关[1]、高效颗粒过滤器[2]、质量流量控制器[5]、喷嘴[7]、喷嘴气路进口[8]；所述数据采集控制部分含有电磁阀[4]、发散刷电机[10]、计算机采集和控制系统[16]、螺杆电机[22]；所述粉尘发散刷[6]连接着加料活塞[15]和气路喷嘴[7]，粉尘发散刷由一个脉冲电机控制；计算机采集和控制系统[16]控制螺杆电机[22]，电机带动螺杆[21]，螺杆由螺杆运动的内螺纹[20]定位，螺杆[21]上方与推杆平台[19]相连；推杆平台上置有称重传感器[18]和垫板[17]，称重传感器与采集和控制系统相连；螺杆[21]的推动最后由垫板传递到活塞[15]；带花板的活塞上腔[12]与活塞主体腔[14]靠活塞相连，并由固定卡[13]固定；粉尘置于腔内并由活塞[15]推进，活塞腔上端靠一连接口[11]与粉尘发散刷[6]相连；发散刷由发散刷电机[10]带动，电机由采集控制系统[16]控制其启动和转速；发散刷上端与一喷嘴[7]相连，喷嘴前端有一三通阀；气路部分压缩空气先进入储气罐[3]，经过高效过滤器[2]然后进入质量流量控制器[5]，之间由电磁阀[2]和压力开关[1]进行过压保护，所述电磁阀和压力开关都与采集与控制系统相连，控制和采集气体流量。