本發(fā)明專利技術(shù)提供了基于電-高頻振動轉(zhuǎn)化的超聲波強化霧化噴淋除霾降塵裝置及方法，屬于大氣污染控制技術(shù)領(lǐng)域。本裝置包括出水噴霧模塊(3)、不銹鋼脅迫振動區(qū)(5)和進水區(qū)(8)三個功能模塊及其所含組成零件。本發(fā)明專利技術(shù)的主要技術(shù)特征是，由超聲波發(fā)生器及超聲波換能器實現(xiàn)電-高頻振動的能量轉(zhuǎn)換，同時一定壓力的水經(jīng)過進水區(qū)、脅迫振動室及出水噴霧模塊形成具有高頻振動及其他微觀動作的噴霧，直接噴射作用于大氣中。噴霧液滴通過被高頻振動強化提升與顆粒物慣性碰撞幾率、減小穿透功的過程，高效捕集、團聚脫除大氣中顆粒物，改善大氣環(huán)境。本裝置采用濕式除塵法，無二次污染，同時采用開放式除塵方法，作用區(qū)域廣，適用性強，顆粒物捕集效率高。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)提供了，屬于大氣污染控制
。本裝置包括出水噴霧模塊(3)、不銹鋼脅迫振動區(qū)(5)和進水區(qū)(8)三個功能模塊及其所含組成零件。本專利技術(shù)的主要技術(shù)特征是，由超聲波發(fā)生器及超聲波換能器實現(xiàn)電-高頻振動的能量轉(zhuǎn)換，同時一定壓力的水經(jīng)過進水區(qū)、脅迫振動室及出水噴霧模塊形成具有高頻振動及其他微觀動作的噴霧，直接噴射作用于大氣中。噴霧液滴通過被高頻振動強化提升與顆粒物慣性碰撞幾率、減小穿透功的過程，高效捕集、團聚脫除大氣中顆粒物，改善大氣環(huán)境。本裝置采用濕式除塵法，無二次污染，同時采用開放式除塵方法，作用區(qū)域廣，適用性強，顆粒物捕集效率高。【專利說明】
本專利技術(shù)涉及環(huán)保領(lǐng)域，屬于污染控制設(shè)備的
，尤其涉及其中一種基于電-高頻振動轉(zhuǎn)化的超聲波強化霧化噴淋除霾降塵裝置，用于對大氣中顆粒物進行高效吸附團聚、沉降處理。 本專利技術(shù)還涉及利用上述裝置進行大氣顆粒物污染無害化處置的方法。
技術(shù)介紹
大氣顆粒物污染是國內(nèi)外眾多城市空氣的首要污染物。大氣顆粒物，尤其是細粒子，會危害人體健康，散射太陽輻射，影響地球-大氣系統(tǒng)能量平衡，降低能見度。大氣懸浮顆粒物對人體健康的影響日趨明確，可引起哮喘、肺癌、心血管疾病、新生兒畸形等健康問題。同時，大氣細顆粒物(PM2.5)由于其比表面積大，更易于富集空氣中的有機污染物、重金屬、細菌與病毒等嚴重危害人們的健康的物質(zhì)，對人類的壽命及生活質(zhì)量有很大影響。我國空氣顆粒物的粒徑分布、粒子來源和具體化學(xué)組成成份之間的關(guān)系復(fù)雜，呈現(xiàn)大氣復(fù)合型污染特征，常規(guī)除塵方法因其實現(xiàn)成本高、適用范圍窄、除塵效率低或處理流量受限等因素已經(jīng)不適用于處置該類復(fù)合型大氣顆粒物污染。 大氣顆粒物的粒徑對霧霾、大氣粉塵治理影響極大。粒徑越小的粉塵，界面張力又對它的影響相對就越大，其捕集效率就越低。當(dāng)塵粒極微小時，其斯托克斯數(shù)亦很小，使動能小于穿透功(Ek < w)，慣性碰撞不再是支配性的捕集作用機理，塵粒與水滴之間的界面作用將要受到許多其他參數(shù)的控制。傳統(tǒng)的抑塵方法的是水噴淋法，在工作過程中以旋風(fēng)式、霧狀水膜或簾狀水膜與被粉塵接觸，以達到吸附微塵的目的。但是由于粉塵處理的主要對象是150μπι以下的粉塵顆粒，特別是直徑5μπι以下的可吸入粉塵顆粒，粒徑越小的粉塵，界面張力等因素對它的影響相對就越大，其捕集效率就越低，傳統(tǒng)的抑塵方法將不再起作用。 同時由于粉塵及大氣懸浮顆粒物成分復(fù)雜，多是粒徑小，比表面積大，活性強，憎水性強，易附帶有毒、有害物質(zhì)(例如多環(huán)芳烴、微生物等)，且在大氣中的停留時間長的細小懸浮顆粒物質(zhì)，傳統(tǒng)的水噴淋法極難將大氣中的顆粒污染物吸附去除、減量。 因此，研究和設(shè)計一種高效除塵除霾降塵裝置及方法對大氣污染治理具有重要意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
專利技術(shù)目的:針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本專利技術(shù)提供了，通過超聲波發(fā)生器及換能器的作用，達到電能-噴霧高頻振動動能的轉(zhuǎn)化，使除塵裝置產(chǎn)生的噴霧在大氣中具有更復(fù)雜、動能更大的微觀物理動作，實現(xiàn)在開放性環(huán)境中對大氣懸浮顆粒物進行高效無害化脫除，尤其是對大氣可吸入細顆粒物(ΡΜ2.5)的脫除效果，同時對大氣環(huán)境調(diào)節(jié)干預(yù)具有積極作用。整個實現(xiàn)方案在除塵除霾效率、經(jīng)濟性、適用性、無污染和可擴展性方面具有優(yōu)勢。 技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案為: 基于電-高頻振動轉(zhuǎn)化的超聲波強化霧化噴淋除霾降塵裝置，其特征在于包括以下部件:將日常電能轉(zhuǎn)化成特定頻率、特定功率超聲波電信號的超聲波發(fā)生器，將超聲波點信號轉(zhuǎn)化為特定頻率及能量的高頻驅(qū)動力的超聲波換能器，將上述超聲波換能器的特定頻率及能量的振動傳導(dǎo)到除塵噴霧液體的脅迫振動室及不銹鋼防爆堵頭，產(chǎn)生特定水壓力的水源或者水泵，能夠承受該特定水壓的球閥，對該類高頻振動吸收較小的管材、連接件及適用于上述特定水壓的全金屬霧化噴嘴。所述脅迫振動室設(shè)置一路噴霧液體輸入、一路噴霧液體輸出及一處由與脅迫振動室連接的不銹鋼防爆堵頭構(gòu)成的高頻振動能量輸入端。 上述的基于電-高頻振動轉(zhuǎn)化的超聲波強化霧化噴淋除霾降塵裝置中，所述超聲波發(fā)生器、球閥、脅迫振動室、特定管件及全金屬霧化噴嘴水平放置，噴霧水水平流過裝置該段區(qū)域，所述水泵、防爆堵頭及超聲波換能器垂直放置，其中所述防爆堵頭與超聲波換能器倒置豎直放置，防爆堵頭作為超聲波換能器與水的傳導(dǎo)器件，滿足噴霧水充分接受超聲波換能器的脅迫進行振動。 進一步說，本專利技術(shù)中的噴霧水接受超聲波換能器產(chǎn)生的脅迫進行振動的過程中，液體中的微氣核空化泡在聲波的作用下振動，當(dāng)聲壓達到一定值時將發(fā)生生長和崩潰的動力學(xué)過程，其產(chǎn)生的空化作用將進一步強化噴霧對大氣顆粒物的吸附團聚效果。 更進一步說，上述過程產(chǎn)生的空化現(xiàn)象不僅強化大氣顆粒物的脫除效果，還能對整個裝置內(nèi)進行自我清潔，保證微小污垢在空化作用下及時除去，隨著噴霧一同噴出，不殘留且不堵塞裝置，保證裝置的清潔度，進而延長其使用壽命。 上述的基于電-高頻振動轉(zhuǎn)化的超聲波強化霧化噴淋除霾降塵裝置中，所述水泵、閥門、脅迫振動室、全金屬霧化噴嘴、管材及連接件均連通且緊密連接。 上述的基于電-高頻振動轉(zhuǎn)化的超聲波強化霧化噴淋除霾降塵裝置中，所述超聲波換能器與防爆堵頭用超聲波換能器專用環(huán)氧乙烯膠進行膠接，要求膠層均勻、不缺膠和不允許有裂縫，使超聲能量最大限度地向噴霧液體中傳輸。 上述的基于電-高頻振動轉(zhuǎn)化的超聲波強化霧化噴淋除霾降塵裝置中，全金屬霧化噴嘴為一頭、兩頭或多頭金屬全金屬霧化噴嘴，噴嘴根據(jù)實際需要進行匹配選擇，噴淋角度以適應(yīng)實際環(huán)境條件為準，與脅迫振動室通過連接件緊密連接。 進一步說，上述的基于電-高頻振動轉(zhuǎn)化的超聲波強化霧化噴淋除霾降塵裝置采用的全金屬霧化噴嘴是一種能夠?qū)⒁后w霧化噴出，而均勻懸浮于空氣中的一種裝置。其工作原理是通過內(nèi)部壓力，將內(nèi)部的液體擠壓進入噴嘴中，噴嘴內(nèi)部放置有一塊鐵片，高速流動的液體撞擊在鐵片上，反彈后形成直徑主要為15-60微米左右的霧化顆粒，并通過噴嘴出口噴出，產(chǎn)生噴霧。 上述的基于電-高頻振動轉(zhuǎn)化的超聲波強化霧化噴淋除霾降塵裝置中，所述全金屬霧化噴嘴及其連接件組成的噴霧組件個數(shù)、拼接形狀可根據(jù)環(huán)境需要改變，使其具有良好的環(huán)境適應(yīng)性，體現(xiàn)良好的除塵效果，每隔五個噴霧組件中間增加一個上述的脅迫振動室，同時增加一個上述的與特定頻率功率匹配的超聲波換能器及防爆堵頭。所述由五個噴霧組件、脅迫振動室、超聲波換能器及防爆堵頭構(gòu)成除塵子單元。所述出水噴霧模塊包括若干個除塵子單元，所述除塵子單元均設(shè)置開合切斷裝置。 上述的基于電-高頻振動轉(zhuǎn)化的超聲波強化霧化噴淋除霾降塵裝置中，其脫除大氣懸浮顆粒物的原理之一是慣性碰撞理論，慣性碰撞理論的核心是當(dāng)塵粒隨氣流運動時，由于慣性，塵粒會橫穿過氣流與水滴碰撞，其重要參數(shù)是斯托克數(shù)St: St = pp*Dp*V*C/9ug*Dd 上述模型中各參數(shù)表示: St-斯托克數(shù)；P P-塵粒的密度；Dp_塵粒的直徑；V-水滴的最終速度；C_坎寧安參數(shù)；μ g_空氣的粘度；；Dd_水滴的直徑。 當(dāng)塵粒較大時，上述模型的計算結(jié)果更接近實際情況，然而隨著粉塵粒徑的逐漸減小，斯托克數(shù)不斷變小，慣性作用逐漸相對減弱。在微小顆粒情況下，慣性碰本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
基于電?高頻振動轉(zhuǎn)化的超聲波強化霧化噴淋除霾降塵裝置，其特征在于包括以下部件：超聲波發(fā)生器、超聲波換能器、水源或者水泵、球閥、脅迫振動室、不銹鋼防爆堵頭、管材、連接件、全金屬霧化噴嘴。所述脅迫振動室設(shè)置一路噴霧液體輸入、一路噴霧液體輸出及一處由與脅迫振動室連接的不銹鋼防爆堵頭構(gòu)成的高頻振動能量輸入端。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李春龍，胡楊，李恒，馬祎，高翔，孫英，
申請(專利權(quán))人：李春龍，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11
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