[发明专利]CAE仿真多重油烟净化技术及应用该技术的吸油烟机

说明书

技术领域

本发明涉及处理空气污染物，具体是一种CAE仿真分析法与应用CAE仿真分析法的多重油烟净化技术及应用该技术的吸油烟机。

背景技术

现有家庭、城市酒店、宾馆、食堂等餐饮业的油烟排放方式大部分都是属于直接排放或局部净化后再排放到空气中，对空气污染非常严重。

根据研究，我国传统烹饪过程中油烟污染物主要成份为食物、油脂在高温条件下裂变分解产生的悬浮颗粒物TSP和气液状态的有机污染物，如醛类、酮类等环化产物，以及燃料燃烧排放的SO₂、NOx、PAH多环芳烃等，存在方式多为气、液、固三态，颗粒小(直径在0.1至10.0mm之间)，粘性强，含有多种强致癌物质，如BaP，据医学研究，油烟对人体健康危害主要体现在致癌性、免疫毒性、生殖毒性、呼吸毒性等多个方面。

过去国内厨房油烟净化的研究还处于起步段，人们对油烟危害的认识不足以及油烟净化处理方法的落后，净化效率远远达不到要求。随着社会的发展，人们生活水平的提高，对城市环境的要求越来越重视，2001年国家环保局首次颁布了《饮食业油烟排放标准(试行)》(GWP135---2000)，规定了餐饮业油烟的最高允许排放浓度和油烟净化设备的最低除去效率，国标GB/T17713吸油烟机》也对油烟机的油烟净化率作出了相应的规定，为此，开展多重油烟净化关键技术技术研究也就显得非常必要和及时。

根据油烟净化的机理不同，大体可分为机械惯性拦截分离技术、静电沉积分离技术、过滤分离技术、液体分离技术及多重分离技术等几种方法。

目前全国家用吸油烟机年内销量大概在800万到1000万台，年出口量大概在300万到400万台，产业基地主要集中在广东、浙江两省，90％以上产品采用的都是单纯的机械惯性拦截分离技术，如行业领头企业方太、老板、帅康、西门子、华帝、美的等企业产品，由于油烟净化分离技术不过关，国内生产的家用吸油烟机几乎全部都是外排油烟方式，而国外烟机有三分之一采用内循环式，高端烟机几乎全部都是内循环式，即使采用外排油烟方式，因环境保护法规要求，对排到室外的烟气也有严格的废气含量规定，现有我国出口的烟机由于油烟废气含量净化控制技术落后，只能占据低端市场，附加值低，竞争力差，严重制约着我国烟机的出口。

所谓机械惯性拦截分离技术，就是通过改变油烟气体流动方向使油烟中的颗粒物发生相互惯性碰撞而得以从气流中分离，具体来讲就是通过电机带动风轮在烟机蜗壳内高速转动，形成负压，将集烟罩内油烟吸入到烟机风道中去，油烟在风道中流动时，一方面由于流向的急剧改变，形成紊流，油烟分子微粒相互碰撞，逐步形成大的油滴而集聚在油网表面而最后流入集油杯内，另一方面油烟分子微粒和油网、风道内壁、风轮叶片等发生碰撞，逐步形成大的油滴而集聚在风道表面而最后流入集油杯内，达到油烟分离净化目的。

采用这种方法体积小，设备相对简单，但存在如下方面缺点：

A.净化效率低，特别对于微小粒径的颗粒效果很低，实际上还有相当多的油烟污染物没有被净化，而是直接排到室外的空气中，严重污染室外空气。

B.由于其净化机理主要靠流体力学原理及分子碰理论来净化，对烟机风道系统设计要求非常高，电机功率要求大，耗能多，噪声大。

C.由于油烟颗粒粘性强，特别是温度较低时(如在北方地区)极易粘附在风轮叶片上，清洗非常困难，严重破坏叶轮动平衡，造成高速运转时噪音大，耗能急剧增加，使得烟机寿命大大缩短。

D.目前传统烟机风道系统设计缺乏理论指导，缺少空气动力学数学理论模型指导，设计工程师单纯依据经验进行结构和尺寸设计，设计完的产品再通过样机试验验证及修改，耗时长，成本高，其结果只能作为定性的分析，无法对烟机风道系统的设计给予定量的指导，因而设计出来的风道在风压分布、噪声控制、电机功率匹配等参数方面很难达到最佳，最直接的表现就是功率大，能耗多，噪声大，油烟净化率低。

除惯性分离技术外，国外部分进口品牌烟机，如意大利品牌米勒Mile和阿里诗顿等，采用过滤分离和液体洗涤分离技术，但由于国外西餐饮食方式和中国传统烹饪方式不同，中餐油烟大大多于西餐烹饪方式，该类产品在中国市场非常有限，而液体洗涤分离技术由于体积大，使用不方便，很少用于家庭油烟机上。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有不足之处，提供一种仿真效果好和净化效果好的CAE仿真多重油烟净化技术及应用该技术的吸油烟机。

本发明用以下方式实现的：CAE仿真分析方法，其方法是：

A步骤：空气动力学数学模型建立；

B步骤：模型简化；