[发明专利]微波等离子体炬的油烟净化装置

权利要求书

1.一种微波等离子体炬的油烟净化装置，其特征在于，包括：用于通入油烟的油烟入口管道，用于通入空气的空气入口管道，用于接收并将空气和油烟混合的净化箱，所述净化箱内设有用于净化油烟的等离子体炬阵列，所述净化箱设有用于将净化气体输出的排放管道，还包括净化功率控制系统和空气流量控制系统；

所述净化功率控制系统包括设在所述油烟入口管道上的油烟流量检测装置和油烟浓度检测装置、及接收所述油烟流量检测装置所测的油烟入口流量和所述油烟浓度检测装置所测的油烟入口浓度的等离子体炬阵列控制器，所述等离子体炬阵列控制器根据油烟入口流量和油烟入口浓度优化调整各等离子体炬的功率；

所述空气流量控制系统包括设在所述空气入口管道上的空气流量检测装置和空气流量控制阀、设在所述排放管道上的残氧检测装置、及接收所述空气流量检测装置所测的空气流量和所述残氧检测装置所测的空气残氧量的空气流量控制器，所述空气流量控制器根据所测的空气流量和空气残氧量调节所述空气流量控制阀的开度；

所述等离子体炬阵列控制器通过建立油烟入口流量、油烟入口浓度与等离子体炬的功率和净化后油烟浓度之间的多目标优化模型，根据遗传算法求解最优值，调整各等离子体炬的功率；所述多目标优化模型包括：

确定决策变量：各等离子体炬的功率p₁,p₂,p₃,…,p_N；

建立目标函数：

最小化能耗函数

最大化油烟净化率函数

设置约束条件：

p_{i_LO}≤p_i≤p_{i_UP} i＝1,2,3,...,N

α′＝f(α,v,p₁,p₂,...,p_N)

其中，p_{i_LO}、p_{i_UP}为各等离子体炬的功率设置的下限、上限，函数f反映出油烟入口流量v、油烟入口浓度α、以及各等离子体炬的功率p₁,p₂,p₃,…,p_N对净化后油烟浓度α′的影响。

2.如权利要求1所述的微波等离子体炬的油烟净化装置，其特征在于，所述等离子体炬阵列包括多个等离子体炬，等离子体炬按上下交错递阶分布组成阵列。

3.如权利要求1所述的微波等离子体炬的油烟净化装置，其特征在于，所述等离子体炬阵列包括十个等离子体炬，上下各五个且错开布置。

4.如权利要求1所述的微波等离子体炬的油烟净化装置，其特征在于，所述空气流量控制系统为闭环串级反馈控制系统，内环控制的被控变量为空气流量，控制变量是空气流量控制阀的开度，外环控制的被控变量为排放管道的空气残氧量，控制变量是空气流量，所述闭环串级反馈控制系统包括：

所述残氧检测装置，检测所述净化箱排放管道的空气残氧量并将其反馈给第一比较器；

所述第一比较器，比较所述空气残氧量和残氧设定值，输出残氧比较值；

残氧PID控制器，接收所述残氧比较值，根据所述残氧比较值设定或调节空气流量设定值；

空气流量检测装置，检测所述净化箱入口处的空气流量并将其反馈给第二比较器；

所述第二比较器，比较所述入口处的空气流量和空气流量设定值，输出空气流量比较值；

流量PID控制器，接收所述空气流量比较值，根据所述空气流量比较值输出调节控制信号；

所述空气流量控制阀，根据所述调节控制信号而改变开度，从而改变所述净化箱空气入口管道的空气流量。

5.如权利要求1所述的微波等离子体炬的油烟净化装置，其特征在于，所述净化箱的入口连接变径管，所述变径管的小径端连接所述油烟入口管道的出口和所述空气入口管道的出口，所述变径管的大径端连接所述净化箱的入口。

6.如权利要求1所述的微波等离子体炬的油烟净化装置，其特征在于，所述净化箱内靠近净化箱入口处设有均流网。

7.如权利要求1所述的微波等离子体炬的油烟净化装置，其特征在于，所述净化箱内在所述等离子体炬阵列之前的位置处设有油烟分离网，用于筛选去除油烟中的一定大小的颗粒物。