[实用新型]一种静电除尘原理捕集亚微米颗粒的测试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种空气污染物测试装置和方法，具体涉及一种静电除尘原理捕集亚微米颗粒的测试系统。

背景技术

随着我国工业化和城市化进程的加快，环境污染日益严重，近年来全国各地雾霾天气频发，范围之大，持续时间之长，已经对我们的生活工作构成了极大的威胁。人类68％的疾病与空气污染有关；全球污染最严重的20个城市，有16个位于中国。随着人们环境意识的增强和生活水平的提高，越发认识到清洁空气对人身健康的重要性。

目前在我国，气溶胶颗粒物污染是绝大部分城市的首要污染物。颗粒物质(PM)是由酸类、有机化学、金属、和土壤或尘埃粒子组成的颗粒和液滴。人们根据颗粒的产生及在人体呼吸道沉积位置将颗粒分为3类：超细颗粒物(颗粒直径＜＝0.1μm)，亚微米颗粒 PM1(0.1μm＜＝颗粒直径＜1μm)，粗颗粒(颗粒直径＞＝1μm)。亚微米颗粒物通常并非直接生成，而是由纳米级和超细微粒经过凝并以及一系列大气化学反应转化而成。亚微米颗粒物的扩散性能不如超细微粒，重力沉降速度又不如微米级颗粒物。对于任何除尘装置来说，亚微米颗粒都是除尘的难点。又由于亚微米颗粒物能够吸收太阳光中的可见光，是影响大气能见度的主要因素，高浓度的亚微米颗粒会直接导致雾霾天气的形成。因此研究亚微米颗粒的净化机理，对设计新型的空气净化装置具有重要意义。

静电技术很早就应用在工业除尘中。随着技术的发展，现已广泛应用于各类空气净化设备中。静电除尘的工作原理是：用高压直流电源产生高压静电场，形成电晕放电。空气通过电晕区时，电晕产生的带电粒子会与空气中的粉尘颗粒相碰，粉尘颗粒带上电荷后在电场力的作用下就会定向运动，最终沉积下来被收集，从而去除掉空气中的粉尘颗粒，达到空气净化的效果。研究表明静电除尘器可捕集粒径小于0.1μm的颗粒，并且因其设备空气阻力小、捕集效率高、无耗材等优点，成为当代家用空气净化器选用的主要技术。静电除尘过程中，颗粒物的荷电和收集与极板间的电压和距离有直接关系，研究这些因素对静电除尘效率的影响至关重要，对以后的空气净化器的设计具有指导意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种静电除尘原理捕集亚微米颗粒的测试系统，具体技术方案如下：

一种静电除尘原理捕集亚微米颗粒的测试系统，主要包括气溶胶发生器、Kr-85中和器、粒径撞击器、活塞式密封箱、静电除尘箱、混合风扇、HEPA过滤器、供电电源、离子发射板、电极板、颗粒物粒径谱测试仪、电脑、真空泵、流量计、环境温湿度及压力测试仪，各种连接管道及阀门。真空泵连接流量计通过阀门17连接到静电除尘箱，产生整个系统的流动压力。气溶胶发生器产生的气溶胶颗粒物，先通过粒径撞击器后进入Kr-85中和器进行电荷中和化处理；处理后的气流进入活塞式密封箱体，所述活塞式密封箱内部安装了混合风扇，气溶胶经混合后进入静电除尘箱。颗粒物粒径谱测试仪通过三通阀门切换可以测量静电除尘作用前后的颗粒物粒径分布，所测得数据传输到电脑；环境温湿度及压力测试仪与活塞式密封箱连接，检测箱体内的温度、湿度及压力。

本实用新型通过气溶胶发生器生成多分散的气溶胶颗粒物，气溶胶颗粒物生成数量的多少可由气溶胶发生器控制。

所述的气溶胶发生器产生的颗粒物数浓度范围在0～10⁸个/cm³。

所述的颗粒物粒径谱测试仪测量的细微颗粒物浓度范围在0～10⁸个/cm³，测量的颗粒物粒径范围在5nm～1μm，粒径谱分段数在32个以上。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：1)活塞式密封箱洁净：关闭气溶胶发生器及阀门4，打开阀门8、10、17，启动真空泵，从外部进入的空气经过HEPA过滤器净化后进入箱体内。启动颗粒物粒径谱测试仪监测活塞式密封箱内颗粒物数浓度，当颗粒物粒径谱测试仪监测到箱体内数浓度接近于零的时候，可以认为该箱体已经被净空，这时关闭真空泵及阀门8、10、17，关闭颗粒物粒径谱测试仪21。