[发明专利]一种涡街式云雾空气净化装置

说明书

本发明提供了一种涡街式云雾空气净化装置，包括风机、空心圆柱、云雾发生器套件、云雾混合段、整流阻尼网、电极板、高压电极板、接地电极板和电极板等。本发明利用圆柱绕流尾流中漩涡及湍流流场特性、荷电云雾捕集技术，实现云雾自动吸入，荷电云雾与含尘气流中的细颗粒物相互作用，布朗运动、库伦力的吸引、漩涡及湍流导致的细颗粒与云雾的聚并，多种聚并形式耦合作用下，快速形成较大颗粒的液滴，并在静电力作用下沉积回收。本发明对PM2.5脱除效率高，能耗低、用水量少，结构紧凑，便于现有通风系统的改造。

技术领域

本发明涉及空气净化领域，尤其涉及一种涡街式云雾空气净化装置。

背景技术

近年来，全球普遍雾霾频发，罪魁祸首是细颗粒物PM2.5。PM2.5主要由水溶性离子、颗粒有机物和微量元素等组成，其前体物包括二氧化硫、一氧化氮、挥发性有机化合物等。研究发现PM2.5因其粒径小，相对PM10比表面积较大，因此更容易富集空气中的有机污染物、酸性氧化物、有毒重金属、细菌和病毒。当PM2.5被人吸入到体内时，通过呼吸进入血液就可以产生并导致人体呼吸、内分泌、心血管、神经及免疫等各系统疾病的产生。目前，国内外鲜有适宜的方法将PM2.5对症下药，故其在人类社会中表现极为猖獗。

传统的湿式除尘器是使含尘气体与水密切接触，利用水滴和颗粒的惯性碰撞、混合等作用使颗粒增大或直接捕集颗粒，但是对粒径小于2.5μm的细颗粒物脱除效果不理想。近年来，应用超声雾化原理，超细化液滴粒径，强化污染气体与液雾的凝并团聚过程，得到了一些学者的关注。中国专利CN201610803531.3“一种尾气处理装置和处理方法”采用超声雾化喷嘴，使液滴粒径为20微米左右，应用声波团聚强化液滴与细颗粒物的碰撞团聚速率，由于声波团聚能耗过高，作用机理还不够清晰，距离实际应用还有一段距离。中国专利CN201520441267.4“云式除尘系统”设置了液雾发生器、颗粒生长区及云式除尘装置，含尘气流与液雾混合缓慢，含尘气流速度较小，整套装置比较复杂，结构尺寸大，其推广和应用受到限制。中国专利CN 2018103151904“一种云雾式空气净化装置”，其综合应用附壁射流、旋转射流的流动特性，保证气流中的细颗粒物与云雾小液滴碰撞、凝并、团聚过程作用充分，但是其装置仍然较为复杂。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种涡街式云雾空气净化装置，适用于室内新风系统的细颗粒物高效脱除装置，利用云雾发生器套件将水雾化形成云雾，根据圆柱绕流流场特性，耦合荷电云雾捕集技术，使荷电云雾与含尘气流中的细颗粒物在漩涡及湍流尾流中发生强烈的相互作用，强化细颗粒物凝并团聚过程，提高细颗粒物的脱除速率，为室内提供干净、清新的空气。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

本发明所述的涡街式云雾空气净化装置，包括风机、空心圆柱、云雾发生器套件、云雾混合段、整流阻尼网、高压电极板、接地电极板、电极板、沉积段，

所述风机设置于装置最左端，通过变截面管道与云雾混合段左端相连，其轴心线与管道中心线高度一致；

所述云雾混合段管道截面为长方形；

所述空心圆柱位于云雾混合段内，其轴心线垂直于含尘气流流动方向，在空心圆柱靠近云雾混合段管道内壁的壁上开设与其轴线平行的云雾缝；云雾缝的两侧分别设置电极板，左侧电极板与高压静电发生器相连，右侧电极板接地；云雾缝边缘最左位置点与空心圆柱轴心线的连线与气体来流方向的夹角不能小于82°，云雾缝左侧边缘距离边界层分离点存在间隙；

所述云雾发生器套件通过管道与云雾混合段底部相连，且接入口位于空心圆柱空腔对应的位置；

所述整流阻尼网设置在云雾混合段内，且位于圆柱绕流湍流尾流不明显的位置；

所述高压电极板、接地电极板在沉积段内部相对设置。

进一步地，所述云雾缝的出口和入口均做倒圆处理，使云雾缝的侧壁为流线型。