[发明专利]一种基于水汽相变的自流式空气除尘装置及方法

说明书

本发明涉及空气除尘技术领域领域，具体涉及一种基于水汽相变的自流式空气除尘装置，包括竖向放置的水汽相变管，所述水汽相变管包括上出风口和下进风口；沿所述水汽相变管内管壁设有由高温水体形成的均匀下流的水壁；所述水壁上方设有丝网除雾器。本发明设备简单，运行成本低，将自然对流与水汽相变技术耦合，空气流动动力来自于壁面高温热水与低温空气温差所产生的自然对流，不需要额外的能量输入，大幅度降低的空气处理过程中的能源消耗。可用于大规模的处理室外空气中的PM2.5颗粒物，可结合高层建筑如写字楼楼宇作为落水管进行安装，也可构建独立系统单独使用。

技术领域

本发明属于空气除尘技术领域，具体涉及一种基于水汽相变重力驱动的空气除尘装置及方法。

背景技术

近年来，雾霾天气的持续存在受到世界范围的广泛关注，PM2.5作为雾霾的重要成分，对其控制也成为各方学者研究的焦点。从源头上降低PM2.5排放是最有效的控制方式，但由于排放源多，排放过程和规模差异大，分布分散，有些处于移动状态，因此要从源头控制PM2.5的排放投入的资金大、见效时间长，并且在一定程度上会减缓经济的发展。

另一种方式是对存在于大气中的PM2.5进行控制，已有多种技术在应用中，主要包括过滤除尘技术、静电除尘技术、负离子净化技术和湿式除尘技术。

如公开日为20200807，公开(公告)号为：CN111495097A专利名称为：一种水汽相变耦合梯度磁场的除尘预处理装置中，包括空气压缩机、气溶胶发生器、核化室、恒温热水循环系统、与核化室底部相连的低温恒温进气系统和套在核化室外侧沿轴向布置的永磁环组；耦合了水汽相变和梯度磁场两种细颗粒物的聚并方式，对于湿度较高，含金属元素较多的含尘气体，细颗粒物在核化室中既受到过饱和场的作用进行异质核化凝结长大，又受到梯度磁场的作用，进行磁聚并，因此能够显著的提高预处理效率，提升细颗粒物的长大效果。

但这些技术由于空气流动需依靠外力，如风机带动，此过程能量消耗较大、运行成本高；同时，繁多的设备也使得现有装置无法大规模应用，导致现有利用水汽相变的除尘装置只能应用于大规模工厂处理。

但是，针对户外大规模日常除尘、除雾霾，现有设备复杂的机械结构及繁多设备无法适用于现有需求。

因此，要对空气中存在的PM2.5进行大规模且低能耗的处理，需要寻求新的解决途径。

发明内容

本发明要解决的技术问题：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种能耗低，适用于室外除霾的基于水汽相变的自流式空气除尘装置。

本发明的技术方案：本发明所述的基于水汽相变的自流式空气除尘装置，包括竖向放置的水汽相变管，所述水汽相变管包括上出风口和下进风口；沿所述水汽相变管内管壁设有由高温水体形成的均匀下流的水壁；所述水壁上方设有丝网除雾器。

进一步的，所述丝网除雾器上端设有用于清洗所述丝网除雾器的冲洗水系统；所述冲洗水系统通过冷水对所述丝网除雾器进行冲洗。

进一步的，沿所述水汽相变管管壁切线方向设有均布有进水口；所述进水口呈聚拢状环绕所述管壁。

进一步的，所述丝网除雾器包括峰点和谷点；所述峰点处于所述下进风口的中心轴线上。

进一步的，所述水汽相变管为透明的亲水性材料。

本发明还包括一种基于水汽相变的自流式空气除尘方法，包括竖向放置水汽相变管，以高温水体在水汽相变管内壁形成均匀下降的水壁，使得热水与水汽相变管内的含尘空气进行换热，形成过饱和环境，使得水汽相变管内的含尘空气温度升高，密度减小，在重力驱动的条件下，密度较小的空气会向上流动，从而使管道内形成负压将管外的空气吸入管内，使得空气在没有外力的情况下流通起来；