一種利用駐波聲波脫除細(xì)顆粒物的裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種利用駐波聲波脫除細(xì)顆粒物的裝置，包括長(zhǎng)方體形煙氣管道和面聲源：所述煙氣管道豎直放置，煙氣在煙氣管道內(nèi)由上向下流動(dòng)；所述煙氣管道分成上下兩部分，下部分沿寬度方向設(shè)置隔板，將煙氣管道的下部分隔成若干子通道，其中位于最中間的一個(gè)或兩個(gè)子通道作為顆粒物收集通道；所述面聲源布置在煙氣通道的上部分的側(cè)壁上：分為兩組對(duì)稱(chēng)布置在煙氣管道寬度方向的兩個(gè)側(cè)壁上，形成駐波聲場(chǎng)；或僅設(shè)一組布置在煙氣管道寬度方向的一個(gè)側(cè)壁上，靠反射聲波形成駐波聲場(chǎng)。本發(fā)明可將一般除塵設(shè)備不能脫除的細(xì)顆粒物，在駐波聲場(chǎng)中聲場(chǎng)力的作用使細(xì)顆粒物向駐波節(jié)點(diǎn)位置遷移、吸附、凝聚成大顆粒物，然后隨煙氣流動(dòng)進(jìn)入顆粒物收集通道中。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種利用駐波聲波脫除細(xì)顆粒物的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用駐波聲波脫除細(xì)顆粒物的裝置，基于聲波凝聚機(jī)理使細(xì)顆粒物在駐波聲場(chǎng)向駐波節(jié)點(diǎn)位置遷移、吸附、凝聚成大顆粒物，在除塵器中二次分離，用以脫除可吸入細(xì)顆粒物(PM2.5)。
【背景技術(shù)】
[0002]細(xì)顆粒物(PM2.5)是指空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于或等于2.5 的可吸入細(xì)微顆粒物，主要產(chǎn)生于交通、制造、能源等行業(yè)中的高溫燃燒過(guò)程。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，工業(yè)化程度提高，空氣中可吸入細(xì)顆粒物的含量也越來(lái)越高。另一方面，可吸入細(xì)顆粒物(pm2.5)由于其比表面積較大,易于富集空氣中的有毒重金屬、酸性氧化物、有機(jī)污染物、細(xì)菌與病毒,嚴(yán)重危害人們的健康。所以有效的脫除細(xì)顆粒物具有十分重要的意義。
[0003]駐波聲波脫除細(xì)顆粒物裝置是一種能夠有效的脫除煙氣中的粒徑小于或等于
2.5 y m的細(xì)顆粒物的裝置。常規(guī)的煙氣處理裝置包括機(jī)械式除塵器、濕式除塵器、靜電除塵器和袋式除塵器等，它們均可有效去除粗模態(tài)顆粒，但對(duì)于細(xì)顆粒物(PM2.5)的脫除效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種利用駐波聲波脫除細(xì)顆粒物的裝置，設(shè)置在常規(guī)除塵設(shè)備后，對(duì)一般除塵設(shè)備不能脫除的細(xì)顆粒物進(jìn)行收集，達(dá)到脫除的目的。
[0005]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種利用駐波聲波脫除細(xì)顆粒物的裝置，包括長(zhǎng)方體形煙氣管道和面聲源:
[0007]所述煙氣管道豎直放置，煙氣在煙氣管道內(nèi)由上向下流動(dòng)；所述煙氣管道分成上下兩部分，下部分沿寬度方向設(shè)置隔板，將煙氣管道的下部分隔成若干子通道，其中位于最中間的一個(gè)或兩個(gè)子通道作為顆粒物收集通道；
[0008]所述面聲源布置在煙氣通道的上部分的側(cè)壁上:分為兩組對(duì)稱(chēng)布置在煙氣管道寬度方向的兩個(gè)側(cè)壁上，形成駐波聲場(chǎng)；或僅設(shè)一組布置在煙氣管道寬度方向的一個(gè)側(cè)壁上，靠反射聲波形成駐波聲場(chǎng)。
[0009]優(yōu)選的，所述面聲源發(fā)出的聲波波長(zhǎng)大于煙氣通道的寬度，保證在煙氣通道的寬度方向形成的駐波聲場(chǎng)只有一個(gè)波節(jié)點(diǎn)，以提高細(xì)顆粒物的收集效率；考慮結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單和使用的方便，更為優(yōu)選的，所述面聲源發(fā)出的聲波波長(zhǎng)是煙氣通道的寬度的兩倍。
[0010]優(yōu)選的，所述聲源的聲波覆蓋面積沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向的長(zhǎng)度應(yīng)保證煙氣在聲場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)2?5s。
[0011]優(yōu)選的，所述煙氣管道分成上下兩部分，下部分沿寬度方向設(shè)置兩個(gè)隔板，將煙氣管道的下部分隔成寬度相等的三個(gè)子通道，其中位于中間的子通道記為顆粒物收集通道，位于兩邊的兩個(gè)子通道分別記為第一非顆粒物收集通道和第二非顆粒物收集通道。[0012]考慮到實(shí)際情況，為提高駐波聲場(chǎng)對(duì)細(xì)顆粒物的脫除效率以及聲能的消耗，應(yīng)控制煙氣管道的寬度在0.1?0.3m以?xún)?nèi)，優(yōu)選在0.2m左右；如此各個(gè)子通道的寬度一般在
0.2m以?xún)?nèi)。
[0013]優(yōu)選的，所述顆粒物收集通道的下端出口通過(guò)相切的圓弧形過(guò)渡接出，以便于顆粒物收集通道可以重新導(dǎo)入一般除塵設(shè)備入口進(jìn)行再次處理；其余子通道的下端出口可以繼續(xù)保持豎直，不做特殊處理，當(dāng)然可以可以根據(jù)收集的產(chǎn)物做相應(yīng)設(shè)計(jì)導(dǎo)入到其他設(shè)備中進(jìn)行再次處理。
[0014]優(yōu)選的，所述面聲源為電磁式換能器、壓電陶瓷換能器、磁致伸縮換能器或壓電晶體換能器；可以根據(jù)實(shí)際情況，自由選擇合適的聲源。
[0015]有益效果:本發(fā)明提供的利用駐波聲波脫除細(xì)顆粒物的裝置，可設(shè)置在常規(guī)除塵設(shè)備之后，通過(guò)一般除塵設(shè)備的煙氣，含有不能被脫除的細(xì)顆粒物，在駐波聲場(chǎng)中聲場(chǎng)力的作用使細(xì)顆粒物向駐波節(jié)點(diǎn)位置遷移、吸附、凝聚成大顆粒物，然后隨煙氣流動(dòng)進(jìn)入顆粒物收集通道中。顆粒物收集通道還可以重新導(dǎo)入除塵設(shè)備，使收集到的顆粒物在除塵設(shè)備中二次分離，有效的脫除細(xì)顆粒物。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明的正視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為駐波聲場(chǎng)脫除細(xì)顆粒物示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0020]如圖1、圖2所示為一種利用駐波聲波脫除細(xì)顆粒物的裝置，包括長(zhǎng)方體形煙氣管道I和面聲源2 ;所述面聲源2發(fā)出的聲波波長(zhǎng)是煙氣通道I的寬度的兩倍，保證在煙氣通道I的寬度方向形成的駐波聲場(chǎng)只有一個(gè)波節(jié)點(diǎn)。
[0021]所述煙氣管道I豎直放置，煙氣在煙氣管道I內(nèi)由上向下流動(dòng)；所述煙氣管道I分成上下兩部分，下部分沿寬度方向設(shè)置兩個(gè)隔板，將煙氣管道I的下部分隔成寬度相等的三個(gè)子通道，其中位于中間的子通道(對(duì)應(yīng)于駐波聲場(chǎng)的節(jié)點(diǎn)位置)記為顆粒物收集通道4，位于兩邊的兩個(gè)子通道分別記為第一非顆粒物收集通道3和第二非顆粒物收集通道5。
[0022]所述煙氣管道I的寬度在0.2m左右；所述顆粒物收集通道4的下端出口通過(guò)相切的圓弧形過(guò)渡接出，其余子通道的下端出口保持豎直。
[0023]所述面聲源2布置在煙氣通道I的上部分的側(cè)壁上，分為兩組對(duì)稱(chēng)布置在煙氣管道I寬度方向的兩個(gè)側(cè)壁上，形成駐波聲場(chǎng)(還可以?xún)H設(shè)一組布置在煙氣管道I寬度方向的一個(gè)側(cè)壁上，靠反射聲波形成駐波聲場(chǎng))；所述聲源2的聲波覆蓋面積沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向的長(zhǎng)度應(yīng)保證煙氣在聲場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)2?5s。
[0024]所述面聲源2為電磁式換能器、壓電陶瓷換能器、磁致伸縮換能器或壓電晶體換能器。
[0025]該裝置裝設(shè)在常規(guī)除塵設(shè)備后。通過(guò)一般除塵設(shè)備的煙氣，含有部分不能被脫除的細(xì)顆粒物，在駐波聲場(chǎng)中凝聚成大顆粒物，然后隨煙氣流動(dòng)進(jìn)入顆粒物收集通道4中。參見(jiàn)圖2，第一非顆粒物收集通道3和第二非顆粒物收集通道5按矩形管道走向，不做任何特殊設(shè)置；顆粒物收集通道4彎曲設(shè)置，改變通道走向，這樣可使顆粒物收集通道4重新導(dǎo)入到一般除塵設(shè)備入口。
[0026]使用該裝置時(shí)，參見(jiàn)圖3，面聲源2在煙氣管道I中形成駐波聲場(chǎng)，形成只有一個(gè)波節(jié)點(diǎn)9的駐波聲場(chǎng)。煙氣在駐波聲場(chǎng)中流動(dòng)，在聲場(chǎng)力(圖中標(biāo)號(hào)7表不聲壓幅度)的作用下，細(xì)顆粒物6向駐波節(jié)點(diǎn)9位置遷移、吸附、凝聚成大顆粒物8，隨流體流動(dòng)進(jìn)入顆粒物收集通道4中，顆粒物收集通道4可重新導(dǎo)入除塵設(shè)備，使收集到的顆粒物在除塵設(shè)備中二次分離，有效的脫除細(xì)顆粒物，而煙氣中的其他部分則經(jīng)過(guò)第一非顆粒物收集通道3和第二非顆粒物收集通道5排向外界環(huán)境。
[0027]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種利用駐波聲波脫除細(xì)顆粒物的裝置，其特征在于:包括長(zhǎng)方體形煙氣管道(I)和面聲源(2): 所述煙氣管道(I)豎直放置，煙氣在煙氣管道(I)內(nèi)由上向下流動(dòng)；所述煙氣管道(I)分成上下兩部分，下部分沿寬度方向設(shè)置隔板，將煙氣管道(I)的下部分隔成若干子通道，其中位于最中間的一個(gè)或兩個(gè)子通道作為顆粒物收集通道(4)； 所述面聲源(2)布置在煙氣通道(I)的上部分的側(cè)壁上:分為兩組對(duì)稱(chēng)布置在煙氣管道(I)寬度方向的兩個(gè)側(cè)壁上，形成駐波聲場(chǎng)；或僅設(shè)一組布置在煙氣管道(I)寬度方向的一個(gè)側(cè)壁上，靠反射聲波形成駐波聲場(chǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用駐波聲波脫除細(xì)顆粒物的裝置，其特征在于:所述面聲源(2 )發(fā)出的聲波波長(zhǎng)大于煙氣通道(I)的寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用駐波聲波脫除細(xì)顆粒物的裝置，其特征在于:所述面聲源(2)發(fā)出的聲波波長(zhǎng)是煙氣通道(I)的寬度的兩倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用駐波聲波脫除細(xì)顆粒物的裝置，其特征在于:所述聲源(2)的聲波覆蓋面積沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向的長(zhǎng)度應(yīng)保證煙氣在聲場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)2?5s。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用駐波聲波脫除細(xì)顆粒物的裝置，其特征在于:所述煙氣管道(I)分成上下兩部分，下部分沿寬度方向設(shè)置兩個(gè)隔板，將煙氣管道(I)的下部分隔成寬度相等的三個(gè)子通道，其中位于中間的子通道記為顆粒物收集通道(4)，位于兩邊的兩個(gè)子通道分別記為第一非顆粒物收集通道(3 )和第二非顆粒物收集通道(5 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用駐波聲波脫除細(xì)顆粒物的裝置，其特征在于:所述煙氣管道(I)的寬度在0.1?0.3m以?xún)?nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用駐波聲波脫除細(xì)顆粒物的裝置，其特征在于:所述顆粒物收集通道(4)的下端出口通過(guò)相切的圓弧形過(guò)渡接出。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用駐波聲波脫除細(xì)顆粒物的裝置，其特征在于:所述面聲源(2)為電磁式換能器、壓電陶瓷換能器、磁致伸縮換能器或壓電晶體換能器。
【文檔編號(hào)】B01D49/00GK103752116SQ201410010224
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】姚海濤, 董衛(wèi), 楊良華, 程梅 申請(qǐng)人:東南大學(xué)