專利名稱：一種粉塵凝并粒子串過程的控制方法和裝置的制作方法
—種粉塵凝并粒子串過程的控制方法和裝置技術領域
本申請屬于環保除塵領域，尤其涉及一種粉塵凝并粒子串過程的控制方法和裝置。
背景技術：
工業生產過程中，產生大量的人體可吸入(粉塵粒徑小于10微米)對人體健康產生極大危害的粉塵，對人類生命健康問題構成了威脅。
可吸入的粉塵中PM (Particulate Matter,大氣中的固體或液體顆粒狀物質)2.5是可入肺顆粒物，其粒徑小，但是富含大量的有毒、有害物質且在大氣中停留的時間長、輸送距離遠，因此對人體健康的危害更大。因此全球都在加大力度致力于可入肺顆粒物PM2.5的排放標準。
當前對PM2.5的收集一般采用粉塵凝并增大的方式，其原理是把細小粉塵電凝并成較大的粉塵顆粒，增大的粉塵再由靜電除塵裝置收集。
目前，國內外采用的凝并方法一般為，首先采用正負同時預荷電，再通過擾流柱的擾流使荷電粉塵運動，荷電粉塵相互碰撞形成粒子串，并進一步凝并成較大的粉塵顆粒。但是，采用這種方法，在荷電粉塵與擾流柱碰撞時會導致電荷損失，使得凝并過程中形成的粒子串難以控制，影響了凝并增大的效果，而且擾流柱會導致后部氣流的紊亂，影響后續的除塵裝置的氣流分布均勻性，給后續的除塵裝置的控制增加難度。發明內容
有鑒于此，本申請的目的在于提供一種粉塵凝并粒子串過程的控制方法和裝置，通過粒子串電場力模型對粉塵的凝并過程進行分析計算，根據分析結果對電場進行調節，進而調節荷電粉塵的運動，使粉塵凝并成較長且穩定的粒子串。
—種粉塵凝并粒子串過程的控制方法，所述方法應用于交變電場中異極性荷電粉塵的凝并過程，該方法包括:
對荷電粒子的運動軌跡進行拍攝；所述荷電粒子包括:荷電粉塵和由荷電粉塵碰撞凝并得到的凝并體；
依據粒子串電場力模型的計算規則以及所述荷電粒子的運動軌跡和交變電場的電場強度，計算所述荷電粒子的荷電量和受力情況；
當所述荷電粒子在交變電場中的受力情況不滿足碰撞凝并成粒子串的條件時，調節所述交變電場，使所述荷電粒子的受力情況改變，進而使荷電粒子的運動情況改變發生凝并成粒子串的碰撞。
上述的方法，優選的，所述當所述荷電粒子在交變電場中的受力情況不滿足碰撞凝并成粒子串的條件時，調節所述交變電場包括:
依據分段規則將該荷電粒子的受力情況分為處于慣性區和處于黏性區；
當所述荷電粒子的受力情況為處于慣性區時，當所述荷電粒子的受力情況不滿足慣性區對應的第一碰撞條件時，依據所述荷電粒子的受力情況和第一碰撞條件對所述交變電場進行調節；
當所述荷電粒子的受力情況為處于黏性區時，當所述荷電粒子的受力情況不滿足黏性區對應的第二碰撞條件時，依據所述荷電粒子的受力情況和第二碰撞條件對所述交變電場進行調節。
上述的方法，優選的，對所述交變電場進行調節包括:調節交變電場的頻率和/或強度。
上述的方法，優選的，所述荷電粒子的受力情況包括受力方向和受力大小。
上述的方法，優選的，依據粒子串電場力模型的第一計算規則以及所述荷電粒子的運動軌跡，計算所述荷電粒子的荷電量包括:
對所述荷電粒子的運動軌跡進行分析，當所述荷電粒子與任一荷電粒子的相對位置滿足于預設的距離范圍時，可判定所述二者凝并得到荷電凝并體，所述荷電凝并體的荷電量為二者的荷電量之和；
當所述荷電粒子與任一荷電粒子的相對位置滿足大于預設的距離范圍時，可判定所述二者未碰撞。
上述的方法，優選的，還包括:
對所述荷電粒子的受力情況以及運動情況進行動畫成像。
一種粉塵凝并粒子串過程的控制裝置，包括:
攝像設備，用于利用粒子對光的散射原理，對荷電粒子的運動軌跡進行拍攝；所述荷電粒子包括:荷電粉塵和由荷電粉塵碰撞凝并得到的凝并體；
計算器，用于依據粒子串電場力模型的計算規則以及所述荷電粒子的運動軌跡和交變電場的電場強度，計算所述荷電粒子的荷電量和受力情況；
電場調節器，用于當所述荷電粒子在交變電場中的受力情況不滿足碰撞凝并成粒子串的條件時，調節所述交變電場，使所述荷電粒子的受力情況改變，進而使荷電粒子的運動情況改變發生凝并成粒子串的碰撞。
上述的裝置，優選的，所述電場調節器包括:
分段模塊，用于依據分段規則將該荷電粒子的受力情況分為處于慣性區和處于黏性區，并當所述荷電粒子的受力情況為處于慣性區時觸發第一調節模塊，當所述荷電粒子的受力情況為處于黏性區時觸發第二調節模塊；
第一調節模塊，用于當所述荷電粒子的受力情況不滿足慣性區對應的第一碰撞條件時，依據所述荷電粒子的受力情況和第一碰撞條件對所述交變電場進行調節；
第二調節模塊，用于當所述荷電粒子的受力情況不滿足黏性區對應的第二碰撞條件時，依據所述荷電粒子的受力情況和第二碰撞條件對所述交變電場進行調節。
本申請提供了一種粉塵凝并粒子串過程的控制方法，所述方法應用于交變電場中異極性荷電粉塵的凝并過程，該方法包括:利用粒子對光的散射原理，對荷電粒子的運動軌跡進行拍攝；所述荷電粒子包括:荷電粉塵和由荷電粉塵碰撞凝并得到的凝并體；依據荷電粒子的運動軌跡和交變電場的電場強度，計算所述荷電粒子的荷電量和受力情況；當所述荷電粒子在交變電場中的受力情況不滿足碰撞凝并成粒子串的條件時，調節所述交變電場，使所述荷電粒子的受力情況改變，進而使荷電粒子的運動情況改變發生凝并成粒子串的碰撞。本申請提供的一種粉塵凝并粒子串過程的控制方法，通過粒子串電場力模型對粉塵的凝并過程進行分析計算，根據分析結果對電場進行調節，進而調節荷電粉塵的運動，使粉塵凝并成較長且穩定的粒子串，而無需擾流，對后續的除塵裝置不會產生氣流影響。
為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本申請的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本申請提供的一種粉塵凝并粒子串過程的控制方法實施例1的流程圖2是本申請提供的一種粉塵凝并粒子串過程的控制方法實施例1粉塵凝并過程的不意圖3是本申請提供的一種粉塵凝并粒子串過程的控制方法實施例2的流程圖4是本申請提供的一種粉塵凝并粒子串過程的控制方法實施例3的流程圖5是本申請提供的一種粉塵凝并粒子串過程的控制裝置實施例1的結構示意圖6是本申請提供的一種粉塵凝并粒子串過程的控制方法實施例2的結構示意圖7是本申請提供的一種粉塵凝并粒子串過程的控制方法和裝置在實際實施中的應用場景；
圖8是本申請提供的一種粉塵凝并粒子串過程的控制方法和裝置在實際實施中的應用場景。
具體實施方式
為使本申請實施例的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。
本申請提供的一種粉塵凝并粒子串過程的控制方法是應用于交變電場中異極性荷電粉塵的凝并過程。
異極性荷電粉塵在交變電場力的作用下產生往復運動，使得粉塵粒子相互碰撞、吸引凝并。
實施例1
參見圖1示出了本申請提供的一種粉塵凝并粒子串過程的控制方法實施例1的流程圖，包括:
步驟SlOl:對荷電粒子的運動軌跡進行拍攝；
所述荷電粒子包括:荷電粉塵和由荷電粉塵碰撞凝并得到的凝并體；
在PM凝聚過程中，粒子串的形成關鍵的將荷電粉塵凝并成強度和密度均較良好的凝并體，再由這樣的凝并體形成粒子串的會比較長而且穩定。
電凝并是利用電場的作用，使荷電粉塵相互作用并凝聚在一起的過程，生成的凝并體不會被擊碎，凝并體會在電場的作用下不斷的生長，達到預期的凝并體粒徑。
參見圖2所示的粉塵凝并過程的示意圖，圖中A表示單個的荷電粒子，B表示較小的凝并體，C表示較大的凝并體，D表示粒子串。
單個的荷電粒子經過初次凝并得到較小的凝并體，較小的凝并體經過二次凝聚得到較大的凝并體，較大的凝并體經過碰撞凝并得到粒子串。
由于粒子對光的散射作用，對荷電粒子的運動軌跡進行拍攝，該運動軌跡是荷電粒子的受力情況表現。
荷電粒子在電場中的運動情況包括:布朗運動、流體運動。布朗運動引起異向凝聚；流體運動是由荷電粒子間的庫侖力生成，引起同向凝聚。
荷電粒子的體積/重量越小，布朗運動越強烈。當荷電粉塵凝并得到荷電凝并體后，布朗運動將會減緩。
步驟S102:依據粒子串電場力模型的計算規則以及所述荷電粒子的運動軌跡和交變電場的電場強度，計算所述荷電粒子的荷電量和受力情況；
該計算規則包括:運動軌跡分析規則和受力分析規則等。
采用運動軌跡分析規則對荷電粒子的運動軌跡進行分析計算，得到荷電粒子的運動速度和方向，進而根據電場力的計算規則對拍攝該運動軌跡所用時間和電場的強度進行計算，即可得知該荷電粒子的荷電量。
在實際應用中，對所述荷電粒子的運動軌跡進行分析，當所述荷電粒子與任一荷電粒子的相對位置滿足于預設的距離范圍時，可判定所述二者凝并得到荷電凝并體，所述荷電凝并體的荷電量為二者的荷電量之和；當所述荷電粒子與任一荷電粒子的相對位置大于預設的距離范圍時，可判定所述二者不發生碰撞。
根據兩個粒子之間的相對位置關系可知道是否能夠進行碰撞。
當所述荷電粒子與任一荷電粒子的相對位置大于預設的距離范圍時，可知為發生碰撞，不能凝并。
而當所述荷電粒子與任一荷電粒子的相對位置滿足預設的距離范圍時，將兩個荷電粒子的碰撞視為非彈性碰撞，因此本次碰撞為有效的碰撞，能夠凝并，兩個粒子凝并得到的凝并體的荷電量為兩個粒子的荷電量之和。
該預設的距離范圍根據實際情況中的粒子大小進行規定。
7 = 2/.)/
D = ~^——kT = BkT 3m]dp
式中，χ為在時間t內所有粒子的均方位移，可將t設為Ι/lOOs ；
D為粒子擴散系數，k為波爾茲曼(Boltzmann)常數；
T為熱力學溫度，B=C/3 π ndp稱為粒子遷移率，它表示在單位驅近動力作用下的運動速度；
C為庫寧漢(Cunningham)修正系數；
η為介質的動力粘度；
dp為粒子直徑。
通過上述兩個式子可知:分析粉塵顆粒的荷電凝聚和碰撞范圍，超過一定的范圍粒子就不會發生碰撞，只有在某一特定的距離內粒子才會發生碰撞。
進一步的，根據交變電場的電場強度、荷電粒子的荷電量等信息即可得到荷電粒子的電場力、庫侖力等受力情況。
步驟S103:當所述荷電粒子在交變電場中的受力情況不滿足碰撞凝并成粒子串的條件時，調節所述交變電場，使所述荷電粒子的受力情況改變，進而使荷電粒子的運動情況改變發生凝并成粒子串的碰撞。
當分析得到荷電粒子在交變電場中的受力情況不能滿足與其他荷電粒子碰撞凝并時，比如，該荷電粒子與其他荷電粒子的距離遠，而在當前的受力情況下，其運動距離可能不足，不能與其他粒子發生碰撞，此時，需要使得荷電粒子的受力增大，運動距離遠，使其發生碰撞，通過調節交變電場，將施加到荷電粒子的電場力增大實現。
對所述交變電場進行調節可以包括:調節交變電場的頻率和/或強度。
由于所述荷電粒子的受力情況包括受力方向和受力大小，當由于荷電粒子的受力方向使其的運動方向與其他粒子的位置相背離，則需要改變荷電粒子的運動方向也可通過改變交變電場的頻率進行調整。
當荷電粒子的受力情況滿足碰撞凝并成粒子串的條件時，荷電粒子與其他粒子碰撞凝并，最終得到較長且穩定的粒子串。
實施例2
但是在實際實施中，由于荷電粒子的受力情況比較復雜，所以本申請還提供了一種粉塵凝并粒子串過程的控制方法實施例2，在本實施例中，將荷電粒子的受力情況進行分類，并依據分類進行相應的處理。
參見圖3示出了本申請提供的一種粉塵凝并粒子串過程的控制方法實施例2的流程圖，在圖1所示的流程圖中，步驟S103包括:
步驟S1031:依據分段規則將該荷電粒子的受力情況分為處于慣性區和處于黏性區；
在凝并過程中，隨著荷電粒 子的體積增大，其所受的電場力、重力等都會發生變化，因此根據分段規則，將體積較小的荷電粒子的受力情況定義為慣性區受力，將體積較大的荷電粒子的受力情況定義為黏性區受力。
而在不同的受力區，對凝并得到的粒子的破碎力也不同。
慣性區的破碎力表達式為:
AF OC^o1 dp1
黏性區的破碎力表達式為:(ε Λ
AF oc pw -2- d4\μ)
其中，P W表示電流體密度；
ε。表示單位電流體的能耗；
μ為凝并體與電流體的相對速度；
dP為粉塵凝并體的直徑。
在凝并過程中，只有荷電粒子凝并得到的顆粒分子之間的分子鍵的力大于破碎力時，該顆粒為穩定的，也就是說，荷電粒子的碰撞為有效碰撞，能夠凝并。
實際應用中，可根據實際情況對慣性區和黏性區進行劃分。
步驟S1032:當所述荷電粒子的受力情況為處于慣性區時，當所述荷電粒子的受力情況不滿足慣性區對應的第一碰撞條件時，依據所述荷電粒子的受力情況和第一碰撞條件對所述交變電場進行調節；
荷電粒子的體積決定了其所處的受力區，當所述荷電粒子為粉塵或是小凝并體時，該荷電粒子處于黏性區；而當所述荷電粒子為較大的凝并體或是可視為較小的粒子串的幾個凝并體集合時，該荷電粒子處于慣性區。
而且，不同的受力區，使得荷電粒子碰撞條件不同，慣性區對應的為第一碰撞條件，黏性區對應的為第二碰撞條件。
因此，當荷電粒子的受力情況處于慣性區時，對所述荷電粒子的受力情況進行分析判斷的為第一碰撞條件，當該荷電粒子的受力情況不滿足第一碰撞條件時，需要對荷電粒子的受力情況進行調節，進而對其運動情況進行調整，而荷電粒子的受力情況通過改變荷電粒子所處的交變電場進行調節的。
步驟S1033:當所述荷電粒子的受力情況為處于黏性區時，當所述荷電粒子的受力情況不滿足黏性區對應的第二碰撞條件時，依據所述荷電粒子的受力情況和第二碰撞條件對所述交變電場進行調節。
當荷電粒子的受力情況處于黏性區時，對所述荷電粒子的受力情況進行分析判斷的為第二碰撞條件，當該荷電粒子的受力情況不滿足第二碰撞條件時，需要對荷電粒子的受力情況進行調節，進而對其運動情況進行調整，而荷電粒子的受力情況通過改變荷電粒子所處的交變電場進行調節的。
實施例3
為了對荷電粒子的凝并成粒子串的過程進行更加精確的控制，需要對其凝并的過程進行監測。所以本申請還提供了一種粉塵凝并粒子串過程的控制方法實施例3，在本實施例中，對荷電粒子的凝并過程進行監測。
參見圖4示出了本申請提供的一種粉塵凝并粒子串過程的控制方法實施例3的流程圖，在圖1所示的流程圖中，步驟S102后還包括:
步驟S104:對所述荷電粒子的受力情況以及運動情況進行動畫成像。
在對荷電粒子的運動軌跡進行拍攝時，將拍攝得到的數據信息進行動畫成像，并且在將計算得到該荷電粒子的受力情況對該成像動畫進行標注，展示當前的該荷電粒子的受力情況以及在當前情況下該荷電粒子的運動情況。
在對荷電粒子進行動畫成像的過程中，該荷電粒子與其他粒子碰撞凝并得到凝并體最終形成粒子串的過程也被顯示出來，在對荷電粒子所處的交變電場的調整過程中，更加直觀。
根據成像的圖像，還可用于測量粒子串的尺寸，具體為:用鼠標捕捉屏幕像素，容易根據鼠標所在位置的像素坐標進行坐標變換(將屏幕坐標轉換為粒子坐標)，從而取得粒子串上任意一點在整個電場坐標系中的坐標值，得到測量結果。
與上述的本申請提供的一種粉塵凝并粒子串過程的控制方法實施例相對應的，本申請還提供了一種粉塵凝并粒子串過程的控制裝置實施例。
實施例1
參見圖5示出了本申請提供的一種粉塵凝并粒子串過程的控制裝置實施例1的結構示意圖，包括:攝像設備101、計算器102和電場調節器103 ；
其中，所述攝像設備101用于利用粒子對光的散射原理，對荷電粒子的運動軌跡進行拍攝；所述荷電粒子包括:荷電粉塵和由荷電粉塵碰撞凝并得到的凝并體；
所述荷電粒子包括:荷電粉塵和由荷電粉塵碰撞凝并得到的凝并體；
在PM凝聚過程中，粒子串的形成關鍵的將荷電粉塵凝并成強度和密度均較良好的凝并體，再由這樣的凝并體形成粒子串的會比較長而且穩定。
電凝并是利用電場的作用，使荷電粉塵相互作用并凝聚在一起的過程，生成的凝并體不會被擊碎，凝并體會在電場的作用下不斷的生長，達到預期的凝并體粒徑。
由于粒子對光的散射作用，可采用專業的高速高感度的攝像設備對荷電粒子的運動軌跡進行拍攝，該運動軌跡是荷電粒子的受力情況表現。
荷電粒子在電場中的運動情況包括:布朗運動、流體運動。布朗運動引起異向凝聚；流體運動是由荷電粒子間的庫侖力生成，引起同向凝聚。
荷電粒子的體積/重量越小，布朗運動越強烈。當荷電粉塵凝并得到荷電凝并體后，布朗運動將會減緩。
其中，所述計算器102依據粒子串電場力模型的計算規則以及所述荷電粒子的運動軌跡和交變電場的電場強度，計算所述荷電粒子的荷電量和受力情況；
該計算規則包括:運動軌跡分析規則和受力分析規則等。
計算器102采用運動軌跡分析規則對荷電粒子的運動軌跡進行分析計算，得到荷電粒子的運動速度和方向，進而根據電場力的計算規則對拍攝該運動軌跡所用時間和電場的強度進行計算，即可得知該荷電粒子的荷電量。
在實際應用中，對所述荷電粒子的運動軌跡進行分析，當所述荷電粒子與任一荷電粒子的相對位置滿足于預設的距離范圍時，可判定所述二者凝并得到荷電凝并體，所述荷電凝并體的荷電量為二者的荷電量之和；當所述荷電粒子與任一荷電粒子的相對位置滿足大于預設的距離范圍時，可判定所述二者不能碰撞。
根據兩個粒子之間的相對位置關系可知道是否能夠進行碰撞。
當所述荷電粒子與任一荷電粒子的相對位置大于預設的距離范圍時，可知為發生碰撞，不能凝并。
而當所述荷電粒子與任一荷電粒子的相對位置滿足預設的距離范圍時，將兩個荷電粒子的碰撞視為非彈性碰撞，因此本次碰撞為有效的碰撞，能夠凝并，兩個粒子凝并得到的凝并體的荷電量為兩個粒子的荷電量之和。
該預設的距離范圍根據實際情況中的粒子大小進行規定。
進一步的，計算器102根據交變電場的電場強度、荷電粒子的荷電量等信息即可得到荷電粒子的電場力、庫侖力等受力情況。
其中，所述電場調節器103用于當所述荷電粒子在交變電場中的受力情況不滿足碰撞凝并成粒子串的條件時，調節所述交變電場，使所述荷電粒子的受力情況改變，進而使荷電粒子的運動情況改變發生凝并成粒子串的碰撞。
當分析得到荷電粒子在交變電場中的受力情況不能滿足與其他荷電粒子碰撞凝并時，比如，該荷電粒子與其他荷電粒子的距離遠，而在當前的受力情況下，其運動距離可能不足，不能與其他粒子發生碰撞，此時，需要使得荷電粒子的受力增大，運動距離遠，使其發生碰撞，通過電場調節器103調節交變電場，將施加到荷電粒子的電場力增大實現。
電場調節器103對所述交變電場進行調節可以包括:調節交變電場的頻率和/或強度。
由于所述荷電粒子的受力情況包括受力方向和受力大小，當由于荷電粒子的受力方向使其的運動方向與其他粒子的位置相背離，則需要改變荷電粒子的運動方向也可通過電場調節器103對交變電場的頻率進行調整。
當荷電粒子的受力情況滿足碰撞凝并成粒子串的條件時，荷電粒子與其他粒子碰撞凝并，最終得到較長且穩定的粒子串。
實施例2
但是在實際實施中，由于荷電粒子的受力情況比較復雜，所以本申請還提供了一種粉塵凝并粒子串過程的控制裝置實施例2，在本實施例中，電場調節器將荷電粒子的受力情況進行分類，并依據分類進行相應的處理。
參見圖6示出了本申請提供的一種粉塵凝并粒子串過程的控制裝置實施例2的結構示意圖，在圖5所示的流程圖中，電場調節器103包括:分段模塊1031、第一調節模塊1032和第二調節模塊1033 ；·
根據dP (粉塵凝并體的直徑)的大小，可將該荷電凝并體的受力情況分為其是處于慣性區還是處于黏性區，并當所述荷電粒子的受力情況為處于慣性區時觸發第一調節模塊1032，當所述荷電粒子的受力情況為處于黏性區時觸發第二調節模塊1033 ；
在凝并過程中，隨著荷電粒子的體積增大，其所受的電場力、重力等都會發生變化，因此分段模塊1031根據分段規則，將體積較小的荷電粒子的受力情況定義為慣性區受力，將體積較大的荷電粒子的受力情況定義為黏性區受力。
而在不同的受力區，對凝并得到的粒子的破碎力也不同。
慣性區的破碎力表達式為:
權利要求
1.一種粉塵凝并粒子串過程的控制方法，其特征在于，所述方法應用于交變電場中異極性荷電粉塵的凝并過程，該方法包括: 對荷電粒子的運動軌跡進行拍攝；所述荷電粒子包括:荷電粉塵和由荷電粉塵碰撞凝并得到的凝并體； 依據粒子串電場力模型的計算規則以及所述荷電粒子的運動軌跡和交變電場的電場強度，計算所述荷電粒子的荷電量和受力情況； 當所述荷電粒子在交變電場中的受力情況不滿足碰撞凝并成粒子串的條件時，調節所述交變電場，使所述荷電粒子的受力情況改變，進而使荷電粒子的運動情況改變發生凝并成粒子串的碰撞。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，當所述荷電粒子在交變電場中的受力情況不滿足碰撞凝并成粒子串的條件時，調節所述交變電場包括: 依據分段規則將該荷電粒子的受力情況分為處于慣性區和處于黏性區； 當所述荷電粒子的受力情況為處于慣性區時，當所述荷電粒子的受力情況不滿足慣性區對應的第一碰撞條件時，依據所述荷電粒子的受力情況和第一碰撞條件對所述交變電場進行調節； 當所述荷電粒子的受力情況為處于黏性區時，當所述荷電粒子的受力情況不滿足黏性區對應的第二碰撞條件時，依據所述荷電粒子的受力情況和第二碰撞條件對所述交變電場進行調節。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，對所述交變電場進行調節包括:調節交變電場的頻率和/或強度。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述荷電粒子的受力情況包括受力方向和受力大小。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，依據粒子串電場力模型的第一計算規則以及所述荷電粒子的運動軌跡，計算所述荷電粒子的荷電量包括: 對所述荷電粒子的運動軌跡進行分析，當所述荷電粒子與任一荷電粒子的相對位置滿足于預設的距離范圍時，可判定所述二者凝并得到荷電凝并體，所述荷電凝并體的荷電量為二者的荷電量之和； 當所述荷電粒子與任一荷電粒子的相對位置滿足大于預設的距離范圍時，可判定所述二者未碰撞。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 對所述荷電粒子的受力情況以及運動情況進行動畫成像。
7.一種粉塵凝并粒子串過程的控制裝置，其特征在于，包括: 攝像設備，用于利用粒子對光的散射原理，對荷電粒子的運動軌跡進行拍攝；所述荷電粒子包括:荷電粉塵和由荷電粉塵碰撞凝并得到的凝并體； 計算器，用于依據粒子串電場力模型的計算規則以及所述荷電粒子的運動軌跡和交變電場的電場強度，計算所述荷電粒子的荷電量和受力情況； 電場調節器，用于當所述荷電粒子在交變電場中的受力情況不滿足碰撞凝并成粒子串的條件時，調節所述交變電場，使所述荷電粒子的受力情況改變，進而使荷電粒子的運動情況改變發生凝并成粒子串的碰撞。
8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述電場調節器包括: 分段模塊，用于依據分段規則將該荷電粒子的受力情況分為處于慣性區和處于黏性區，并當所述荷電粒子的受力情況為處于慣性區時觸發第一調節模塊，當所述荷電粒子的受力情況為處于黏性區時觸發第二調節模塊； 第一調節模塊，用于當所述荷電粒子的受力情況不滿足慣性區對應的第一碰撞條件時，依據所述荷電粒子的受力情況和第一碰撞條件對所述交變電場進行調節； 第二調節模塊，用于當所述荷電粒子的受力情況不滿足黏性區對應的第二碰撞條件時，依據所述荷電粒子的受力情況和第`二碰撞條件對所述交變電場進行調節。
全文摘要
本申請提供了一種粉塵凝并粒子串過程的控制方法和裝置，應用于交變電場中異極性荷電粉塵凝并過程，包括對荷電粒子的運動軌跡進行拍攝；荷電粒子包括荷電粉塵和荷電粉塵凝并得到的凝并體；依據粒子串電場力模型計算規則、粒子的運動軌跡和交變電場的電場強度計算粒子的荷電量和受力情況；當粒子在交變電場中的受力情況不滿足碰撞凝并成粒子串的條件時，調節交變電場，使粒子的受力情況改變，改變粒子的運動情況使其發生凝并成粒子串的碰撞。采用該方法和裝置，通過粒子串電場力模型對粉塵的凝并過程進行分析計算，根據分析結果對電場進行調節，進而調節荷電粉塵的運動，使粉塵凝并成較長且穩定的粒子串，無需擾流，對后續的除塵裝置氣流不影響。
文檔編號B03C3/01GK103143440SQ201310085319
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月15日 優先權日2013年3月15日
發明者莊蒙蒙, 孔春林, 郭炎鵬, 朱繼保, 沈波, 任燕, 姜建飛, 梁松平, 俞平 申請人:杭州天明環保工程有限公司