獲得污染物顆粒在物理場環境下碰并效率的測試裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種測量設備，特別涉及一種測試水霧在不同物理場環境下對污染物顆粒碰并效率的測試方法及測試裝置。
【背景技術】
[0002]隨著國內大氣污染問題日趨嚴峻，近年來，國內部分地區頻繁出現嚴重霧霾現象，給城市居民健康帶來了較大的威脅，引起了市民的恐慌和廣泛關注，可吸入顆粒物目前是我國的城市大氣污染的首要污染物。國內外針對氣態污染物中的細微顆粒的脫除方法主要集中在微米級干霧抑塵法，這種方法主要通過噴頭將水打散成粒徑為10微米以下的水霧，水霧對懸浮在空氣中的粉塵一一特別是直徑在5微米以下的可吸入粉塵顆粒進行有效的吸附而聚結成團，受重力作用而沉降，從而達到抑塵作用。
[0003]目前國內外對于水霧在不同物理狀態下所產生的碰并效率沒有比較綜合性的研究和測試設備，大部分測試方法和設備都是對水霧在某一種物理特性下除塵碰并效率的測試。如在趙正均等人所發表的對磁化水噴霧降塵機理的認識中，詳細闡述了磁化水相對于普通水對除塵效果的影響，并設計了檢測磁化水除塵效率的設備;伍勇輝在噴嘴霧化特性及對電除塵性能的影響中詳細研究了霧化噴頭的噴淋特性對電暈放電的影響，并通過水霧對除塵性能影響實驗裝置進行了粉煤灰除塵效率試驗，得出了水霧荷電對除塵效率的影響規律;陳卓楷通過自制實驗設備進行超聲水霧降塵效率實驗，得到水霧大小對呼吸性粉塵除塵效率的影響比水霧數量更顯著，并且采用超聲波霧化技術，其產生水霧粒徑小，與空氣接觸面積大，蒸發率高，除塵效率更高等結論。
[0004]目前國內外關于不同物理場環境下顆粒碰并的測試方法及測試裝置研究較少，為了積極響應國家對于環保的大力倡導，對污染物顆粒的碰并效率的研究變得十分重要，研究出污染物顆粒的碰并效率即能夠更好的對空氣污染進行處理。本測試方法和裝置不僅可以測試不同物理場環境、不同污染物顆粒的碰并效率，還可以測試不同物理場環境、不同污染物顆粒、不同運行參數下的碰并效率，找出各因素對碰并效率影響規律。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型要解決的技術問題是克服現有缺陷，提出一種有效的污染物顆粒的碰并效率測量裝置。本實用新型的測量裝置能夠實現將每一種物理場環境下碰并前顆粒濃度與碰并后顆粒濃度進行對比，得出每一種物理場環境下污染物顆粒的碰并效率，并結合檢測出的改性水霧的顆粒速度及粒徑、污染物顆粒的碰并前顆粒速度及粒徑得到碰并效率影響規律曲線，從而為治理空氣污染提供有力的實驗和科學依據。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了如下的技術方案:
[0007]本實用新型提供一種獲得污染物顆粒在物理場環境下的碰并效率的測試裝置，包括控制箱以及與所述控制箱相連的流體測控設備，所述控制箱的入口與空壓機和水栗相連，所述空壓機中的空氣與所述水栗中的水經過控制箱調節運行參數后在霧化噴頭中混合霧化輸出，其中:所述流體測控設備包括殼體、噴頭支座、至少一個霧化噴頭、物理場改變裝置、位于殼體下部的電子低壓沖擊儀的采樣器、抽真空組件以及平行設置在殼體的外表面上的粒子動態分析儀，所述噴頭支座位于所述殼體的頂部并與所述控制箱相連，所述噴頭支座與所述霧化噴頭連接使從控制箱分別流出的壓縮空氣和具有壓力的水在霧化噴頭中混合霧化;所述物理場改變裝置位于殼體中的上部并包括用于產生電場的電暈放電荷電器、用于產生磁場的磁場發生器和用于產生聲場的聲波發生器；以及一污染物顆粒產生設備通過管路連接所述流體測控設備，用以向流體測控設備中輸送污染物顆粒。
[0008]進一步，本實用新型的測試裝置還包括與所述流體測控設備的出口連接的水霧回收設備和凈化裝置，所述水霧回收設備回收碰并后的污水，經過凈化裝置獲得可再次循環使用的水。
[0009]可優選的是，所述流體測控設備的殼體為能被粒子動態分析儀的激光穿透測量的透明腔體。
[0010]可優選的是，所述流體測控設備的殼體為光學玻璃殼體、石英玻璃殼體、有機玻璃殼體或樹脂殼體。
[0011]可優選的是，所述控制箱中設有氣流量計、水流量計、氣壓表和水壓表，并配有調節閥和截止閥，通過控制箱的調節實現對霧化噴頭的運行參數的調節。
[0012]可優選的是，所述控制箱調節霧化噴頭的運行參數，使霧化噴頭所產生的水霧具有的運行參數為:氣壓0.5-8bar、氣流量5-18m3/h、水壓0.1-4bar和水流量10-45L/h。
[0013]可優選的是，所述污染物顆粒產生設備包括燃燒室或者氣溶膠發生裝置。
[0014]可優選的是，所述管路在靠近殼體處設有風扇，以便加快污染物顆粒的流動速度。
[0015]可優選的是，所述噴頭支座包括氣體接口、水接口、霧化噴頭接口以及固定孔，固定孔用于將噴頭支座固定在流體測控設備上，噴頭支座的氣體接口、水接口分別與控制箱的氣出口和水出口相連。
[0016]水與空氣壓縮后經過噴頭支座上的霧化噴頭進行霧化獲得水霧，水霧經過物理場改變裝置獲得改性水霧并與污染物顆粒碰并，通過電子低壓沖擊儀測量碰并前后的污染物顆粒濃度，獲得污染物顆粒碰并效率，并通過粒子動態分析儀檢測出的水霧及污染物顆粒的粒徑大小及速度找出碰并效率影響規律。本實用新型的測試裝置其有益效果在于:
[0017]第一，可以調節并檢測霧化噴頭的運行參數，實現對水霧顆粒粒徑的改變；
[0018]第二，利用本實用新型測試裝置能夠實現污染物顆粒和水霧顆粒的粒徑、速度、濃度等數據檢測；
[0019]第三，通過改變流體測控設備中的物理場環境實現不同場環境下碰并效率的測試；
[0020]第四，可以回收測試的污水，經過凈化后循環使用，節能環保。
【附圖說明】
[0021]附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的限制。在附圖中:
[0022]圖1是本實用新型獲得污染物顆粒在物理場環境下的碰并效率的測試裝置的結構示意圖；
[0023]圖2是本實用新型的測試方法工藝流程框圖；以及
[0024]圖3是本實用新型的噴頭支座結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025]以下結合附圖對本實用新型的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0026]圖1為本實用新型的裝置結構示意圖，如圖1所示，本實用新型的測試裝置包括控制箱3和以其相連的流體測控設備4。控制箱3的入口與空壓機I和水栗2相連，流體測控設備4包括殼體5、位于殼體5頂部的噴頭支座6、位于殼體5中的霧化噴頭7、物理場改變裝置8、電子低壓沖擊儀的采樣器9、粒子動態分析儀10。霧化噴頭7固定在噴頭支座6上并位于殼體5中的上方，空壓機1、水栗2、控制箱3、噴頭支座6和霧化噴頭7共同構成水霧噴射裝置，其中控制箱3主要用于調節和讀取霧化噴頭7的運行參數如氣壓、氣流量、水壓、水流量等，并可以控制霧化噴頭7的開閉。殼體5的中間位置的側壁上設有污染物入口 13，污染物顆粒產生設備15通過管路14與污染物入口 13相連通。流體測控設備4的底部與水霧回收設備11和凈化裝置12相連接。
[0027]空壓機I與水栗2分別與控制箱3的氣進口16和水進口 17相連接，用于將空壓機I中的空氣A和水栗2中的水W輸送到控制箱3中并產生一定流體壓力。控制箱3中設有氣流量計、水流量計、氣壓表、水壓表等測量儀器29，控制箱3的一側設有氣進口 16和水進口 17，控制箱3的另一側設有氣出口 18和水出口 19。氣進口 16、水進口 17，氣出口 18和水出口 19配有調節閥和截止閥，通過控制箱3的調節實現對霧化噴頭7的運行參數的調節，霧化噴頭7產生的水霧21實現氣壓0.5-8bar、氣流量5-18m3/h、水壓0.1-4bar、水流量10-45L/h的參數范圍調節，從而控制霧化噴頭7的水霧粒徑的不同。
[0028]流體測控設備4為實驗測試主要反應場所，在流體測控設備4中，物理場改變裝置8鑲嵌或安置于殼體5的上部，用于改變水霧21的物理場環境，污染物顆粒產生設備15的出口22通過管路14連入流體測控設備中4，以向流體測控設備4中輸送污染物顆粒，電子低壓沖擊儀的采樣器9與殼體側壁孔連接，用于檢測流體測控設備4中污染物顆粒濃度值，粒子動態分析儀10平行放置在流體測控設備4的殼體5的外面，粒子動態分析儀10包括激光發射器和激光接收器，激光發射器和激光接收器分別設置在殼體5的外部的兩側，能夠產生激光，抽真空組件25設置在殼體5的外壁上用于在需要的時候對殼體5內進行抽真空操作。
[0029]噴頭支座6設置在殼體5上并與霧化噴頭7連接用于在流體測控設備4中產生水霧21。噴頭支座6—方面用于固定霧化噴頭7，霧化噴頭7進行霧化形成水霧21。如圖3所示，噴頭支座6采用不銹鋼材質制成，其包括氣體接口 41、水接口 42、霧化噴頭接口 43以及固定孔44，固定孔44用于將噴頭支座6固定在流體測控設備4上，噴頭支座6的氣體接口 41、水接口42分別與控制箱3的氣出口 18和水出口 19相連。可優選的是，噴頭支座6可以采用內置固定、插入、外嵌等方式與流體測控設備4的殼體5連接，使霧化噴頭7置于流體測控設備4內產生水霧21。
[0030]物理場改變裝置8鑲嵌在流體測控設備4的殼體5內或開孔插裝，其主要作用為改變流體測控設備4中的物理場環境。霧化噴頭7霧化的水霧21經過物理場改變裝置8改變物理特性后與一定濃度的污染物顆粒充分混合、碰并。物理場改變裝置8位于殼體5中的上部并包括用于產生電場的電暈放電荷電器26、用于產生磁場的磁場發生器27和用于產生聲場的聲波發生器28。電場利用電暈放電荷電器26使水霧21具有電場物理特性的改性水霧，磁場利用磁場發生器27使水霧21具有磁場物理特性的改性水霧，聲場利用聲波發生器28使水霧21具有聲波物理特性的改性水霧。
[0031 ]粒子動態分析儀10平行放置在流體測控設備4的殼體5的外面，通過激光束照射流體測控設備4中的流場分布，其主要用于對水霧顆粒、污染物顆粒粒徑大小及顆粒速度進行檢測，粒徑尺寸測量范圍為0.5