復(fù)合式油煙凈化機設(shè)計理論的論文

摘 要：為提高小型高壓油煙凈化機的除油煙效率,開發(fā)了一種利用電場進(jìn)風(fēng)均風(fēng)空間、前置簡易蝸殼旋風(fēng)收塵的復(fù)合式油煙凈化機。考慮到大型工業(yè)用電除塵器一般用于處理風(fēng)量大、電壓高、極距寬、電場長度長、通風(fēng)截面大等場合，但小型高壓油煙凈化機與其相比有明顯不同的特點，故小型高壓油煙凈化機的結(jié)構(gòu)參數(shù)、氣流參數(shù)、電氣參數(shù)和性能參數(shù)的選取計算，應(yīng)和傳統(tǒng)大型工業(yè)靜電除塵器的設(shè)計理論不同。介紹了一種蝸殼旋風(fēng)與高壓靜電結(jié)合的復(fù)合式油煙凈化機的設(shè)計理論。關(guān)鍵詞：蝸殼旋風(fēng) 高壓靜電 油煙凈化1 引言    城市餐飲業(yè)的廚房油煙排放一直是城市空氣的重要污染源，油煙擾民已成為城市眾多環(huán)保糾紛投訴的熱點。國家環(huán)保總局及時出臺了強制性環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了飲食業(yè)油煙不得自然排放、必須凈化，明確了油煙排放的最高濃度和油煙凈化設(shè)備的最低去除效率。最近，筆者研制了一種蝸殼旋風(fēng)和高壓靜壓結(jié)合的復(fù)合式油煙凈化機，產(chǎn)品經(jīng)用戶使用、國家權(quán)威檢測部門檢測、環(huán)保部門鑒定，油煙去除率已達(dá)到90.7％。小型高壓靜電油煙凈化機與大型高壓靜電工業(yè)除塵設(shè)備特點不同，本文試從兩者對比中介紹復(fù)合式油煙凈化機設(shè)計的理論。2 結(jié)構(gòu)和工作原理    大型工業(yè)靜電除塵器一般有處理風(fēng)量大、收塵效率高的特點，常采用高電壓(100kV以上，甚至高達(dá)600kV)，寬極距(300～600mm)，電暈極多為芒刺形、星形等，集塵極多為板式、管式等，電場長度均在數(shù)米以上。由于處理風(fēng)量大，為保證電場風(fēng)速限制，必須加大橫截面積，故體積都很龐大。    而小型高壓靜電油煙凈化機一般用于市區(qū)餐飲業(yè)的油煙凈化，安裝空間受限，不允許體積很大。為了降低成本、安全使用，又必須降低電壓，故常采用低高壓(20～30kV)，小極距(40～60mm)，電場長度也僅為400～600mm，油煙去除效率也只需達(dá)到80％～90％，便可滿足國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求。電暈極一般采用直徑為2～3mm的細(xì)圓管或鉑銠合金絲。集塵極則可用板式、蜂窩式、方形、圓管等，尤以蜂窩式集塵表面積最大，故應(yīng)用最為廣泛。    筆者開發(fā)的蝸殼旋風(fēng)和高壓靜電結(jié)合的復(fù)合式油煙凈化機，巧妙地利用了一般高壓靜電油煙凈化機下部的進(jìn)風(fēng)均風(fēng)部位，設(shè)計了一個蝸殼旋風(fēng)收塵器，將粗大油煙顆粒旋風(fēng)分離，使進(jìn)入電場的油煙顆粒細(xì)小均勻。這樣不僅可以提高電場收塵效率，而且可以避免小極距粗大顆粒引起的電場擊穿故障。簡易蝸殼旋風(fēng)風(fēng)阻很小，故一般仍可使用原廚房脫排油煙的軸流式風(fēng)機。整機結(jié)構(gòu)如圖1所示。簡易蝸殼利用一般旋風(fēng)收塵器的旋風(fēng)分離機，含塵氣流高速切向進(jìn)入蝸殼，旋轉(zhuǎn)氣流中的油煙顆粒因離心慣性力甩向器壁，失速下落完成收塵。圖1 復(fù)合式油煙凈化機結(jié)構(gòu)    高壓靜電除塵機理簡述如下：電暈極通以高壓靜電，產(chǎn)生非均勻電場。由于電暈極曲率半徑很小，其表面電場強度極大，表層空氣被電離，產(chǎn)生自由加速電子，在移向集塵極的過程中，碰撞含塵氣流中的油煙顆粒，使其電離，一起以驅(qū)進(jìn)速度移向集塵極，中和后，即下落完成收塵。    大量中性分子電離，稱為電子雪崩。這個過程會產(chǎn)生藍(lán)色閃光，咝咝作聲，又叫電暈放電。發(fā)生電暈放電時的電場強度叫臨界電場強度，此時的電壓叫臨界電壓。此后如進(jìn)一步提高電壓，將在兩極間產(chǎn)生火花擊穿，稱為擊穿電壓。靜電油煙凈化機應(yīng)工作在電暈電壓和擊穿電壓之間。3 主要技術(shù)參數(shù)選擇計算[1，2]3.1 處理風(fēng)量    可按國家環(huán)保總局規(guī)定的不同灶數(shù)處理風(fēng)量開發(fā)系列產(chǎn)品。本文以三灶6000m3/h風(fēng)量為例。3.2 旋風(fēng)風(fēng)速    進(jìn)入蝸殼的旋風(fēng)風(fēng)速一般以10～18m/s為宜，本機型取17m/s。據(jù)此可確定進(jìn)風(fēng)口尺寸。3.3 電場風(fēng)速    電場風(fēng)速一般取0.4～1.5m/s，據(jù)此可確定電場的有效通風(fēng)截面尺寸