[發(fā)明專利]水汽相變凝結(jié)長(zhǎng)大后的PM2.5顆粒分布的測(cè)量裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310151437.0
• 申請(qǐng)日: 2013-04-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103234878A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張軍;徐俊超;盛昌棟;周璐璐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N15/02
• 分類號(hào): G01N15/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于促進(jìn)煙氣中細(xì)顆粒物長(zhǎng)大研究技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種水汽相變凝結(jié)長(zhǎng)大后的PM2.5顆粒大小及其數(shù)量分布的測(cè)量裝置及測(cè)量方法。

背景技術(shù)

PM2.5指的是空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于2.5μm的細(xì)顆粒。雖然PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分，但它對(duì)空氣質(zhì)量和能見(jiàn)度等有重要的影響。近年來(lái)針對(duì)蒸汽相變使PM2.5長(zhǎng)大做了很多的研究，但是仍然沒(méi)有一種可靠的方法來(lái)測(cè)量蒸汽相變凝結(jié)長(zhǎng)大后PM2.5顆粒物的粒度分布，使用激光粒度儀來(lái)測(cè)量會(huì)遇到的難題是相變凝結(jié)長(zhǎng)大的顆粒表面附著一層水膜，當(dāng)顆粒物通過(guò)測(cè)量窗口時(shí)會(huì)在窗口凝結(jié)成液滴，從而使得測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，與實(shí)際差距較大。所以需要一種新的方法來(lái)測(cè)量其粒度分布。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種能夠有效避免蒸汽在測(cè)量窗口凝結(jié)從而使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確的水汽相變凝結(jié)長(zhǎng)大后的PM2.5顆粒大小及其數(shù)量分布的測(cè)量裝置及測(cè)量方法。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供的水汽相變凝結(jié)長(zhǎng)大后的PM2.5顆粒分布的測(cè)量裝置，包括生長(zhǎng)管、導(dǎo)出管、分流裝置、測(cè)量外管、測(cè)量?jī)?nèi)管、真空泵和測(cè)量?jī)x器；所述生長(zhǎng)管下部設(shè)有煙氣進(jìn)口和水出口、上部設(shè)有煙氣出口和水進(jìn)口；所述導(dǎo)出管的進(jìn)氣口設(shè)于生長(zhǎng)管內(nèi)、出氣口與分流裝置連接；所述分流裝置包括自外而內(nèi)依次設(shè)置的外出氣管和內(nèi)出氣管，所述外出氣管與測(cè)量外管連接，所述內(nèi)出氣管與測(cè)量?jī)?nèi)管連接，所述外出氣管內(nèi)設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)；所述真空泵分別與測(cè)量外管和測(cè)量?jī)?nèi)管連接；所述測(cè)量?jī)x器的檢測(cè)窗口設(shè)于測(cè)量外管和測(cè)量?jī)?nèi)管上。

作為改進(jìn)，所述測(cè)量外管和測(cè)量?jī)?nèi)管均為石英玻璃管；從而不影響測(cè)量?jī)x器特別是激光測(cè)量?jī)x器的測(cè)量，使測(cè)量更準(zhǔn)確。

作為優(yōu)選，所述測(cè)量外管的形狀為方體，所述測(cè)量?jī)?nèi)管的形狀為圓柱體。

作為另一種優(yōu)選，所述測(cè)量外管的寬度與測(cè)量?jī)?nèi)管的直徑比為5：1，從而保證內(nèi)管的氣流不會(huì)受到外部空氣的冷卻。

作為另一種優(yōu)選，所述測(cè)量?jī)x器為激光滴譜儀。

作為改進(jìn)，所述過(guò)濾網(wǎng)包括吸水過(guò)濾層和細(xì)顆粒過(guò)濾層，所述細(xì)顆粒過(guò)濾層優(yōu)選HEPA高效率微粒濾網(wǎng)，以保證外出氣管內(nèi)保護(hù)氣的清潔。

本發(fā)明還提供了水汽相變凝結(jié)長(zhǎng)大后的PM2.5顆粒分布的測(cè)量方法，包括以下步驟：

（1）使溫度為0～50℃含PM2.5顆粒的冷煙氣從生長(zhǎng)管的底部進(jìn)入生長(zhǎng)管后向上流動(dòng)，從生長(zhǎng)管的進(jìn)水口通入溫度為20～100℃的水使生長(zhǎng)管的管壁形成水幕，冷煙氣與水接觸在生長(zhǎng)管內(nèi)形成過(guò)飽和水蒸氣，過(guò)飽和水蒸汽在PM2.5顆粒表面凝結(jié)使PM2.5顆粒長(zhǎng)大，部分含長(zhǎng)大后的PM2.5顆粒的氣體通入導(dǎo)出管；

（2）通入導(dǎo)出管的含長(zhǎng)大后的PM2.5顆粒的氣體在分流裝置中分流，一部分氣體在測(cè)量外管中過(guò)濾為干凈的氣體作為保護(hù)氣，另外一部分氣體進(jìn)入測(cè)量?jī)?nèi)管作為待測(cè)氣體；利用測(cè)量?jī)x器測(cè)定長(zhǎng)大后PM2.5的顆粒大小及其數(shù)量分布。

有益效果：本發(fā)明提供的水汽相變凝結(jié)長(zhǎng)大后的PM2.5顆粒分布的測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、使用方便，通過(guò)分流管引出起到“跟蹤式”保溫作用的測(cè)量外管，有效的保護(hù)了測(cè)量?jī)?nèi)管的清潔性，能夠有效避免在測(cè)量?jī)?nèi)管的水汽在壁面凝結(jié)成液態(tài)水，同時(shí)在分流管內(nèi)設(shè)置的過(guò)濾層對(duì)保護(hù)氣進(jìn)行了清潔，保證了測(cè)量激光的穿透，從而使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明水汽相變凝結(jié)長(zhǎng)大后的PM2.5顆粒大小及其數(shù)量分布的測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為過(guò)濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明水汽相變凝結(jié)長(zhǎng)大后的PM2.5顆粒大小及其數(shù)量分布的測(cè)量裝置作出進(jìn)一步說(shuō)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。