[發(fā)明專利]一種基于聲波團(tuán)聚的鹽顆粒氣溶膠發(fā)生裝置

有效

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• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN106693843B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈劍
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波工程學(xué)院
• 主分類號: B01J13/00
• 分類號: B01J13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明的一種基于聲波團(tuán)聚的鹽顆粒氣溶膠發(fā)生裝置由風(fēng)機(jī)、過濾器、干燥器、空氣加熱器、文丘里管、鹽溶液儲(chǔ)罐、計(jì)量泵、氣溶膠生成室、控制器和在線激光粒度儀組成。本發(fā)明的裝置將聲波團(tuán)聚技術(shù)運(yùn)用于鹽顆粒氣溶膠的發(fā)生裝置，通過調(diào)控聲波的頻率來調(diào)節(jié)鹽顆粒物形成的大小，為相關(guān)的科學(xué)研究提供一種粒徑可控的鹽顆粒氣溶膠發(fā)生裝置。本發(fā)明的裝置具有對鹽顆粒粒徑調(diào)控迅速、方便的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣溶膠發(fā)生領(lǐng)域，尤其涉及一種基于聲波團(tuán)聚的鹽顆粒氣溶膠發(fā)生裝置。

背景技術(shù)

工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活過程中排放的二氧化硫（SO₂），氮氧化物（NOx）和氨氣（NH₃）經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)形成的硫酸鹽、硝酸鹽和銨鹽是構(gòu)成大氣顆粒污染物的重要組成部分。在控制和消除大氣顆粒污染物研究領(lǐng)域，急切需要一種能夠控制鹽顆粒物粒徑的氣溶膠發(fā)生裝置。通過該裝置產(chǎn)生的鹽顆粒氣溶膠可用于氣體環(huán)境的模擬、測試、評估、檢驗(yàn)等科學(xué)方面的實(shí)驗(yàn)研究，尤其是對硫酸鹽、硝酸鹽和銨鹽顆粒物氣溶膠的實(shí)驗(yàn)研究。

將飽和的鹽水溶液霧化后通過熱氣流的干燥可以形成鹽顆粒，鹽顆粒物的大小受多種因素的影響，包括噴霧霧滴的粒徑，飽和鹽溶液的濃度，熱氣流的溫度、濕度等。上述影響因素都可成為控制鹽顆粒粒徑的方法，但上述方法要么較為復(fù)雜、要么控制的滯后性較大，因此不具有實(shí)際操作的意義。聲波團(tuán)聚是利用高能量密度的聲場，促進(jìn)顆粒在短時(shí)間內(nèi)相互碰撞團(tuán)聚，顯著增大顆粒粒徑的技術(shù)，具有響應(yīng)速度快、調(diào)控方便的優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種基于聲波團(tuán)聚的鹽顆粒氣溶膠發(fā)生裝置，為相關(guān)的科學(xué)研究提供了一臺可方便調(diào)控鹽顆粒粒徑的氣溶膠發(fā)生設(shè)備，以滿足氣體環(huán)境模擬、測試、評估、檢驗(yàn)等科學(xué)方面的實(shí)驗(yàn)研究的急切需求。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種基于聲波團(tuán)聚的鹽顆粒氣溶膠發(fā)生裝置，其特征在于：所述的裝置由風(fēng)機(jī)1、過濾器2、干燥器3、空氣加熱器4、文丘里管5、鹽溶液儲(chǔ)罐6、計(jì)量泵7、氣溶膠生成室8、控制器9和在線激光粒度儀10組成；所述的風(fēng)機(jī)1為一離心式通風(fēng)機(jī)，設(shè)有出風(fēng)口；所述的過濾器2設(shè)有進(jìn)口和出口，內(nèi)裝填有過濾介質(zhì)；所述的干燥器3設(shè)有進(jìn)口和出口，內(nèi)裝填有干燥劑；所述的空氣加熱器4設(shè)有進(jìn)口和出口，內(nèi)置電熱絲；所述的文丘里管5設(shè)有進(jìn)口、出口和吸入口，吸入口設(shè)置在文丘里管的腰部管徑最窄處；所述的鹽溶液儲(chǔ)罐6設(shè)置有加料口和出料口；所述的計(jì)量泵7為一柱塞泵，設(shè)置有進(jìn)口和出口；所述的氣溶膠生成室8的主體為一上下端具有錐形封頭的圓筒形腔體，其頂部設(shè)置有帶有信號輸入端的聲波發(fā)生器8-1，上部中心位置設(shè)置有噴頭8-2，底部設(shè)置有檢測管8-3；所述的控制器9設(shè)有信號輸入端和輸出端；所述的在線激光粒度儀10設(shè)有信號輸出端，在線激光粒度儀10的探頭深入到檢測管8-3內(nèi)。所述的風(fēng)機(jī)1的出風(fēng)口通過第一管路與過濾器2的進(jìn)口連通，過濾器2的出口通過第二管路與干燥器3的進(jìn)口連通，干燥器3的出口通過第三管路與空氣加熱器4的進(jìn)口連通，空氣加熱器4的出口通過第四管路與文丘里管5的進(jìn)口連通，文丘里管5的出口通過第五管路與噴頭8-2連通，鹽溶液儲(chǔ)罐6的出料口通過第六管路與計(jì)量泵7的進(jìn)口連通，計(jì)量泵7的出口通過第七管路與文丘里管5的吸入口連通，在線激光粒度儀10的信號輸出端通過第一信號線與控制器9的信號輸入端連接，控制器9的信號輸出端通過第二信號線與聲波發(fā)生器8-1的信號輸入端連接。

作為改進(jìn)，所述的風(fēng)機(jī)1的出口風(fēng)壓為2~14 kPa。

作為改進(jìn)，所述的過濾器2內(nèi)的過濾介質(zhì)為玻璃纖維材質(zhì)的HEPA濾網(wǎng)。

再改進(jìn)，所述的干燥器3內(nèi)的干燥劑為吸水硅膠或者3A分子篩。

再改進(jìn)，所述的鹽溶液儲(chǔ)罐6內(nèi)設(shè)置加熱器和攪拌器。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述的聲波發(fā)生器8-1的聲波頻率可調(diào)，聲波頻率的可調(diào)范圍為10~5000 Hz。