[發明專利]一種圓柱繞流氣液交叉脫除大氣顆粒懸浮物實驗模擬平臺

在審

• 申請號: 201811389793.5
• 申請日: 2018-11-21
• 公開（公告）號: CN109374472A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 馬社霞;于云江;任明忠;趙宗生;王紅果;王西岳;郭庶;呂延山;林錫華
• 申請（專利權）人: 環境保護部華南環境科學研究所
• 主分類號: G01N5/04
• 分類號: G01N5/04;G01N15/00
• 代理公司: 廣州京諾知識產權代理有限公司 44407
• 代理人: 劉菊欣

本發明公開了一種圓柱繞流氣液交叉脫除大氣顆粒懸浮物實驗模擬平臺，包括氣溶膠發生裝置，氣溶膠發生裝置連接樣氣通道，樣氣通道可拆卸固定于支架上；樣氣通道還設有圓柱繞流模擬腔室，圓柱繞流模擬腔室的頂部可拆卸固定連接有噴淋板；樣氣通道上位于圓柱繞流模擬腔室的兩側分別設有進氣取樣口和出氣取樣口；樣氣通道的另一端連接廢氣收集裝置，樣氣通道上位于廢氣收集裝置的前端設有負壓軸流風機；繞流模擬腔室包括蓋板，蓋板可拆卸連接箱體，蓋板頂部通過第一管路連通沉降儲水池，第一管路上設有抽水泵，沉降儲水池的頂部通過第二管路連接位于圓柱繞流模擬腔室的底部的溢流排水口，第二管路上設有閥門和流量計。

技術領域

本發明涉及實驗裝置領域，具體涉及一種圓柱繞流氣液交叉脫除大氣顆粒懸浮物實驗模擬平臺。

背景技術

空氣環境污染，給人們的健康帶來很大的困擾，嚴重影響人們的生活和工作。對于大氣顆粒物，尤其是懸浮于空氣中的細小顆粒物(PM2.5)的來源有很大一部分是源自工廠的排放。如何充分利用現有資源，在工廠原有基礎上進行減排，是現實零排放、綠色型工業的關鍵。工廠每年都會排放出大量的污染氣體，同時也會排放出大量的具有一定溫度的廢水，直接排放的氣體對空氣造成污染，直接排放的廢水又浪費資源。如何能夠將兩者聯系起來，達到雙贏的目的，是值得研究的領域。空氣顆粒物再懸浮實驗平臺對于初步探究空氣中顆粒物起到重要和關鍵的作用。但是，目前的空氣顆粒物再懸浮模擬平臺缺少對環境工況的模擬與再現，導致對于較大濕度的環境的空氣顆粒物的研究很難有所進展。特別是對于常用的噴淋水，可以將噴淋液相看做變徑圓柱。而噴淋脫除就像雨水落下對懸浮顆粒具有清除功能，但是，其具體的原理和關鍵影響因素仍有待研究，例如氣相流動的雷諾數如何影響顆粒繞流軌跡，圓柱尾部繞流產生渦街的頻率與繞流速度和圓柱直徑均有關系，而這些因素又對顆粒繞流運動軌跡產生影響，雷諾數與渦街的頻率同時又相關。所以，缺少一種能夠模擬真實工況，可調節各種變量影響因素的實驗平臺對氣液交叉繞流脫除大氣懸浮顆粒進行研究。

發明內容

針對目前的空氣顆粒物再懸浮模擬平臺缺少對環境工況的模擬與再現，導致對于較大濕度的環境的空氣顆粒物的研究很難有所進展的問題，本發明提供一種圓柱繞流氣液交叉脫除大氣顆粒懸浮物實驗模擬平臺以彌補以上不足。

本發明的技術方案如下：

一種圓柱繞流氣液交叉脫除大氣顆粒懸浮物實驗模擬平臺，包括氣溶膠發生裝置，所述氣溶膠發生裝置連接樣氣通道，所述樣氣通道可拆卸固定于支架上；所述樣氣通道還設有圓柱繞流模擬腔室，所述圓柱繞流模擬腔室的頂部固定連接有噴淋板；所述樣氣通道上位于所述圓柱繞流模擬腔室的兩側分別設有進氣取樣口和出氣取樣口；所述樣氣通道的另一端連接廢氣收集裝置，所述樣氣通道上位于所述廢氣收集裝置的前端設有負壓軸流風機；所述繞流模擬腔室包括蓋板，所述蓋板可拆卸連接箱體，所述蓋板頂部通過第一管路連通沉降儲水池，所述第一管路上設有抽水泵，所述沉降儲水池的頂部通過第二管路連接位于所述圓柱繞流模擬腔室的底部的溢流排水口，所述第二管路上設有閥門和流量計。

進一步的，所述圓柱繞流模擬腔室的內部靠近底部位置設有溢流堰，所述溢流堰包括固定于所述圓柱繞流模擬腔室的承載板，所述承載板插接堰板，所述堰板通過絲桿連接旋鈕結構；所述絲桿與所述圓柱繞流模擬腔室的側壁連接處設有工字型密封結構。

因為采用噴淋液相的量是非穩態的，圓柱繞流模擬腔室底部的液封的量也要隨之做出適應性變化才能滿足循環水穩定流動，圓柱繞流模擬腔室內部氣流穩定的需求，本發明采用調節堰板之間的距離，以達到調節溢流堰結構的效果。具體調節方式為旋動旋鈕，旋鈕帶動絲桿，絲桿傳動給堰板，使得堰板在承載板上移動，以改變溢流堰的結構，滿足液封的需求。

更進一步的，所述旋鈕結構中間部位設有計數凸臺；所述計數凸臺上設有距離指示圈。

由于實驗精確度要求較高，旋動旋鈕帶動絲桿運動的距離不方便計量，所以，本發明采用計數凸臺和距離指示圈以記錄旋動的距離，以便記錄絲桿運動的距離，為實驗數據提供全面、詳細的數據。