[發明專利]一種基于水霧粒徑測試的水霧過濾效率測試的裝置和方法

在審

• 申請號: 202011331901.0
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112378688A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 李玉剛;張濤;周浩;劉志坦;王凱;王文飛;朱鴻飛;嚴志遠;曹煉博;張斌;王婷;陳石
• 申請（專利權）人: 國電環境保護研究院有限公司
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;G01N15/08;G01N15/02;G01F1/76
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮;喬煒

一種基于水霧粒徑測試的水霧過濾效率測試的裝置和方法，該裝置在通道內沿氣流方向依次設有五個截面、第一截面處設置變頻風機，第三和第五截面處設置激光粒度測試儀和風速測試儀，第二截面處設置噴霧器，第四截面處設置過濾器。該發明在不噴霧、加裝過濾器工作條件下，利用通道內的風速測試儀測得變頻風機設定風速下第三截面和第五截面的流速分布情況；然后在噴霧、加裝過濾器工作條件下，利用通道內的激光粒度儀測試設定風速下第三截面和第五截面的水霧分布情況；再基于測試結果，計算第三截面和第五截面的水霧質量流量；最后計算過濾器的過濾器效率。本發明的測試裝置實用且測試結果相對準確。

技術領域

本發明涉及一種基于通道內水霧粒徑測試的裝置和測試方法，屬于水霧噴射與過濾器性能研究領域。

背景技術

目前針對水霧噴嘴噴霧效果的研究主要在自由空間中進行，而受限空間的噴射研究較少，特別是在受限流道內噴霧情況對過濾器過濾效率的影響研究較少，同時不同的風量、噴霧水量以及噴出的水霧粒徑對于過濾器的過濾效率均有影響。

目前通道內水霧流量與水霧過濾效率的測試難度較大，測試結果存在較大偏差，主要原因如下：

(1)管道較長，容易產生凝結水量的滲漏，水與風量密封較難；

(2)由于水霧在管道壁面會發生冷凝和沉積，因此難以根據噴嘴的實時噴霧量對過濾器前的水霧質量流量進行計算；由于不同的過濾器過濾機理復雜，因此難以根據噴霧水量、過濾器風量與效率衰減等因素對過濾器后的水霧質量流量進行估算，進而難以對過濾器的過濾效率進行測算；

(3)由于在流道中風速分布以及水霧分布不均，難以通過截面中一條線上的測試結果代替該截面上流速或水霧濃度的分布情況，因此流道中過濾器上下游的水霧質量流量難以測量。

發明內容

本發明為了解決現有技術中存在的問題，提供一種實用和相對準確的基于通道內水霧粒徑測試的裝置和方法。

為了達到上述目的，本發明提出的技術方案為：一種基于水霧粒徑測試的水霧過濾效率測試的裝置，包括通道、變頻風機、激光粒度測試儀、風速測試儀、噴霧器和過濾器，所述通道沿氣流方向依次設有第一截面、第二截面、第三截面、第四截面和第五截面，所述變頻風機設置于第一截面處，兩所述激光粒度測試儀分別設置于第三和第五截面處，兩所述風速測試儀分別設置于第三和第五截面處，所述噴霧器設置于第二截面處，所述過濾器設置于第四截面處。

所述第一截面、第二截面、第三截面、第四截面和第五截面的設置方向均與通道內氣流方向相垂直。

所述通道縱截面尺寸為0.6*0.6m。所述第三截面與第四截面之間的距離為0.5-0.6m。所述第二截面與第三截面為0.6-2m。

所述變頻風機的風量與噴霧器的水霧濃度的關系如下表：

一種上述基于通道內水霧粒徑測試的裝置的測試方法，包括如下步驟：

步驟1、在不噴霧、過濾器工作條件下，利用通道內的風速測試儀測得變頻風機設定風速下第三截面和第五截面的流速分布情況；

步驟2、在噴霧、過濾器工作條件下，利用通道內的激光粒度儀測試設定風速下第三截面和第五截面的水霧分布情況；

步驟3、基于步驟1和2的測試結果，計算第三截面和第五截面的水霧質量流量；

步驟4、基于步驟3的結果，計算過濾器的過濾器效率。

所述步驟1的具體方法為，在截面內測得多點的風速，并對多個風速進行擬合得到該高度的測試風速y，對在截面高度內進行積分并初一截面高度得到平均風速z；計算設定風速下的截面實際評級平均風速v，獲得整個截面真實隨著高度x變化的風速Y的函數如下：Y＝y×v÷z。