一种新型静电喷雾除尘装置的制作方法

本实用新型涉及除尘设备技术领域，具体是指一种新型静电喷雾除尘装置。

背景技术：

十九大报告指出：绿水青山就是金山银山，坚持全民共治、源头防治，持续实施大气污染防治行动，打赢蓝天保卫战。我国经济、社会快速发展导致了巨大的能源消耗，并使颗粒物污染成为最严重的大气环境问题之一，其中细微颗粒物pm2.5(即空气动力学直径≤2.5μm的颗粒物)的污染问题尤为突出。雾霾天气中污染物不仅对自然环境有严重的危害，还会进入人体造成各疾病发病率和死亡率提高。雾霾中含有大量的颗粒物，这些包括重金属等有害物质的颗粒物一旦进入呼吸道并粘着在肺泡上，轻则会造成鼻炎等鼻腔疾病外，重则会造成肺部硬化，甚至还有可能造成肺癌。因此，雾霾天气的防治和空气中浮尘的清理对于人们的身体健康具有重大意义。

目前治理雾霾的手段有限且治理效果不佳。传统的静电除霾装置除霾效率高，但设备庞大，耗钢多，制造、安装和管理的技术水平要求较高，投入成本大；某些传统除霾装置对于使用环境有一定要求，在潮湿环境下不可使用；重点雾霾区使用喷洒水雾降霾，治霾范围有限，治理的时间有限且成本较高，不能够做到彻底除尘，一旦吸附雾霾颗粒后的水滴的水分蒸发后，灰尘颗粒容易被风再次吹起成为地面扬尘。

技术实现要素：

基于以上问题，本实用新型提供了一种新型静电喷雾除尘装置。本实用新型可实现高效提升除霾效率，增强喷雾除霾效果的目的，通过设置进气区、喷雾一区和电极区，利用电极区内的阴阳极板和喷雾一区内的带电离子喷雾系统，解决了现有除霾设备的除霾手段有限且治理效果不佳的问题。

为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种新型静电喷雾除尘装置，包括进气区，所述进气区侧面设置有喷雾一区和电极区，所述进气区内设置有风机，所述风机的进口和出口分别与外部空气和电极区连通，所述电极区内设置有若干阴阳极板，所述阴阳极板与电源电性连接，所述喷雾一区内设置有带电离子喷雾系统，所述带电离子喷雾系统的输出端设置有喷头一，所述喷头一延伸入电极区并位于阴阳极板上方。

在本实用新型中，空气通过风机由进气区的进口进入，由于风机的出口与电极区连通，使得外部空气可进入电极区，此时喷雾一区内的喷雾系统启动并通过喷头一喷出带电离子喷雾，此处喷雾系统可采用现有的喷雾降尘除霾设备的结构，只需将产生喷雾的溶液替换成带电离子溶液即可产生带电离子的喷雾，由于喷头一延伸入电极区并位于阴阳极板上方，使得喷头一喷出的喷雾与进入电极区内的外部空气混合，使喷雾在电极区与空气中的雾霾颗粒、粉尘进行吸附，并形成带电雾滴，然后在库仑力的作用下，吸附粉尘后的带电雾滴奔向阴阳极板，在阴阳极板形成液膜并沉降到电极区内，通过将高压静电除尘和雾化除霾结合，高效提升除霾效率。

本实用新型可实现高效提升除霾效率，增强喷雾除霾效果的目的，通过设置进气区、喷雾一区和电极区，利用电极区内的阴阳极板和喷雾一区内的带电离子喷雾系统，解决了现有除霾设备的除霾手段有限且治理效果不佳的问题。

作为一种优选的方式，电极区侧面设置有与其连通的喷雾二区，喷雾二区内设置有水箱，所述水箱连通有水泵，所述水泵的输出端设置有喷头二，喷雾二区侧面设置有出气口。

作为一种优选的方式，进气区背离电极区的一侧设置有进气口，所述风机的进气端与进气口连通。

作为一种优选的方式，带电离子喷雾系统包括设置在喷雾一区内的除尘液箱和储气罐，所述除尘液箱连通有水泵，所述水泵输出端与喷头一连通，所述储气罐连通设置有气泵，所述储气罐输出端与喷头一连通，所述除尘液箱内设置有带负电离子的除尘液。

作为一种优选的方式，储气罐通过减压阀与喷头一连通，所述电极区内还设置有位于阴阳极板下方的集液装置，所述喷头一和喷头二均设置为两个。

作为一种优选的方式，喷头一包括呈分体式设置的主喷头和副喷头，所述主喷头和副喷头通过横向设置的液体流道连通，所述副喷头右端设置有喷头进水口，主喷头左端设置有喷头出水口，所述主喷头贴近副喷头的一端设置有呈锥形的凹槽，所述副喷头贴近主喷头的一端设置有呈锥形的导流锥，所述主喷头贴近副喷头的端面设置有若干支座，所述支座与副喷头端面抵触，所述导流锥与凹槽内壁之间、主喷头端面与副喷头端面之间形成气体流道，喷头一环侧设置有喷头进气口，所述喷头进气口与气体流道连通。

作为一种优选的方式，所述气体流道内设置有与喷头进气口对应的薄片挡板，所述薄片挡板位于支座上方。

作为一种优选的方式，液体流道、凹槽与导流锥同轴线设置。

作为一种优选的方式，进气区上端设置有光伏太阳能供电系统，所述光伏太阳能供电系统的输出端与风机、阴阳极板、水泵和气泵电性连接。

作为一种优选的方式，进气区内设置有控制系统，所述控制系统包括用于检测空气质量的尘粒传感器、用于接收信号并控制带电离子喷雾系统开闭及阴阳极板供电装置的供电的单片机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型可实现高效提升除霾效率，增强喷雾除霾效果的目的，通过设置进气区、喷雾一区和电极区，利用电极区内的阴阳极板和喷雾一区内的带电离子喷雾系统，解决了现有除霾设备的除霾手段有限且治理效果不佳的问题。

(2)本实用新型中电极区侧面设置有与其连通的喷雾二区，喷雾二区内设置有水箱，所述水箱连通有水泵，所述水泵的输出端设置有喷头二，喷雾二区侧面设置有出气口，经电极区除尘后的空气可继续流动入喷雾二区内，水泵将水箱内的液体加压有通过喷头二喷出，对进入喷雾二区内的空气进行二次雾化除尘，进一步提高除尘程度，提高空气清洁度，除尘后的空气通过喷雾二区侧面的出气口排出。

(3)本实用新型中带电离子喷雾系统包括设置在喷雾一区内的除尘液箱和储气罐，所述除尘液箱连通有水泵，所述水泵输出端与喷头一连通，所述储气罐连通设置有气泵，所述储气罐输出端与喷头一连通，所述除尘液箱内设置有带负电离子的除尘液。

通过水泵将除尘液箱内的除尘液加压后进入喷头一内，由于还设置有储气罐和气泵，此处气泵可采用空气压缩机，通过将空气加压后注入储气罐，再由储气罐通入喷头一内并与高压液体混合，从而形成喷雾从喷头一喷出，除尘液可由水和阴离子表面活性剂以一定比例混合而成，混合溶液中大比例的水分子带上负电。阴离子表面活性剂是将在水中电离后起作用的部分带负电荷的表面活性剂。

(4)本实用新型中储气罐通过减压阀与喷头一连通，所述电极区内还设置有位于阴阳极板下方的集液装置，所述喷头一和喷头二均设置为两个，通过减压阀可对储气罐内的高压空气进行调压，为喷头一提供0.1～0.5mpa的高压气体，在阴阳极板形成的液膜滴落在集液装置中进行回收和后续处理，此处集液装置可采用集液斗等具有收集功能的结构。

(5)本实用新型中喷头一包括呈分体式设置的主喷头和副喷头，所述主喷头和副喷头通过横向设置的液体流道连通，所述副喷头右端设置有喷头进水口，主喷头左端设置有喷头出水口，所述主喷头贴近副喷头的一端设置有呈锥形的凹槽，所述副喷头贴近主喷头的一端设置有呈锥形的导流锥，所述主喷头贴近副喷头的端面设置有若干支座，所述支座与副喷头端面抵触，所述导流锥与凹槽内壁之间、主喷头端面与副喷头端面之间形成气体流道并与液体流道连通，喷头一环侧设置有喷头进气口，所述喷头进气口与气体流道连通，所述气体流道内设置有与喷头进气口对应的薄片挡板，所述薄片挡板位于支座上方。

高压气体从喷头一环侧的喷头进气口进入气体流道中，高压除尘液通过副喷头的喷头进水口流入液体流道中，由于气体流道内设置有薄片挡板，使得高压气体均匀与高压除尘液在液体流道内混合，通过将喷头一设置为分体式的主喷头和副喷头便于安装和拆卸，在安装的过程中将副喷头的导流锥插入主喷头的凹槽内，并在支座的作用下形成气体流道，主喷头和副喷头的安装方式可采用在其环侧设置安装座并通过螺栓固定连接即可。

(6)本实用新型中进气区上端设置有光伏太阳能供电系统，所述光伏太阳能供电系统的输出端与风机、阴阳极板、水泵和气泵电性连接，光伏太阳能供电系统可由太阳能光伏电板和蓄电池组件，太阳光伏电板将太阳能转化为电能储存于蓄电池中，为整个系统供能。

(7)本实用新型中进气区内设置有控制系统，所述控制系统包括用于检测空气质量的尘粒传感器、用于接收信号并控制带电离子喷雾系统开闭及阴阳极板供电装置的供电的单片机。首先系统由光伏供能系统中的太阳能光伏电板收集太阳能，然后转化为电能储存在蓄电池中，为本装置提供动力来源进行供能，其次含尘空气通过风机进入，同时尘粒传感器将感应到的数据传输至单片机，接下来单片机控制阴阳极板两端通上电压，同时控制水泵给喷头一和喷头二提供高压水，同时气泵开始工作，将高压气储存于储气罐中，并通过减压阀给喷头一提供高压气，喷头一采用水气两相流方式喷出水雾。喷雾液体来源于除尘液箱中的除尘液，由一定比例的阴离子表面活性剂和水混合而成，可以让溶液中大部分的混合溶液分子带上负电。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型俯视结构示意图。

图3为本实用新型中喷头一的结构示意图。

图4为水压、气压与喷雾粒径大小的变化关系图。

其中，1进气区，2电极区，3出气口，4喷头二，5喷雾二区，6阴阳极板，7喷头一，71副喷头，72液体流道，73支座，74薄片挡板，75气体流道，76喷头进气口，77主喷头，78凹槽，79导流锥，8喷雾一区，9光伏太阳能供电系统，10进气口，11风机，12水泵，13水箱，14减压阀，15储气罐，16气泵，17除尘液箱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1：

参见图1～3，一种新型静电喷雾除尘装置，包括进气区1，所述进气区1侧面设置有喷雾一区8和电极区2，所述进气区1内设置有风机11，所述风机11的进口和出口分别与外部空气和电极区2连通，所述电极区2内设置有若干阴阳极板6，所述阴阳极板6与电源电性连接，所述喷雾一区8内设置有带电离子喷雾系统，所述带电离子喷雾系统的输出端设置有喷头一7，所述喷头一7延伸入电极区2并位于阴阳极板6上方。

在本实用新型中，空气通过风机11由进气区1的进口进入，由于风机11的出口与电极区2连通，使得外部空气可进入电极区2，此时喷雾一区8内的喷雾系统启动并通过喷头一7喷出带电离子喷雾，此处喷雾系统可采用现有的喷雾降尘除霾设备的结构，只需将产生喷雾的溶液替换成带电离子溶液即可产生带电离子的喷雾，由于喷头一7延伸入电极区2并位于阴阳极板6上方，使得喷头一7喷出的喷雾与进入电极区2内的外部空气混合，使喷雾在电极区2与空气中的雾霾颗粒、粉尘进行吸附，并形成带电雾滴，然后在库仑力的作用下，吸附粉尘后的带电雾滴奔向阴阳极板6，在阴阳极板6形成液膜并沉降到电极区2内，通过将高压静电除尘和雾化除霾结合，高效提升除霾效率。

本实用新型可实现高效提升除霾效率，增强喷雾除霾效果的目的，通过设置进气区、喷雾一区和电极区，利用电极区内的阴阳极板和喷雾一区内的带电离子喷雾系统，解决了现有除霾设备的除霾手段有限且治理效果不佳的问题。

喷雾除尘数据计算：

喷雾除尘主要依靠水雾在捕捉颗粒物时的惯性碰撞、拦截、扩散、重力等多种因素的综合作用。根据颗粒斯托克斯数：

其中，τ为颗粒张弛时间；d为液滴直径；μ0为来流速度；ρp为颗粒密度；dp为颗粒粒径m；c为坎宁汉修正系数；μ为气体动力粘度。

当流体绕流液滴时，st数越大、颗粒越容易由于自身惯性作用偏离流线而被液滴捕集。

静电除尘效率多依奇公式：

其中，η为除尘效率；a为气流方向截面积；q为气流流量；ω为粉尘驱进速度。

根据多依奇公式的推导过程可知粉尘的驱进速度计算公式如下：

其中q为粉尘颗粒所带电荷；e为极板间的电场强度；α为粉尘颗粒的半径；μ为气体的粘度。

在粉尘条件不变的情况下，粉尘的驱进速度ω只与极板间的电场强度e有关和荷电量有q关，电场强度e是由极板间的电压决定的，电压越高电场强度越大，荷电量q由电晕放电电流决定，电晕电流越大，荷电量越大。

综上，除尘效率与除尘器的峰值电压和平均电压的大小成正比。除尘器的峰值压由闪络电压决定，除尘器一定的情况下，粉尘若不变，则闪络电压和峰值电压不变，若要提高除尘器的平均电压，则要减小输出电压的电压波纹。

实施例2：

参见图1～3，一种新型静电喷雾除尘装置，包括进气区1，所述进气区1侧面设置有喷雾一区8和电极区2，所述进气区1内设置有风机11，所述风机11的进口和出口分别与外部空气和电极区2连通，所述电极区2内设置有若干阴阳极板6，所述阴阳极板6与电源电性连接，所述喷雾一区8内设置有带电离子喷雾系统，所述带电离子喷雾系统的输出端设置有喷头一7，所述喷头一7延伸入电极区2并位于阴阳极板6上方。

电极区2侧面设置有与其连通的喷雾二区5，喷雾二区5内设置有水箱13，所述水箱13连通有水泵12，所述水泵12的输出端设置有喷头二4，喷雾二区5侧面设置有出气口3。

本实施例中，经电极区2除尘后的空气可继续流动入喷雾二区5内，水泵12将水箱13内的液体加压有通过喷头二4喷出，对进入喷雾二区5内的空气进行二次雾化除尘，进一步提高除尘程度，提高空气清洁度，除尘后的空气通过喷雾二区5侧面的出气口3排出，电极区2和喷雾二区5上部处于封闭状态，喷头一7延伸入电极区2内，喷头二4位于空气进入喷雾二区5位置的上方图中为便于展示电极区和喷雾二区内部结构将其上部剖开。

作为一种优选的方式，进气区1背离电极区2的一侧设置有进气口10，所述风机11的进气端与进气口10连通。

作为一种优选的方式，带电离子喷雾系统包括设置在喷雾一区8内的除尘液箱17和储气罐15，所述除尘液箱17连通有水泵12，所述水泵12输出端与喷头一7连通，所述储气罐15连通设置有气泵16，所述储气罐15输出端与喷头一7连通，所述除尘液箱17内设置有带负电离子的除尘液。

该方式中，通过水泵12将除尘液箱17内的除尘液加压后进入喷头一7内，由于还设置有储气罐15和气泵16，此处气泵16可采用空气压缩机，通过将空气加压后注入储气罐15，再由储气罐15通入喷头一7内并与高压液体混合，从而形成喷雾从喷头一7喷出，除尘液可由水和阴离子表面活性剂以一定比例混合而成，混合溶液中大比例的水分子带上负电。阴离子表面活性剂是将在水中电离后起作用的部分带负电荷的表面活性剂，可采用nacl表面活性剂加入水溶液，对1.8～3.0μm粒级的粉尘减少量可达到91％。

作为一种优选的方式，储气罐15通过减压阀14与喷头一7连通，所述电极区2内还设置有位于阴阳极板6下方的集液装置，所述喷头一7和喷头二4均设置为两个。该方式中，通过减压阀14可对储气罐15内的高压空气进行调压，为喷头一7提供0.1～0.5mpa的高压气体，在阴阳极板6形成的液膜滴落在集液装置中进行回收和后续处理，此处集液装置可采用集液斗等具有收集功能的结构。

作为一种优选的方式，进气区1上端设置有光伏太阳能供电系统9，所述光伏太阳能供电系统9的输出端与风机11、阴阳极板6、水泵12和气泵16电性连接。该方式中，光伏太阳能供电系统9可由太阳能光伏电板和蓄电池组件，太阳光伏电板将太阳能转化为电能储存于蓄电池中，为整个系统供能。

本实施例的其他部分与实施例1相同，这里就不再赘述。

实施例3：

参见图1～4，一种新型静电喷雾除尘装置，包括进气区1，所述进气区1侧面设置有喷雾一区8和电极区2，所述进气区1内设置有风机11，所述风机11的进口和出口分别与外部空气和电极区2连通，所述电极区2内设置有若干阴阳极板6，所述阴阳极板6与电源电性连接，所述喷雾一区8内设置有带电离子喷雾系统，所述带电离子喷雾系统的输出端设置有喷头一7，所述喷头一7延伸入电极区2并位于阴阳极板6上方。

喷头一7包括呈分体式设置的主喷头77和副喷头71，所述主喷头77和副喷头71通过横向设置的液体流道72连通，所述副喷头71右端设置有喷头进水口，主喷头77左端设置有喷头出水口，所述主喷头77贴近副喷头71的一端设置有呈锥形的凹槽78，所述副喷头71贴近主喷头77的一端设置有呈锥形的导流锥79，所述主喷头77贴近副喷头71的端面设置有若干支座73，所述支座73与副喷头71端面抵触，所述导流锥79与凹槽78内壁之间、主喷头77端面与副喷头71端面之间形成气体流道75并与液体流道72连通，喷头一7环侧设置有喷头进气口76，所述喷头进气口76与气体流道75连通，气体流道75内设置有与喷头进气口76对应的薄片挡板74，所述薄片挡板74位于支座73上方。

本实施例中，高压气体从喷头一7环侧的喷头进气口7610进入气体流道75中，高压除尘液通过副喷头71的喷头进水口流入液体流道72中，由于气体流道75内设置有薄片挡板74，使得高压气体均匀与高压除尘液在液体流道72内混合，通过将喷头一7设置为分体式的主喷头77和副喷头71便于安装和拆卸，在安装的过程中将副喷头71的导流锥79插入主喷头77的凹槽78内，并在支座73的作用下形成气体流道75，主喷头77和副喷头71的安装方式可采用在其环侧设置安装座并通过螺栓固定连接即可，薄片挡板74可设置为弧形或平板形。

优选的喷头进水口的孔径设置为0.3mm，喷头出水口孔径设置为0.5mm，喷头喷雾效果较好，通过分析可知水压和水压在0.3mpa～0.4mpa时喷雾粒径较小，因此能提高与空气中粉尘的接触程度。

作为一种优选的方式，液体流道72、凹槽78与导流锥79同轴线设置。

作为一种优选的方式，进气区1内设置有控制系统，所述控制系统包括用于检测空气质量的尘粒传感器、用于接收信号并控制带电离子喷雾系统开闭及阴阳极板6供电装置的供电的单片机。

该方式中，首先系统由光伏供能系统中的太阳能光伏电板收集太阳能，然后转化为电能储存在蓄电池中，为本装置提供动力来源进行供能，其次含尘空气通过风机11进入，同时尘粒传感器将感应到的数据传输至单片机，接下来单片机控制阴阳极板6两端通上电压，同时控制水泵12给喷头一7和喷头二4提供高压水，同时气泵16开始工作，将高压气储存于储气罐15中，并通过减压阀14给喷头一7提供高压气，喷头一7采用水气两相流方式喷出水雾。喷雾液体来源于除尘液箱17中的除尘液，由一定比例的阴离子表面活性剂和水混合而成，可以让溶液中大部分的混合溶液分子带上负电。

本实施例的其他部分与实施例1相同，这里就不再赘述。

如上即为本实用新型的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述本实用新型的验证过程，并非用以限制本实用新型的专利保护范围，本实用新型的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。