一种PM2.5湍流团聚器效率的评价装置的制作方法

本发明涉及一种pm2.5湍流团聚器效率的评价装置，属于环境保护技术领域。

背景技术：

由pm2.5污染导致的雾霾天气已成为我国突出的大气环境问题；以燃煤电站和工业锅炉为代表的燃煤排放是我国大气中pm2.5的主要来源之一。目前，总颗粒物控制技术可以达到很高的水平，但由于pm2.5粒径细小，对于pm2.5的捕获率却很低，导致大量pm2.5进入大气环境中。因此，增强pm2.5脱除的技术发展方向主要为在常规除尘设施前设置预处理措施，使其通过物理或化学作用长大成较大颗粒后再加以清除。

颗粒团聚预处理技术有很多种，包括声波团聚、化学团聚、湍流团聚、电团聚、磁团聚、蒸汽相变团聚、热泳沉积等，其中湍流团聚技术因不需要对现有除尘设备进行改造，对除尘装置固有布局改动不大，且操作简单、投资、运行成本较低，脱除效率高，故具有很好的发展前景。

扰流作用是湍流团聚的主要动力源，湍流团聚室中主要是通过改变扰流装置种类和排列方式产生漩涡来达到很好的团聚效果。发明专利cn104888573a设计了一种促进微细颗粒物聚集长大的装置和方法，其扰流叶片为三角形、瓦片形、楔形、菱形、“s”形、“z”形、矩形、椭圆形和流线形中的一种或多种组合；专利cn102000472a、201832533u则分别提出了不同湍流团聚装置的结构，李云飞(李云飞.烟气细颗粒物湍流团聚的研究[d].哈尔滨工业大学.2014)通过建立新的模型，研究了涡片和扰流圆柱的排布方式对团聚效果的影响，进而提出了一种新型湍流凝聚器，该凝聚器采用的涡片为“+”字形截面叶片，十字形涡片产涡效果较好，其不足之处在于如此设置形成的阻力较大；刘含笑(刘含笑.燃煤超细颗粒物涡聚并数值模拟.华北电力大学.2012)模拟了团聚器内超细颗粒物的湍流团聚过程，其采用大小涡片相互组合而成的扰流装置，虽然大小涡片的组合方式能够产生更多的漩涡，但是由于挡板的存在和扰流柱数量的增多，使得阻力增加较多。针对湍流团聚装置提出的不同的扰流叶片结构和布置方式，其对于pm2.5颗粒的团聚作用效果的评价亟需一套操作方便、测评准确和可靠的评价装置，为扰流叶片结构和布置方式的合理选择提供理论指导。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种能准确评判不同烟气环境下不同结构和布置方式的扰流叶片对于pm2.5颗粒的团聚作用效果的评价装置，为扰流叶片结构和布置方式的合理选择提供指导。

为了实现上述目的，本发明提供一种pm2.5湍流团聚器效率的评价装置，包括轴流风机，轴流风机的进气端与气溶胶发生器和烟气发生装置连接，出气端与前段烟道连通，前段烟道末端和尾部烟道前端通过实验段烟道连通，实验段烟道内安装pm2.5湍流团聚器；

在前段烟道和尾部烟道的测开设有多个测试缺口，在各测试缺口处分别设有风速仪一、风速仪二、静电低压撞击器和烟尘采样仪，其中，风速仪一、风速仪二分别用于采集前段烟道和尾部烟道内的风速，静电低压撞击器用于采集前段烟道和尾部烟道内的总尘分布，烟尘采样仪用于采集前段烟道和尾部烟道内的颗粒粒径分布。

进一步地，为使轴流风机内的气流更加均匀地进入前段烟道内，在靠近前段烟道入口端的前段烟道内设有气流均布装置。

进一步地，所述的轴流风机为最大风速为30m/s的可调变频风机。

进一步地，为了避免轴流风机工作过程中的振动对前段烟道造成干扰，所述的轴流风机出气端与前段烟道之间通过软连接连通。

进一步地，为避免前段烟道或实验段烟道或尾部烟道的弯曲对气流造成阻力，前段烟道、实验段烟道和尾部烟道沿左右方向一字形排布，前段烟道、实验段烟道和尾部烟道的断面均为方形或均为圆形。

本装置通过将需要检测的pm2.5湍流团聚器安装在实验段烟道内，通过气溶胶发生器和烟气发生装置对粉尘浓度和烟气组分进行模拟，并通过轴流风机以一定的风速输送到前段烟道内，通过风速仪、静电低压撞击器和烟尘采样仪对前段烟道内的风速、总尘分布和颗粒粒径分布进行采集，保持工况不变的情况下，该气流继续前行流经设置在实验段烟道内的pm2.5湍流团聚器，通过风速仪、静电低压撞击器和烟尘采样仪对尾部烟道内的风速、总尘分布和颗粒粒径分布进行采集，通过比较流经pm2.5湍流团聚器前后烟道的总尘和pm2.5颗粒分布情况，判断使用不同的扰流叶片对于pm2.5颗粒的团聚作用效果的优劣，为扰流叶片结构和布置方式的合理选择提供了理论指导。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1、轴流风机，2、气溶胶发生器，3、烟气发生装置，4、前段烟道，5、尾部烟道，6、实验段烟道，7、风速仪一，8、风速仪二，9、静电低压撞击器，10、烟尘采样仪，11、气流均布装置，12、软连接。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种pm2.5湍流团聚器效率的评价装置，包括轴流风机1，轴流风机1为最大风速为30m/s的可调变频风机，根据测试需要，一般将风速控制在10-20m/s；

轴流风机1的进气端与气溶胶发生器2和烟气发生装置3连接，轴流风机1的出气端与前段烟道4连通，前段烟道4末端和尾部烟道5前端通过实验段烟道6连通，实验段烟道6内安装pm2.5湍流团聚器；

本发明中的pm2.5湍流团聚器为现有公开使用的pm2.5湍流团聚器。pm2.5湍流团聚器中的扰流装置采用的扰流叶片可以为三角形、瓦片形、楔形、菱形、s形、z形、矩形、椭圆形和流线形中的一种或多种组合；也可采用涡片为“+”字形截面叶片或采用大小涡片相互组合的形式，只要扰流叶片的结构和布置方式不同，可用于实验比较和分析即可。

在前段烟道4和尾部烟道5上开设有多个测试缺口，在各测试缺口处分别设有风速仪一7、风速仪二8、静电低压撞击器9和烟尘采样仪10，其中，风速仪一7的采样头通过设置在前段烟道4上的测试缺口伸入到前段烟道4中，风速仪二8的采样头通过设置在尾部烟道5上的测试缺口伸入到尾部烟道5中，风速仪一7、风速仪二8分别用于采集前段烟道4和尾部烟道5内的风速，静电低压撞击器9上的两个采样头分别与前段烟道4上的测试缺口和尾部烟道5上的测试缺口连接，静电低压撞击器9用于采集前段烟道4和尾部烟道5内的总尘分布，烟尘采样仪10上的两个采样头分别与前段烟道4上的测试缺口和尾部烟道5上的测试缺口连接，烟尘采样仪10用于采集前段烟道4和尾部烟道5内的颗粒粒径分布，采集到的信号可通过数据处理和转化设备进行显示。

为使轴流风机1内的气流更加均匀地进入前段烟道4内，靠近前段烟道4入口端的前段烟道4内设有气流均布装置11；为了避免轴流风机1工作过程中的振动对前段烟道4造成干扰，轴流风机1出气端与前段烟道4之间通过软连接12连通。

为避免前段烟道4或实验段烟道6或尾部烟道5的弯曲对气流造成阻力，前段烟道4、实验段烟道6和尾部烟道5沿左右方向一字形排布，前段烟道4、实验段烟道6和尾部烟道5的断面均为方形或均为圆形。

实验时，通过气溶胶发生器3和烟气发生装置3对粉尘浓度和烟气组分进行模拟，并通过轴流风机1以一定的风速将混合气流输送到前段烟道4内，通过风速仪一7、静电低压撞击器9和烟尘采样仪10对前段烟道内的风速、总尘分布和颗粒粒径分布进行采集，保持工况不变的情况下，该气流继续前行流经设置在实验段烟道6内的pm2.5湍流团聚器，通过风速仪二8、静电低压撞击器9和烟尘采样仪10对尾部烟道5内的风速、总尘分布和颗粒粒径分布进行采集，流经尾部烟道5的气流经尾气处理装置处理后排出。

通过比较流经pm2.5湍流团聚器前后烟道的总尘和pm2.5颗粒分布情况，判断使用不同的扰流叶片对于pm2.5颗粒的团聚作用效果的优劣，为扰流叶片结构和布置方式的合理选择提供理论指导。