一种扬尘控制的车载静电除尘控制系统及应用技术方案

本发明专利技术提供一种扬尘控制的车载静电除尘控制系统及应用。车载静电除尘控制系统包括静电除尘单元和控制单元，静电除尘单元的除尘模块包括至少一个极板组件，每个极板组件包括放电电极和集尘极板，放电电极通过绝缘柱与集尘极板相对固定；集尘极板上的通风孔的开设方式为，在金属板的两侧区域开孔的集尘极板Ⅰ；或者在金属板的中间区域开孔的集尘极板Ⅱ。采用多孔集尘金属板，气流阻力小，能高效捕集车底含尘气流中的细颗粒物；通过优化开孔区域，可诱导部分扬尘气流改变流向，延长停留时间，提高扬尘的去除效率。将该控制系统装配在机动车上的应用，使得机动车成为流动收尘器，不仅有效解决扬尘污染问题，还从源头上持续减少道路积尘量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空气污染治理
，尤其涉及一种扬尘控制的车载静电除尘控制系统及应用。
技术介绍
随着我国城市化进程的加快，我国机动车保有量迅速增加，由机动车引起的道路扬尘污染问题日益突出，已成为我国城市大气颗粒物的主要来源之一，是城市灰霾天气的主要诱因之一。研究表明，不考虑区域传输对城市环境空气中PM2.5浓度的贡献，道路扬尘对城市环境空气中PM2.5浓度的贡献占比近14％～25％，仅次于燃煤或工业生产的贡献。目前，国家对主要工业源实施超低排放的管控政策，工业源颗粒物排放大幅度减少；随着国家城镇化建设的加快，部分城市扬尘控制相对滞后，扬尘将逐步成为空气中PM2.5的首要贡献源，严重影响城市居民健康和城市生态环境。目前，控制机动车扬尘的措施除了现有的道路洒水防尘、喷洒抑尘剂、人工(机械)清扫等措施外，出现了在机动车上安装除尘装置的措施，从源头解决。现有安装在机动车上的除尘装置主要有两大类，一类利用纤维织物过滤，一类利用静电捕集。如采用纤维织物结构对扬尘进行过滤去除，虽然可以捕集部分扬尘，但实际上由于车底风速较大，过滤阻力较大，无动力条件下很难诱导含尘气流经过过滤毡实现扬尘捕集效果，扬尘收集效果并不理想。已有专利报道的车载静电除尘单元，收尘极板通道与含尘气流流通方向平行，但上述结构造成装置体积庞大，质量重，功耗大，由于机动车车底空间范围有限、车辆自身振动大、车载电源功率有限，因而其实用性明显受限。
技术实现思路
针对现有技术的上述缺陷和问题，本专利技术的目的是提供一种扬尘控制的车载静电除尘控制系统及应用。解决现有车载静电除尘单元受风速影响大，除尘效果差；以及体积大和功耗大的技术问题。为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种扬尘控制的车载静电除尘控制系统，包括车载静电除尘单元，所述车载静电除尘单元包括静电除尘模块，所述静电除尘模块包括平行地固定设置的至少一个极板组件，每个极板组件包括放电电极和集尘极板，所述放电电极通过绝缘柱以与集尘极板相距一定距离的方式相对固定；所述集尘极板采用开设通风孔的金属板，所述通风孔的开设方式为下述两种中的一种，第一种为在金属板的两侧区域开孔，中间区域为实心板，记为集尘极板Ⅰ；第二种为在金属板的中间区域开孔，两侧区域为实心板，记为集尘极板Ⅱ。进一步地，在一个极板组件中，放电电极与集尘极板的距离为0.5～5cm。优选为2～4cm。最佳的是3cm。进一步地，所述集尘极板Ⅰ中，两侧区域开设的通风孔的孔径为2～10mm；在两侧区域的开孔率为25％～65％，该中间区域的面积占集尘极板Ⅱ总面积的10％～40％。优选地，所述集尘极板Ⅰ中，两侧区域开设的通风孔的孔径为5mm；在两侧区域的开孔率50％，中间区域面积占集尘极板Ⅰ的总面积的20％。进一步地，所述集尘极板Ⅱ中，中间区域开设的通风孔的孔径为2～10mm；在中间区域的开孔率为25％～65％；该中间区域的面积占集尘极板Ⅱ总面积的30％～80％。优选地，所述集尘极板Ⅱ中，中间区域开设的通风孔的孔径为5mm；在中间区域的开孔率为50％；该中间区域的面积占集尘极板Ⅱ总面积的60％。进一步地，所述放电电极采用金属丝，通过在集尘极板上固定的多个绝缘柱将金属丝固定在绝缘柱的方式，形成与集尘极板平行的金属丝网的放电电极。保证进入静电除尘模块的扬尘微粒均能荷电。优选地，控制金属丝网中相邻金属丝之间的距离为放电电极与集尘极板的距离的1.1～2倍，优选为1.5倍。优选地，所述金属丝采用直径为0.5～0.8mm的不锈钢电晕线。优选为，直径为0.6mm的不锈钢电晕线。进一步优选的技术方案，所述静电除尘模块包括两个或者两个以上的极板组件时，以包括集尘极板Ⅰ的极板组件和包括集尘极板Ⅱ的极板组件交替设置的方式，将多个极板组件平行等距地相对固定构成多级静电除尘模块；控制相邻两个极板组件之间的距离大于或者等于该相邻两个极板组件的集尘极板与放电电极之间的距离。优选地，控制相邻两个极板组件之间的距离等于该相邻两个极板组件的集尘极板与放电电极之间的距离。即控制静电除尘模块中的放电电极与其相邻集尘极板的距离均相等。进一步优选的技术方案是，所述集尘极板采用复合集尘极板，包括前述的开设通风孔的金属板和金属丝网，所述金属丝网覆盖连接在所述金属板的一侧面上。优选地，所述金属丝网覆盖连接在所述金属板的远离该极板组件的放电电极的侧面上。进一步地，所述金属丝网的网孔孔径控制在1～3mm。进一步优选的技术方案是，所述车载静电除尘单元还包括辅助集尘极板，所述辅助集尘多孔极板平行地固定在静电除尘模块的迎风侧的最外层极板组件的放电电极侧，且辅助集尘多孔极板与最外层极板组件的放电电极的距离与极板组件的集尘极板与放电电极的距离相同；所述辅助集尘多孔极板的网孔的大小设计为10～20mm，开孔率控制为50％～90％。优选地，所述辅助集尘多孔极板的网孔的大小设计为15mm，开孔率控制为70％。进一步优选的技术方案是，所述车载静电除尘单元还包括集灰斗和多个灰斗导流板，所述集灰斗固定设置在所述静电除尘模块下方；每个灰斗导流板以沿空气流动方向向集灰斗内倾斜的方式固定在相应的极板组件的下方，倾斜低端伸入所述集灰斗内。进一步地，所述集灰斗内连接多个隔板，将集灰斗的容腔分隔为与极板组件的个数相同的多个集灰腔；该多个集灰腔分别对应位于相应极板组件的下方。进一步优选的技术方案是，所述车载静电除尘单元还包括上导流板和下导流板，所述上导流板和下导流板以沿空气流动方向相向倾斜的方式，固定在所述车载静电除尘单元的静电除尘模块的上方和下方；并在下导流板上开设与集灰斗的进灰口相对应的出灰口。优选地，所述灰斗导流板的倾斜低端位于极板组件的集尘极板的正下方。方便灰尘顺利落入集灰斗内的同时，能有效防止气流再将集灰斗内的灰尘带走。本专利技术的一种扬尘控制的车载静电除尘控制系统还包括控制单元，所述控制单元包括控制器、高压供给模块、速度传感器和雨雪传感器，高压供给模块的阳极输出端与各极板组件的集尘极板连接，阴极输出端与各极板组件的放电电极连接；所述控制器的输出端与所述高压供给模块的控制端连接，控制高压供给模块中是否向极板组件供给高压电；所述速度传感器的采集端采集机动车运行速度，输出端与所述控制器的输入端连接；所述雨雪传感器的采集端采集雨雪信息，输出端与所述控制器的输入端连接；所述雨雪传感器将采集的雨/雪信息输送至控制器内，控制器依据该雨雪信息判断是否为雨/雪天气；若分析为雨/雪天气，则控制器控制高压供给模块的控制端为断开状态，不为极板组件供给高压电，不开启静电除尘功能；若分析不是雨/雪天气，控制器读取接收的速度传感器采集的运行速度V，当V≤V1，或者V≥V2时，控制器控制高压供给模块的控制端为断开状态，不为极板组件供给高压电，不开启静电除尘功能；当V1＜V＜V2时，控制器控制高压供给模块的控制端为闭合状态，为极板组件供给高压电，开启静电除尘功能；其中，V1为预设最低运行速率，V2为预设最高运行速率，V1、V2均预存在控制器内。进一步地，所述高压供给模块包括蓄电池、逆变器、高压发生器和控制开关，所述蓄电池的输出端与逆变器的输入端连接，所述逆变器的输出端与所述高压发生器的输入端连接；所述高压发生器的阳极输出端与集尘极板连接，阴极输出端与放电电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扬尘控制的车载静电除尘控制系统，包括车载静电除尘单元，其特征在于，所述车载静电除尘单元包括静电除尘模块，所述静电除尘模块包括平行地固定设置的至少一个极板组件，每个极板组件包括放电电极和集尘极板，所述放电电极通过绝缘柱以与集尘极板相距一定距离的方式相对固定；所述集尘极板采用开设通风孔的金属板，所述通风孔的开设方式为下述两种中的一种，第一种为在金属板的两侧区域开孔，中间区域为实心板，记为集尘极板Ⅰ；第二种为在金属板的中间区域开孔，两侧区域为实心板，记为集尘极板Ⅱ。

【技术特征摘要】
1.一种扬尘控制的车载静电除尘控制系统，包括车载静电除尘单元，其特征在于，所述车载静电除尘单元包括静电除尘模块，所述静电除尘模块包括平行地固定设置的至少一个极板组件，每个极板组件包括放电电极和集尘极板，所述放电电极通过绝缘柱以与集尘极板相距一定距离的方式相对固定；所述集尘极板采用开设通风孔的金属板，所述通风孔的开设方式为下述两种中的一种，第一种为在金属板的两侧区域开孔，中间区域为实心板，记为集尘极板Ⅰ；第二种为在金属板的中间区域开孔，两侧区域为实心板，记为集尘极板Ⅱ。2.根据权利要求1所述的一种扬尘控制的车载静电除尘控制系统，其特征在于，所述静电除尘模块中，所述集尘极板Ⅰ中，两侧区域开设的通风孔的孔径为2～10mm；在两侧区域的开孔率为25％～65％，中间区域面积占集尘极板Ⅰ的总面积的10％～40％；所述集尘极板Ⅱ中，中间区域开设的通风孔的孔径为2～10mm；在中间区域的开孔率为25％～65％；该中间区域的面积占集尘极板Ⅱ总面积的30％～80％。3.根据权利要求1所述的一种扬尘控制的车载静电除尘控制系统，其特征在于，所述静电除尘模块包括两个或者两个以上的极板组件时，以包括集尘极板Ⅰ的极板组件和包括集尘极板Ⅱ的极板组件交替设置的方式，将多个极板组件平行等距地相对固定构成多级静电除尘模块；控制相邻两个极板组件之间的距离大于或者等于该相邻两个极板组件的集尘极板与放电电极之间的距离。4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种扬尘控制的车载静电除尘控制系统，其特征在于，所述集尘极板采用复合集尘极板，包括上述权利要求1或者2所述的开设通风孔的金属板和金属丝网，所述金属丝网覆盖连接在所述金属板的一侧面上。5.根据权利要求1至3中任一项所述的一种扬尘控制的车载静电除尘控制系统，其特征在于，所述车载静电除尘单元还包括辅助集尘多孔极板，所述辅助集尘多孔极板平行地固定在静电除尘模块的迎风侧的最外层极板组件的放电电极侧，且辅助集尘多孔极板与最外层极板组件的放电电极的距离与该最外层极板组件的集尘极板与放电电极的距离相同；所述辅助集尘多孔极板的网孔的大小设计为10～20mm，开孔率控制为50％～90％。6.根据权利要求1至3中任一项所述的一种扬尘控制的车载静电除尘控制系统，其特征在于，所述车载静电除尘单元还包括集灰斗和多个灰斗导流板，所述集灰...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凡，黄家玉，田刚，刘宇，王凡，都基峻，邓双，束韫，曹晴，王相凤，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11