本发明专利技术公开了一种单电源供电联合除尘的装置及其方法。高压直流电源对声波、喷雾和静电三个电路进行供电，通过变压器和逆变器调节电压，各电路连有电流表和电压表，除尘室主体顶部放置声源喇叭，声源喇叭连接功率放大器和信号发生器，喷雾从除尘室底座进入除尘室，粉尘发生器通过空气压缩机从除尘室侧面喷入粉尘，集尘板和电晕线平行固定在除尘室内，激光发射器、接收靶和激光功率计用来测量装置的除尘效果。本发明专利技术使用单电源供电，可以降低除尘能耗，电压、喷雾量、声频等参数可调，在密闭环境内喷入和收集粉尘，使用激光功率计和电流表、电压表来测量装置的效果和能耗，实现了除尘的高效性、低能耗性、可调性、环保性和数据可视化。视化。视化。
【技术实现步骤摘要】
一种单电源供电联合除尘的装置及其方法
[0001]本专利技术涉及除尘领域，特别涉及一种单电源供电联合除尘的装置及方法。
技术介绍
[0002]在各类工业设施中，如火力发电厂、垃圾焚烧发电厂、化工厂、钢铁厂等，都存在着烟尘排放问题，工业粉尘具有源头集中、排放量大、连续排放等特点，难以通过大气的自净作用实现快速净化，需要采取人为的除尘措施。
[0003]近年来，针对声波团聚的研究发展迅速，有学者尝试将声波团聚技术应用到除尘装置的设计中，来解决粉尘污染问题；进一步地，有学者在尝试将声波团聚技术与其他方式进行耦合，比如将声波团聚和喷雾、静电等进行耦合，研究耦合技术的除尘效果和能耗等等。
[0004]不少研究表明，声波团聚可以有效地减少粉尘排放，而将声波团聚和喷雾结合后能耗可进一步下降。如果再将静电场也应用到除尘当中，那除尘效果可以大大提高。此外，如果除尘系统的所有部件均用一个电源供电的话，与多电源供电相比，电源内阻的功率损失更小，从而有效减小联合除尘的能耗。综上分析，将声波、喷雾和静电结合起来，并且使用单电源供电，或许可以同时实现除尘的高效性和低能耗性。然而，目前联合除尘的专利技术较少，而使用一个电源来对整个系统供电的装置更是十分缺乏。因此，需要设计一种单电源供电联合除尘的装置，来实现除尘的高效性和低能耗性。
[0005]从现有技术来看，一些技术同时使用了喷雾和声波来进行烟气除尘，但这些技术的除尘效果和能耗没有得到定量表征，且容易造成粉尘污染。一些现有技术采用声波团聚结合喷雾联合作用对燃煤电厂排烟等含尘气流中的细颗粒物进行预处理，大大提高细颗粒物的声波团聚效率，结合后续传统的除尘器，达到高效脱除PM2.5的目的，从而控制PM2.5的排放，但该技术缺乏测量除尘效果和能耗的结构，且该技术使用的粉尘通过风机引出，容易造成粉尘污染；还有的技术采用声波团聚加喷雾的方法使粉尘颗粒团聚后降低粉尘浓度达到预防粉尘爆炸的目的，但它并没有采用单电源结构，可能导致较大的能耗损失。
技术实现思路
[0006]本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种单电源供电进行联合除尘的装置及方法，解决现有技术在这方面上的缺乏，实现除尘的高效性和低能耗性。
[0007]为解决技术问题，本专利技术的解决方案是：提供一种单电源供电联合除尘的装置，该装置包括除尘室主体、声源喇叭、粉尘发生器、空气压缩机、喷雾器、集尘板、电晕线、激光发射器、接收靶、激光功率计、信号发生器、功率放大器和高压直流电源；
[0008]所述除尘室主体侧面开有小孔，除尘室主体的顶部放置有声源喇叭，所述声源喇叭与高压直流电源连接；
[0009]所述粉尘发生器包括粉尘罐、泵气口、粉尘喷口和压力阀；粉尘罐用于储存待发生的粉尘，其上具有粉尘喷口；泵气口与空气压缩机通过管道相连接；粉尘喷口与除尘室主体
侧面的小孔通过管道连接；
[0010]所述喷雾器与高压直流电源连接，用于从除尘室底部喷入雾化液滴；所述集尘板和电晕线固定在除尘室主体内，分别与高压直流电源连接；电晕线用于产生电晕放电，集尘板用于收集荷电粉尘；
[0011]所述激光发射器向除尘室主体发射透射激光，由接收靶吸收；所述接收靶连接激光功率计，激光功率计根据接收靶上的激光强度显示示数，用于测量除尘室主体内部的除尘效果；所述高压直流电源同时为声波团聚、喷雾和静电除尘三条电路供电。
[0012]进一步地，所述粉尘发生器上具有压力阀；所述压力阀用于调节粉尘发生器内部压力。
[0013]进一步地，所述除尘室主体底部可拆卸连接有除尘室底座。
[0014]进一步地，所述声源喇叭通过功率放大器和信号发生器与高压直流电源连接。
[0015]进一步地，该装置还包括变压器、逆变器、电流表和电压表；通过变压器和逆变器调节三条电路输入电压，通过电流表和电压表测量三条电路的功率。
[0016]进一步地，所述高压直流电源的型号为高压电源XRN，输出电压为10～70kV，功率为10～100W。所述逆变器型号为W
‑
2000车载逆变器，输入电压为12V，输出电压为220V，逆变效率为90％。
[0017]进一步地，所述粉尘发生器的型号为汇分7991增强型，压力阀的调节范围是0.1～1.5MPa。
[0018]本专利技术还提供了一种利用所述装置进行除尘的方法，包括以下步骤：
[0019]步骤(1)：开启激光发射器，调整激光发射器和接收靶的摆放位置，使激光发射器发射的激光能够穿过除尘室主体的中心点，投射到接收靶上；开启激光功率计，读取激光功率计的示数；
[0020]步骤(2)：除尘室主体的透光率和激光功率计示数的关系用下述公式表示：
[0021][0022]式中，f为激光功率计的实时示数，f0为激光功率计的初始示数。
[0023]步骤(3)：开启高压直流电源、变压器和逆变器，根据实验需要调节高压直流电源的电压大小。
[0024]步骤(4)：打开空气压缩机，向粉尘发生器内泵入压缩空气；粉尘发生器的喷口阀门保持关闭状态，调节压力阀的压力大小至合适数值。
[0025]步骤(5)：拆下除尘室底座，将除尘室主体置于喷雾器上方，使喷雾器从底部向除尘室主体喷入水雾；保持喷雾器的喷雾流量不变，根据实验需要控制喷雾时间，期间读取喷雾器的电路电流表和电压表的示数，随后关闭喷雾器，盖上除尘室底座。
[0026]步骤(6)：待除尘室主体内的水雾不再自然沉降后，开启粉尘发生器的喷口阀门，使粉尘从粉尘发生器喷口进入到除尘室内，根据实验需要控制喷雾时间，随后关闭喷口阀门。
[0027]步骤(7)：开启信号放大器和功率放大器，根据实验需要控制声频和声压级的大小。
[0028]步骤(8)：待除尘室内的粉尘不再自然沉降后，开启声源喇叭并使电晕线通电，根
据实验需要控制声波和静电的作用时间；在沉降过程中，使用摄像头记录除尘室内的烟尘污染情况和激光功率计的示数变化，计算得到除尘室透光率的变化曲线，表征除尘效果；通过读取电流表和电压表示数测量电路功率，三条电路的功率之和作为单电源联合除尘的总能耗。
[0029]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种单电源供电联合除尘的装置，采用一台电源对声波团聚、喷雾和静电除尘三个电路进行供电，减少了电源内阻的功率损失，降低了除尘系统不必要的能耗，具有能够持续稳定产生烟尘的粉尘发生器，可以定量控制电源的电压大小、水雾浓度、声频和声压级等变量，通过透光率来测量装置的除尘效果，通过各通路上的电流表和电压表测量除尘系统的功率，实现了联合除尘的高效性、低能耗性和指标可视化。
[0030]本专利技术的联合除尘装置，在密闭环境下喷入粉尘，沉降下来的粉尘通过底座收集，极大的减少了粉尘污染。
附图说明
[0031]下面结合附图对本专利技术进一步说明。
[0032]图1是单电源供电联合除尘装置的结构示意图；
[0033]图中，1、除尘室主体，2、声源喇叭，3、粉尘发生器，4本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种单电源供电联合除尘的装置，其特征在于：该装置包括除尘室主体(1)、声源喇叭(2)、粉尘发生器(3)、空气压缩机(4)、喷雾器(5)、集尘板(6)、电晕线(7)、激光发射器(8)、接收靶(9)、激光功率计(10)、信号发生器(11)、功率放大器(12)和高压直流电源(13)；所述除尘室主体(1)侧面开有小孔，除尘室主体(1)的顶部放置有声源喇叭(2)，所述声源喇叭(2)与高压直流电源(13)连接；所述粉尘发生器(3)包括粉尘罐、泵气口、粉尘喷口和压力阀；粉尘罐用于储存待发生的粉尘，其上具有粉尘喷口；泵气口与空气压缩机(4)通过管道相连接；粉尘喷口与除尘室主体(1)侧面的小孔通过管道连接；所述喷雾器(5)与高压直流电源(13)连接，用于从除尘室底部喷入雾化液滴；所述集尘板(6)和电晕线(7)固定在除尘室主体(1)内，分别与高压直流电源(13)连接；电晕线(7)用于产生电晕放电，集尘板(6)用于收集荷电粉尘；所述激光发射器(8)向除尘室主体发射透射激光，由接收靶(9)吸收；所述接收靶(9)连接激光功率计(10)，激光功率计(10)根据接收靶(9)上的激光强度显示示数，用于测量除尘室主体(1)内部的除尘效果；所述高压直流电源(13)同时为声波团聚、喷雾和静电除尘三条电路供电。2.根据权利要求1所述的单电源供电联合除尘的装置，其特征在于：所述粉尘发生器(3)上具有压力阀；所述压力阀用于调节粉尘发生器(3)内部压力。3.根据权利要求1所述的单电源供电联合除尘的装置，其特征在于：所述除尘室主体(1)底部可拆卸连接有除尘室底座。4.根据权利要求1所述的单电源供电联合除尘的装置，其特征在于：所述声源喇叭(2)通过功率放大器(12)和信号发生器(11)与高压直流电源(13)连接。5.根据权利要求1所述的单电源供电联合除尘的装置，其特征在于：该装置还包括变压器(14)、逆变器(15)、电流表(16)和电压表(17)；通过变压器(14)和逆变器(15)调节三条电路输入电压，通过电流表(16)和电压表(17)测量三条电路的功率。6.根据权利要求1所述的单电源供电联合除尘的装置，其特征在于：所述高压直流电源的型号为高压电源XRN，输出电压为10～70kV，功率为10...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴昂键，钟雲濠，王博，詹明秀，张光学，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：
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