一种方腔流颗粒物发生装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种方腔流颗粒物发生装置，可用于新风机动态过滤性能的测试实验系统，所述方腔流颗粒物发生装置为一个顶部开口、相对的两个侧面部分开口的盒体结构；对燃香在气流方向形成四周保护，防止气流速度过快对燃香形成对流降温，导致燃香熄灭，保证燃香持续燃烧；所述方腔流颗粒物发生装置的高度与沿气流方向长度之比的设置需要保证外部气流能到达所述方腔流颗粒物发生装置的底部，将烟气均匀缓慢地带出，避免燃烧缺氧，同时也避免大风量下将火星带出。本发明专利技术稳定可靠成本低，大大降低实验运行费用。本发明专利技术燃香发烟稳定性好，且经济成本及初投资低；燃香时间持久，人工更换燃香周期可达72小时，可减少实验测试的人工成本。

A device for generating particles in square cavity flow

The invention discloses a square cavity flow particulate matter generating device, which can be used for testing the dynamic filtration performance of a new fan. The square cavity flow particulate matter generating device is a box structure with an opening at the top and two openings at the opposite sides; it protects the incense burning in the direction of the air flow and prevents the air flow from speeding too fast. The ratio of the height of the square cavity flow particle generating device to the length along the direction of the air flow should be set to ensure that the external air flow can reach the bottom of the square cavity flow particle generating device, and the flue gas can be evenly and slowly carried out to avoid combustion anoxia. At the same time, it also avoids the big wind volume to bring Mars out. The invention is stable, reliable and low in cost, and greatly reduces the cost of experimental operation. The invention has the advantages of good stability, low economic cost and initial investment, durable incense burning time, 72 hours of manual replacement of incense burning cycle, and can reduce the labor cost of experimental testing.

【技术实现步骤摘要】
一种方腔流颗粒物发生装置
本专利技术属于通风
，涉及新风机动态过滤性能的测试实验系统。
技术介绍
近年来，随着室外空气雾霾现象越来越严重，市场上的新风机也越来越多。对于目前新风机种类多、产品研发快的情况，新风机的长期性能测试需要的实验台和实验装置供不应求，如何利用有效的测试时间和测试系统实现多台新风机的长期测试是一个急需解决的问题。目前对于新风机的动态过滤性能测试，以实际的工程数据为主，其工程数据可靠度偏低，数据采集周期较长，工程经验往往不能满足研发需求。实验室或监测机构中新风机的长期测试周期长，传统的新风机动态性能测试都是在高浓度颗粒物条件下以缩短新风机的测试时间，与实际的大气低浓度颗粒物条件不同，造成测试结果与实际运行结果不一致。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种可用于新风机动态过滤性能的测试实验系统的方腔流颗粒物发生装置，以解决单台新风机测试周期长，测试工况与实际运行工况不统一的问题，实现新风机动态性能的在线仿真测试，克服上述传统新风机测试系统的缺陷。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种方腔流颗粒物发生装置，所述方腔流颗粒物发生装置为一个顶部开口、相对的两个侧面部分开口的盒体结构；对燃香在气流方向形成四周保护，防止气流速度过快对燃香形成对流降温，导致燃香熄灭，保证燃香持续燃烧；所述方腔流颗粒物发生装置的高度与沿气流方向长度之比的设置需要保证外部气流能到达所述方腔流颗粒物发生装置的底部，将烟气均匀缓慢地带出，避免燃烧缺氧，同时也避免大风量下将火星带出。进一步地，其包括相互连接配合的底板及四周的侧板，其中两个部分开口的侧面分别是相对的第一挡板和第二挡板所在的侧面；方腔另一侧上部，即第二挡板的上部与主风管通过法兰连接。进一步地，方腔流颗粒物发生装置沿气流方向的一侧下部设置第一挡板，空气从方腔流颗粒物发生装置的第一挡板的上方空间，经过腔体形成烟气后再从另一侧的第二挡板的上部流出至主风管内。进一步地，所述方腔流颗粒物发生装置的长高比为第一挡板或第二挡板高度与方腔流颗粒物发生装置沿气流方向长度之比，所述长高比在2～3之间。使用包含所述方腔流颗粒物发生装置的实验系统进行新风机动态过滤性能测试的方法，针对新风机的过滤效率和阻力两项指标，实验系统包括方腔流颗粒物发生装置、多末端调节系统、为整个测试系统提供动力的风机、连接风机、方腔流颗粒物发生装置和静压箱的主风管、双层静压箱、颗粒物传感器、压差传感器、被测新风机。进一步地，所述的多末端调节系统根据阀门阻力特性，在不同被测新风机数量和不同的新风机测试风量下，其各阀门的开启状态不同。进一步地，所述静压箱的尺寸与整个新风机测试试验系统的设计风量有关。不同的末端数量和末端支路最大需求风量，所述测试试验系统的设计风量不同，静压箱的设计也尺寸不同。进一步地，所述颗粒物浓度传感器用来检测新风机进口的颗粒物浓度和新风机出口的颗粒物浓度。各个支路的新风机进口的颗粒物浓度统一在静压箱中检测，且需采用大量程的颗粒物浓度传感器，检测新风机出口颗粒物浓度的颗粒物浓度传感器则需要更高的精度。进一步地，所述压差传感器与新风机前后支管上布置的静压环连接，新风机的最大压力损失不同，压差传感器所需的量程也不同。进一步地，方腔流颗粒物发生装置采用燃香发烟装置，测试时，将燃香放置于方腔中心位置，采用人工换香方式，使尘源稳定；根据不同的进口浓度工况采用相应的燃香数量。进一步地，所述人工换香方式的时间周期为72小时。进一步地，将发烟装置设置于管路系统的负压段，保证燃香的正常燃烧和发烟稳定；发烟装置采用顶部开口的方腔流技术，以保证方腔外部气流能到达方腔底部，将烟气均匀缓慢地带出，避免燃烧缺氧，同时也避免大风量下将火星带出，方腔对燃香在气流方向形成四周保护，防止气流速度过快对燃香形成对流降温，导致燃香熄灭，保证燃香持续燃烧。进一步地，控制通过发烟装置的气流速度不高于1m/s。进一步地，所述静压箱中的孔板采用厚度为1mm-3mm钢板。进一步地，所述静压箱中的孔板的开孔率为60％-80％。进一步地，所述静压箱中的孔板的孔洞直径为3cm-7cm。由于采用上述方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术所示的一种新风机动态过滤性能的测试实验系统，采用多末端风量可调节支路，实现多台新风机性能的同时测试试验；通过颗粒物浓度传感器和压差传感器的实时数据传输，实现新风机动态性能监测；测试条件与新风机实际运行环境相似，获得新风机真实性能数据；颗粒物发生装置稳定可靠成本低，大大降低实验运行费用。具体分析如下：(1)测试条件与实际运行的一致性。本专利技术所述的测试实验系统的方腔流颗粒物发生装置采用多个发烟燃香，燃香发烟持续时间长，发烟量稳定。传统的新风机测试试验装置，发尘浓度一般高达70mg/m3，新风机进口浓度与实际环境浓度相差4个数量级，根据过滤器的过滤机理，如此高浓度下过滤器对颗粒物污染物的过滤性能不能真实模拟重现大气环境低浓度下的过滤性能，造成测试结果与实际结果严重不一致。本专利技术所述的新风机测试实验系统进口颗粒物浓度根据燃香的数量控制，有效模拟重雾霾天气下大气颗粒物浓度，颗粒物浓度控制在20ug/m3～1000ug/m3，可涵盖全球大部分城市的空气颗粒物浓度范围，从而实现新风机在实际运行工况下的动态性能监测。(2)方腔流颗粒物发生装置发烟稳定且成本低。本专利技术所述的测试实验系统的方腔流颗粒物发生装置采用燃香发烟的方式，对比国家标准中的人工尘、ASHRAE大气人工尘等方腔流颗粒物发生装置，燃香发烟稳定性好，且经济成本非常低，初投资也低。同时燃香时间持久，人工更换燃香周期可达72小时，因此可以减少实验测试的人工成本。(3)双层静压箱垂直流技术，实现烟气、空气充分混合，保证气流均匀。本专利技术所述测试实验系统的双层静压箱，中间设置一块均匀孔板；根据空气动力学原理，主风管内的空气、烟气混合气体水平进入上层静压箱后需要发生气流偏转，因惯性作用空气和烟气在上层静压箱内进一步充分混合；中间均匀孔板可使垂直气流均匀通过，最后到达下层静压箱的空气烟气完全混合，且分布均匀，保证下层静压箱内的颗粒物浓度传感器监测数值可以有效表征各支路进口的颗粒物浓度，确保实验准确性良好。(4)多末端测试系统的并行测试。本专利技术所述的测试实验系统的多末端测试系统包括新风机进出口侧的颗粒物浓度和压差的在线监测。通过布置n+1个颗粒物传感器和n个压差传感器，实现对n个支路的监测，相对于n个单一测试的新风机测试试验台，可减少n-1个颗粒物传感器的布置。根据每个新风机的测试风量和整个系统的管路特性，通过多末端调节系统调整各阀门的开度，同时调节总管上的风机运行风量以及方腔流颗粒物发生装置的发烟强度，实现多台新风机在设定的测试风量和进口颗粒物浓度下运行。多末端调节系统根据各支路并联运行的流体力学阻力特性，当增加一个支路的新风机运行工况时，只需调节该支路的阀门开度和总阀门的开度即可，调节简单，对其他运行新风机的管路特性并不构成影响。(5)传感器的动态在线测试。本专利技术所述的测试实验系统的颗粒物传感器和压差传感器，响应时间短，读数间隔在15秒以内，可以实时监测测试系统中的颗粒物浓度和压差变化。传感器通过连接PC，将数据上传至网络云端，从而实现对测试试验系统远程监控，实现自动化远程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方腔流颗粒物发生装置，其特征在于：所述方腔流颗粒物发生装置为一个顶部开口、相对的两个侧面部分开口的盒体结构；对燃香在气流方向形成四周保护，防止气流速度过快对燃香形成对流降温，导致燃香熄灭，保证燃香持续燃烧；所述方腔流颗粒物发生装置的高度与沿气流方向长度之比的设置需要保证外部气流能到达所述方腔流颗粒物发生装置的底部，将烟气均匀缓慢地带出，避免燃烧缺氧，同时也避免大风量下将火星带出。

【技术特征摘要】
1.一种方腔流颗粒物发生装置，其特征在于：所述方腔流颗粒物发生装置为一个顶部开口、相对的两个侧面部分开口的盒体结构；对燃香在气流方向形成四周保护，防止气流速度过快对燃香形成对流降温，导致燃香熄灭，保证燃香持续燃烧；所述方腔流颗粒物发生装置的高度与沿气流方向长度之比的设置需要保证外部气流能到达所述方腔流颗粒物发生装置的底部，将烟气均匀缓慢地带出，避免燃烧缺氧，同时也避免大风量下将火星带出。2.根据权利要求1所述的方腔流颗粒物发生装置，其特征在于：其包括相互连接配合的底板及四周的侧板，其中两个部分开口的侧面分别是相对的第一挡板(111)和第二挡板(...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹昌盛，高军，唐波，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31