一种摩擦电热电自驱动除尘检测设备及其除尘检测方法技术

本发明专利技术公开了一种摩擦电热电自驱动除尘检测设备及其除尘检测方法。该设备包括除尘设备及热电转换器。除尘设备包括存有介质颗粒的除尘腔体。除尘腔体的相对两端设置有用于向除尘腔体内引入含有废物颗粒的进气气流的进气管道及用于从除尘腔体内排出排气气流的排气管道。除尘腔体两端还设有分别用于检测进气气流及排气气流组分参数的进气检测器及排气检测器。电磁线圈环绕设置在除尘腔体外表面。除尘腔体内还设置有用于吸附电离及偏转后的废物颗粒的圆筒电极。热电转换器环绕设置在除尘腔体外表面。热电转换器包括环形散热器及位于除尘腔体与环形散热器之间并用于将两者之间温差转化为电能并为电磁线圈、进气检测器及排气检测器供电的热电器件。

A friction electric heating self driving dust detection device and its dust detection method

The invention discloses a friction electrothermal electric self driving dust removal detection device and a dust removal detection method thereof. The equipment includes dust removal equipment and thermoelectric converter. The dust removal equipment includes a dust removal chamber with medium particles. The opposite ends of the dedusting cavity are provided with an intake pipe for introducing the intake air containing waste particles into the dust chamber and an exhaust pipe for discharging the exhaust gas from the dust chamber. At the two ends of the dust collecting chamber, an intake detector and an exhaust detector are respectively used for detecting the intake air flow and the components of the exhaust air flow. The electromagnetic coil surrounds the external surface of the dust removal chamber. A cylinder electrode for adsorbing ionizing and deflecting waste particles is also arranged in the dust removal chamber. The thermoelectric transducer is surrounded on the external surface of the dust removal chamber. The thermoelectric converter consists of a ring radiator and a thermoelectric device that is between the dusting cavity and the annular radiator and is used to convert the temperature difference between the two to the electric energy and to power the electromagnetic coil, the intake detector and the exhaust detector.

【技术实现步骤摘要】
一种摩擦电热电自驱动除尘检测设备及其除尘检测方法
本专利技术涉及热电器件与除尘领域，更具体而言，涉及一种摩擦电热电自驱动除尘检测设备，本专利技术还涉及一种摩擦电热电自驱动除尘检测方法。
技术介绍
工业餐饮业废气、废液、废渣的直接排放，在浪费热能的同时，又使得环境中微纳颗粒浓度不断增加，且随着空气流动在城市热岛上空弥散，给人类健康、工商业发展带来了严重影响。目前，通过采用静电除尘、颗粒床过滤除尘、喷淋除尘，辅之检测设备进行达标排放取得了一定成效。然而，上述除尘与检测设备部分程度上存在除尘效果差、除尘与检测两分离等问题。
技术实现思路
本专利技术实施方式提供一种摩擦电热电自驱动除尘检测设备(1)。所述摩擦电热电自驱动除尘检测设备(1)包括除尘设备及热电转换器(30)。所述除尘设备包括除尘腔体(201)、进气管道(101)、排气管道(109)、进气检测器(104)、电磁线圈(106)、排气检测器(108)及圆筒电极(204)，所述除尘腔体(201)内存有介质颗粒(206)，所述进气管道(101)与所述排气管道(109)设置在所述除尘腔体(201)的相对两端，所述进气管道(101)用于向所述除尘腔体(201)内引入含有废物颗粒(205)的进气气流(202)，所述排气管道(109)用于从所述除尘腔体(201)内排出排气气流(207)，所述电磁线圈(106)环绕设置在所述除尘腔体(201)的环形侧壁外表面，所述圆筒电极(204)间隔设置在所述除尘腔体(201)内并用于吸附电离及偏转后的所述废物颗粒(205)，所述进气检测器(104)设置在所述除尘腔体(201)的设有所述进气管道(101)的一端并用于检测所述进气气流(202)的组分参数，所述排气检测器(108)设置在所述除尘腔体(201)的设有所述排气管道(109)的一端并用于检测所述排气气流(207)的组分参数。所述热电转换器(30)包括环绕设置在所述除尘腔体(201)的环形侧壁外表面的热电器件(301)及环绕设置在所述热电器件(301)上的环形散热器(300)，所述热电器件(301)位于所述除尘腔体(201)与所述环形散热器(300)之间，所述热电器件(301)用于将所述除尘腔体(201)的环形侧壁外表面与所述环形散热器(300)之间的温差转化为电能并为所述电磁线圈(106)、所述进气检测器(104)及所述排气检测器(108)供电。在某些实施方式中，所述电磁线圈(106)的材质为镀镍铜芯高耐火绝缘导线。在某些实施方式中，所述除尘设备包括设置在所述进气管道(101)下游的扇形圆筒滤网(102)，所述扇形圆筒滤网(102)设置在所述除尘腔体(201)内。在某些实施方式中，所述除尘设备包括金属梁(203)，所述圆筒电极(204)通过所述金属梁(203)相互固定，相邻所述圆筒电极(204)之间留有一定间隙。在某些实施方式中，所述金属梁(203)及所述圆筒电极(204)的材质均为金、铅、铂、铝、碳、镍或钛。在某些实施方式中，所述进气检测器(104)及所述排气检测器(108)分别设置在所述除尘腔体(201)的环形侧壁外表面的相背的两侧，所述进气检测探头(105)及所述排气检测探头(107)分别插入所述除尘腔体(201)的内部相对的两个底端。在某些实施方式中，所述进气检测探头(105)与所述排气检测探头(107)相同，是温度湿度检测仪、化学组分分析检测仪及微纳颗粒尺寸检测仪中的一种或多种。在某些实施方式中，在沿所述环形散热器(300)至所述除尘腔体(201)的环形侧壁外表面的方向上，所述热电器件(301)包括依次叠层设置的第一导热基底(302)、第一电极层(303)、p型热电腿(304)、n型热电腿(305)、第二电极层(306)及第二导热基底(307)，所述p型热电腿(304)和所述n型热电腿(305)交错设置并且分别通过所述第一电极层(303)及所述第二电极层(306)与相邻的所述p型热电腿(304)或所述n型热电腿(305)连接。在某些实施方式中，所述热电器件(301)的数量为多个，多个所述热电器件(301)串联、并联或串并联的方式结合。在某些实施方式中，所述p型热电腿(304)的材质是高温段的p型SiGe基材料、p型CoSb3基材料、p型SnSe基材料、p型PbSe基材料、p型Cu2Se基材料、p型BiCuSeO基材料、p型Half-Heusler材料、p型Cu(In,Ga)Te2材料、p型FeSi2基材料、CrSi2、MnSi1.73、CoSi、p型Cu1.8S基材料、或p型氧化物材料；或者所述p型热电腿(304)的材质是中温段的p型PbTe基材料、p型CoSb3基材料、p型Half-Heusler材料、p型Cu1.8S基材料、或p型AgSbTe2基材料；或者所述p型热电腿(304)的材质是低温段的p型Bi2Te3基材料、p型Sb2Se3基材料、或p型Sb2Te3基材料。在某些实施方式中，所述n型热电腿(305)的材质是高温段的n型SiGe基材料、n型CoSb3基材料、n型SnSe基材料、n型SnTe基材料、n型Cu2Se基材料、n型Half-Heusler材料、或n型氧化物材料；或者所述n型热电腿(305)的材质是中温段的n型PbTe基材料、n型PbS基材料、n型CoSb3基材料、n型Mg2Si基材料、n型Zn4Sb3基材料、n型InSb基材料、n型Half-Heusler材料、n型氧化物材料、或n型AgSbTe2基材料；或者所述n型热电腿(305)的材质是低温段的n型Bi2Te3基材料、n型BiSb基材料、n型Zn4Sb3基材料、n型Mg3Sb2基材料、n型Bi2Se3基材料、或n型Sb2Se3基材料。在某些实施方式中，所述第一导热基底(302)、第二导热基底(307)的材质均为氧化铝陶瓷或聚酰亚胺(Polyimide,PI)复合材料。在某些实施方式中，所述环形散热器(300)设置在所述第一导热基底(302)的外表面以将所述热电器件(301)与所述除尘腔体(201)夹持固定，所述环形散热器(300)包括至少两片散热翅片(300a)。在某些实施方式中，所述摩擦电热电自驱动除尘检测设备(1)包括固定支架(103)，所述固定支架(103)分别设置在除尘腔体(201)的相对的两端，所述进气管道(101)与所述排气管道(109)分别通过所述固定支架(103)设置在所述除尘腔体(201)上。在某些实施方式中，所述除尘腔体(201)的材质为绝缘高分子材料、绝缘胶木或绝缘陶瓷，所述进气管道(101)及所述排气管道(109)的材质为均不锈钢或金属铜。在某些实施方式中，所述介质颗粒(206)为绝缘体，所述介质颗粒(206)是电负性高于电极材料电负性的聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,PTFE)或氟化乙烯丙烯共聚物(Fluorinatedethylenepropylene,FEP)，或者是电负性低于电极材料电负性的石英、玻璃或硅酸盐材料。在某些实施方式中，所述环形散热器(300)为石墨散热器、铜散热器、铝合金散热器、或热管。本专利技术实施方式还提供一种利用上述任一项所述的摩擦电热电自驱动除尘检测设备(1)的摩擦电热电自驱动除尘检测方法。所述方法包括：通过所述进气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摩擦电热电自驱动除尘检测设备(1)，其特征在于，所述摩擦电热电自驱动除尘检测设备(1)包括：除尘设备，所述除尘设备包括除尘腔体(201)、进气管道(101)、排气管道(109)、进气检测器(104)、电磁线圈(106)、排气检测器(108)及圆筒电极(204)，所述除尘腔体(201)内存有介质颗粒(206)，所述进气管道(101)与所述排气管道(109)设置在所述除尘腔体(201)的相对两端，所述进气管道(101)用于向所述除尘腔体(201)内引入含有废物颗粒(205)的进气气流(202)，所述排气管道(109)用于从所述除尘腔体(201)内排出排气气流(207)，所述电磁线圈(106)环绕设置在所述除尘腔体(201)的环形侧壁外表面，所述圆筒电极(204)间隔设置在所述除尘腔体(201)内并用于吸附电离及偏转后的所述废物颗粒(205)，所述进气检测器(104)设置在所述除尘腔体(201)的设有所述进气管道(101)的一端并用于检测所述进气气流(202)的组分参数，所述排气检测器(108)设置在所述除尘腔体(201)的设有所述排气管道(109)的一端并用于检测所述排气气流(207)的组分参数；及热电转换器(30)，所述热电转换器(30)包括环绕设置在所述除尘腔体(201)的环形侧壁外表面的热电器件(301)及环绕设置在所述热电器件(301)上的环形散热器(300)，所述热电器件(301)位于所述除尘腔体(201)与所述环形散热器(300)之间，所述热电器件(301)用于将所述除尘腔体(201)的环形侧壁外表面与所述环形散热器(300)之间的温差转化为电能并为所述电磁线圈(106)、所述进气检测器(104)及所述排气检测器(108)供电。...

【技术特征摘要】
1.一种摩擦电热电自驱动除尘检测设备(1)，其特征在于，所述摩擦电热电自驱动除尘检测设备(1)包括：除尘设备，所述除尘设备包括除尘腔体(201)、进气管道(101)、排气管道(109)、进气检测器(104)、电磁线圈(106)、排气检测器(108)及圆筒电极(204)，所述除尘腔体(201)内存有介质颗粒(206)，所述进气管道(101)与所述排气管道(109)设置在所述除尘腔体(201)的相对两端，所述进气管道(101)用于向所述除尘腔体(201)内引入含有废物颗粒(205)的进气气流(202)，所述排气管道(109)用于从所述除尘腔体(201)内排出排气气流(207)，所述电磁线圈(106)环绕设置在所述除尘腔体(201)的环形侧壁外表面，所述圆筒电极(204)间隔设置在所述除尘腔体(201)内并用于吸附电离及偏转后的所述废物颗粒(205)，所述进气检测器(104)设置在所述除尘腔体(201)的设有所述进气管道(101)的一端并用于检测所述进气气流(202)的组分参数，所述排气检测器(108)设置在所述除尘腔体(201)的设有所述排气管道(109)的一端并用于检测所述排气气流(207)的组分参数；及热电转换器(30)，所述热电转换器(30)包括环绕设置在所述除尘腔体(201)的环形侧壁外表面的热电器件(301)及环绕设置在所述热电器件(301)上的环形散热器(300)，所述热电器件(301)位于所述除尘腔体(201)与所述环形散热器(300)之间，所述热电器件(301)用于将所述除尘腔体(201)的环形侧壁外表面与所述环形散热器(300)之间的温差转化为电能并为所述电磁线圈(106)、所述进气检测器(104)及所述排气检测器(108)供电。2.根据权利要求1所述的摩擦电热电自驱动除尘检测设备(1)，其特征在于，所述电磁线圈(106)的材质为镀镍铜芯高耐火绝缘导线。3.根据权利要求1所述的摩擦电热电自驱动除尘检测设备(1)，其特征在于，所述除尘设备包括设置在所述进气管道(101)下游的扇形圆筒滤网(102)，所述扇形圆筒滤网(102)设置在所述除尘腔体(201)内。4.根据权利要求1所述的摩擦电热电自驱动除尘检测设备(1)，其特征在于，所述除尘设备包括金属梁(203)，所述圆筒电极(204)通过所述金属梁(203)相互固定，相邻所述圆筒电极(204)之间留有一定间隙。5.根据权利要求4所述的摩擦电热电自驱动除尘检测设备(1)，其特征在于，所述金属梁(203)及所述圆筒电极(204)的材质均为金、铅、铂、铝、碳、镍、或钛。6.根据权利要求1所述的摩擦电热电自驱动除尘检测设备(1)，其特征在于，所述进气检测器(104)及所述排气检测器(108)分别设置在所述除尘腔体(201)的环形侧壁外表面的相背的两侧，所述进气检测探头(105)及所述排气检测探头(107)分别插入所述除尘腔体(201)的内部相对的两个底端。7.根据权利要求6所述的摩擦电热电自驱动除尘检测设备(1)，其特征在于，所述进气检测探头(105)与所述排气检测探头(107)相同，是温度湿度检测仪、化学组分分析检测仪及微纳颗粒尺寸检测仪中的一种或多种。8.根据权利要求1所述的摩擦电热电自驱动除尘检测设备(1)，其特征在于，在沿所述环形散热器(300)至所述除尘腔体(201)的环形侧壁外表面的方向上，所述热电器件(301)包括依次叠层设置的第一导热基底(302)、第一电极层(303)、p型热电腿(304)、n型热电腿(305)、第二电极层(306)及第二导热基底(307)，所述p型热电腿(304)和所述n型热电腿(305)交错设置并且分别通过所述第一电极层(303)及所述第二电极层(306)与相邻的所述p型热电腿(304)或所述n型热电腿(305)连接。9.根据权利要求8所述的热电自驱动除尘检测设备(1)，其特征在于，所述热电器件(301)的数量为多个，多个所述热电器件(301)串联、并联或串并联的方式结合。10.根据权利要求8所述的摩擦电热电自驱动除尘检测设备(1)，其特征在于，所述p型热电腿(304)的材质是高温段的p型SiGe基材料、p型CoSb3基材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：何佳清，周毅，陈跃星，孙鑫，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：广东,44