一种基于压电特性的空气除尘方法和除尘装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于材料压电特性的空气除尘方法和除尘装置，在除尘室内将用压电材料制作的除尘棒固定安装在绝缘支座上，将含尘空气从进气口以一定的压力吹向除尘棒，使除尘棒由材料压电效应产生电场以吸附空气中的粉尘颗粒以达到对空气进行除尘净化的目的，并将除尘净化后空气从出气口排出；利用压电材料在受电压后产生机械振动的特性，在除尘棒性能下降后，对除尘棒施加一定频率电压使其产生机械振动以抖落掉其上的粉尘颗粒，以恢复除尘棒的性能。通过以上方式，可以自动调整除尘性能，在除尘性能下降时，不用更换除尘物料，就可以方便、快速地恢复除尘性能，具有非常实用的价值和市场用途。

An Air Dust Removal Method and Device Based on Piezoelectric Characteristics

【技术实现步骤摘要】
一种基于压电特性的空气除尘方法和除尘装置
本专利技术涉及空气除尘净化方法和除尘设备领域，特别涉及一种利用压电特性进行空气除尘净化的方法和利用压电特性的除尘装置。
技术介绍
随着我国经济的快速发展，人类对环境资源的过渡开发，导致自然环境不断恶化，空气污染严重，特别是空气中的一些有害颗粒物，对人们的生命健康造成严重的损害。现阶段我国控制颗粒物的排放，除加强立法及规范生产等措施外，仍缺乏行之有效、经济可行的去除粉尘颗粒的方法。目前空气除尘的普遍方法有干式除尘法、湿式除尘法、高压静电除尘法及布袋过滤式除尘法等多种方法。其中，高压静电除尘法除尘效果较好，但须外加强电场，也存在着吸附的粉尘颗粒积聚在除尘网上不能自洁而影响除尘效果。通过活性炭过滤吸附可以有效的去除粉尘颗粒物，但是存在吸附材料饱和而使其吸附性能下降的问题，在大量除尘方面因成本问题难以推广使用。现阶段，如何保持除尘装置的性能不下降或者及时恢复除尘性能，且操作方便、成本低是空气除尘净化领域亟待解决的一个问题。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术要解决的技术问题是提供一种利用压电特性的空气除尘方法和除尘装置，能够有效除尘、净化空气，并能自动调整除尘性能，且在除尘能力下降时方便、快速地恢复除尘性能。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是，提供一种基于压电特性的空气除尘方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将用压电材料制作的除尘棒固定安装在绝缘支座上；(2)将含尘空气以一定的速度吹向除尘棒，使除尘棒产生静电以吸附空气中的粉尘颗粒。压电材料是受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料，既有无机材料，也有有机材料。压电材料这种受到压力产生电压的现象叫压电效应，当压电材料产生压电效应时，就会在压电材料的相反两个端面出现正负相反的电荷。将压电材料设置在绝缘的支座上，当产生压电效应时，产生的电荷不被传导走，就会聚集在压电材料的端面上，从而产生静电效应，压电材料就会对空气中漂浮的粉尘颗粒等进行吸附，将粉尘颗粒吸附到其上面去，从而达到了对空气的除尘净化作用。本除尘方法就是利用压电材料的这一特性，让空气以一定的速度吹向压电材料制作的除尘棒，使除尘棒受到一定的压力，除尘棒产生变形，从而在压电材料端面产生电荷而发生静电效应，将吹到除尘棒上的空气中的粉尘颗粒吸附到除尘棒上，使空气在吹到除尘棒上的过程中被除尘净化，达到空气除尘净化的目的。作为本专利技术的除尘方法的一种优选，在除尘棒上间隔设置有两个电极，通过电极向除尘棒输入一定频率的电压，可使除尘棒产生机械振动以将所吸附的粉尘颗粒抖落。随着除尘棒上吸附的粉尘颗粒越来越多，除尘棒的除尘性能逐步下降，不能满足除尘的需要，就需要将除尘棒上的粉尘颗粒清除掉，以恢复除尘棒的性能。压电材料的压电效应，不但在受压变形时产生电压，还会在受到电压时产生变形，本除尘方法就是利用这一特性，在清理除尘棒时，暂停向除尘棒吹空气，通过电源向除尘棒输送一定频率的电压，则除尘棒会产生机械振动，从而将吸附在其上面的粉尘颗粒抖落掉，从而达到恢复除尘棒性能的目的。优选地，制作除尘棒的压电材料为压电陶瓷或/和有机压电材料。选用压电陶瓷是因其具有较好的强度和成本较低，如钛酸钡BT、锆钛酸铅PZT、改性锆钛酸铅、偏铌酸铅、铌酸铅钡锂PBLN、改性钛酸铅PT等；选用有机压电材料，是有机压电材料可以做成膜状等，有利用增大除尘棒的吸附面积，增强除尘效果。作为进一步地优选，有机压电材料为聚偏氟乙烯。这种材料质地柔韧，低密度、低阻抗和高压电电压常数，优点非常明显，具有非常好的实用性。作为更进一步地优选，除尘棒的形状为板形、圆柱形、椭圆柱形、或棱柱形。不同的形状具有不同的特性，可以根据实际情况选择使用上述不同形状的除尘棒，以达到更佳的除尘效果。例如板形，可以在风速比较小的情况下就可以在除尘棒表面形成较大的压力，形成较好的压电效应；并且吸附面积较大，吸附效果好且吸附量较大，还是清除其上面的粉尘颗粒时能产生较好的机械振动，清除效果好。为了解决上述技术问题，本专利技术还提供一种基于压电特性的空气除尘装置，包括除尘室、进气口和出气口，除尘室内安装上述除尘方法中所采用的除尘棒，除尘棒的数量根据除尘室的大小合理设置。根据除尘室的大小及空间情况，合理设置除尘棒的数量和安装位置，以满足除尘效果为原则。根据除尘棒的安装要求，在除尘室内设置有绝缘的安装支座用以固定安装除尘棒。作为本专利技术的除尘装置的一种优选，本除尘装置还设有电源，控制模块，设置于进气口的鼓风机，设置于除尘室的压力传感器和设于出气口的粉尘传感器；电源用于对控制模块和鼓风机提供电源，对除尘棒提供电压；鼓风机用于向除尘室输送含尘空气；压力传感器用于测量进气口进入的空气的压力，并传输给控制模块；粉尘传感器用于测量出气口处的粉尘浓度并传输给控制模块；控制模块接收压力传感器和粉尘传感器的数据，并根据设置用于控制鼓风机的启、停及转速，控制电源向除尘棒提供电压。本除尘装置工作时，开启电源，控制模块控制启动鼓风机，开始向除尘室内输送含尘空气，空气吹到除尘棒上，除尘棒受到压力产生变形，从而在除尘棒的两端面产生电荷，电荷聚集产生静电效应，从而吸附空气的粉尘颗粒，这样就使通过除尘室的空气中的粉尘颗粒被吸附到除尘棒，达到了对空气净化的目的。设置于除尘室的压力传感器同样受到进气口进来的空气压力，并将测得的压力值传输给控制模块，控制模块将接到的数据与设定的数据对比，从而判断鼓风机所吹空气的速度是否满足除尘棒压电效应的需求及效果，并根据对比结果控制鼓风机的转速，除尘棒达到最佳除尘效果。出气口设置的粉尘传感器，主要用于测量被除尘净化后的空气中的粉尘颗粒含量，并将测量结果传输给控制模块，控制模块根据接收到的数据与设定的数据对比，从而做出下述控制：(1)根据对比结果调整鼓风机的转速，以满足除尘效果要求；(2)停止鼓风机运转，控制电源向除尘棒输送一定频率的电压，使除尘棒产生机械振动，将其上面的粉尘颗粒抖掉，恢复除尘棒的性能。本除尘装置能自动检测、自动调整其运转以满足除尘净化的需要；自动清除粉尘颗粒，不用更换除尘物料，时间短、成本低、且根据检测情况自动清除，保证了除尘效果，具有非常好的实用价值。作为本专利技术的除尘装置的进一步优选，除尘室的底部设有集尘板，还设有出尘口，出尘口处设有出尘口盖。集尘板用于收集抖落下来的粉尘颗粒，打开出尘口盖，可将灰尘清理出除尘室。作为本专利技术的除尘装置的更进一步优选，所述出尘口连接有负压吸尘装置。可以更快更干净地清理掉所收集的粉尘颗粒。作为本专利技术的除尘装置的再一步优选，在进气口或/和出气口设有阀门。当对除尘棒上的粉尘颗粒进行清除时，关闭进气口的阀门，可以防止进气口进入空气，影响清除效果；关闭出气口的阀门，可以防止粉尘颗粒从出气口出去，污染环境；同时关闭，上述效果更佳，且有利于负压吸尘装置的吸尘效果，更快更好的完成吸尘工作。综上所述，本专利技术与现有技术相比，取得的有益效果是：利用压电材料特性，可以自动调整除尘性能，并且在除尘性能下降时，不用更换除尘物料，就可以方便、快速地恢复除尘性能，保证除尘效果，具有非常实用的价值和市场用途。附图说明图1是本专利技术的除尘装置的结构示意图；图2是本专利技术的控制原理图；图中，1－除尘室、2－进气口、3－出气口、4－除尘棒、5－集尘板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于压电特性的空气除尘方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将用压电材料制作的除尘棒固定安装在绝缘支座上；(2)将含尘空气以一定的速度吹向所述除尘棒，使所述除尘棒产生静电以吸附空气中的粉尘颗粒。

【技术特征摘要】
1.一种基于压电特性的空气除尘方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将用压电材料制作的除尘棒固定安装在绝缘支座上；(2)将含尘空气以一定的速度吹向所述除尘棒，使所述除尘棒产生静电以吸附空气中的粉尘颗粒。2.根据权利要求1所述的基于压电特性的空气除尘方法，其特征在于：在所述除尘棒上间隔设置有两个电极，通过所述电极向所述除尘棒输入一定频率的电压，可使所述除尘棒产生机械振动以将所吸附的粉尘颗粒抖落。3.根据权利要求1或2所述的基于压电特性的空气除尘方法，其特征在于：制作所述除尘棒的压电材料为压电陶瓷或/和有机压电材料。4.根据权利要求3所述的基于压电特性的空气除尘方法，其特征在于：所述有机压电材料为聚偏氟乙烯。5.根据权利要求1或2所述的基于压电特性的空气除尘方法，其特征在于：所述除尘棒的形状为板形、圆柱形、椭圆柱形、或棱柱形。6.一种基于压电特性的空气除尘装置，包括除尘室、进气口和出气口，其特征在于：所述除尘室内安装有如权利要求1－5中任一项所述的除尘棒，所述除尘棒的数量根据所述除尘...

【专利技术属性】
技术研发人员：王长春，陈养厚，伦冠德，
申请(专利权)人：潍坊学院，
类型：发明
国别省市：山东,37