用于气体颗粒物的旋风分离器及气体颗粒物浓度检测设备制造技术

本实用新型专利技术提供了用于气体颗粒物的旋风分离器，包括：分离器进口；分离器出口；旋风分离结构，其构造成在其被致动时能将尺寸小于预先确定的第一阈值的颗粒物从气流中分离出；尘盒；第二通路，其设置在尘盒与分离器出口之间；第二阀，其布置在第二通路上，以切断或导通第二通路；旋风分离器构造成能在其被致动且第二阀关闭时使气流中尺寸大于或等于第一阈值的颗粒物能蓄积在尘盒内，且旋风分离器构造成能在其未被致动且第二阀打开时使气流至少部分地流经第二通路，以使得蓄积在尘盒内的颗粒物能流向分离器出口。借助该旋风分离器，可实现用同一设备对尺寸不同的气体颗粒物进行检测。本实用新型专利技术还提供气体颗粒物浓度检测设备。本实用新型专利技术还提供气体颗粒物浓度检测设备。本实用新型专利技术还提供气体颗粒物浓度检测设备。

【技术实现步骤摘要】
用于气体颗粒物的旋风分离器及气体颗粒物浓度检测设备


[0001]本技术涉及一种用于气体颗粒物的旋风分离器，其包括用于分离出预定尺寸的颗粒物的旋风分离器结构和用于收集大于预定尺寸的颗粒物的尘盒。
[0002]本技术还涉及一种气体颗粒物浓度检测设备，其包括旋风分离器。

技术介绍

[0003]随着国家对环境保护力度的加大，各个城市越来越多地投入力量对空气质量进行监测与控制。各种监测手段也应运而生，其中在线监测方法因其持续性、连贯性以及客观性而受到更多的青睐当前。
[0004]具体来说，环境空气质量中的颗粒物是通过多种因素(例如，TSP，PM10 和PM2.5)测量的。空气中的悬浮颗粒物通常分为总悬浮颗粒物(TSP)、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)。TSP是指动力学直径小于或等于10微米的颗粒物；PM10是指动力学直径小于或等于10微米的颗粒物。PM2.5是指动力学直径小于或等于2.5微米的颗粒物，它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。这些值的测量又通常是通过配置有不同旋风分离器的不同独立仪器测量的。
[0005]旋风分离器是一种用于颗粒物分离的常见设备，其工作原理为靠气流切向引入造成旋转运动，使具有较大惯性离心力的固体颗粒或液滴甩向外壁面分开。旋风分离器的主要特点是结构简单、操作弹性大、效率较高、管理维修方便，价格低廉。
[0006]在图1中示出了一种传统的旋风分离器，其包括气流入口、内部的旋风分离结构、用于收集颗粒物的尘盒以及气流出口。带有颗粒物的气体、例如空气从上方的气流入口引入该旋风分离器，通过锥形的旋风分离结构，尺寸小于预定阈值的颗粒物随气流从右侧通道离开，而尺寸大于预定阈值的颗粒物则收集于左侧的尘盒内。
[0007]待分离颗粒的气流可以来自于烟道或者直接来自于大气等环境，并且可在进入旋风分离器之前经过一级或者多级过滤。内部收集有大颗粒的尘盒可以是预先安装到旋风分离器的接口上的，以便于定期更换。
[0008]由此，可以看出通过上述传统的旋风分离器只能将某一特定的预定尺寸的颗粒物分离出或者收集到。因此，为了测量例如环境中上述提及的各种尺寸的颗粒物、例如PM2.5、PM10，需要提供多个旋风分离器。
[0009]因此，目前常见的做法是按照用户的要求安装不同的监测系统对相应的参数进行监测，或者是根据用户的要求人为地对系统进行配置，从而周期性地获取不同类别的数据。此方法虽然简单，但若要实现对至少两种颗粒物、例如PM2.5和PM10的共同监测，则要求环监部门或者增大设备的投入从而造成投资金额的大量增长，或者要求系统维护人员进行周而复始的配置，从而浪费大量的人力成本。例如，由于需要多种测量仪器，多尺寸颗粒物测量的成本也因此显著增加了，例如会根据具体测量颗粒物种类的多少而至少增加一倍甚至三倍。
[0010]更令人困扰的是，来自不同仪器的较大系统偏差无法提供一致的测量值，这甚至
会导致数据之间的冲突。例如，在同一位置的PM2.5值大于PM10 的明显误差，尤其是在空气质量越来越好的颗粒物低浓度值的情况下愈发如此。
[0011]因此，在气体颗粒物测量的领域中始终存在对采用同一套测量设备、尤其是仅采用同一个旋风分离器来精准测量多种尺寸颗粒物的需求。

技术实现思路

[0012]本技术首先提供了一种用于气体颗粒物的旋风分离器，旋风分离器可以包括：分离器进口，气流经由分离器进口流入旋风分离器；分离器出口，气流经由分离器出口流出旋风分离器；布置于分离器进口与分离器出口之间的旋风分离结构，旋风分离结构可以构造成在其被致动时能将尺寸小于预先确定的第一阈值的颗粒物从气流中分离出；尘盒，气流中尺寸大于或等于第一阈值的颗粒物能经由旋风分离结构转向尘盒；第二阀，其布置在第二通路上，以切断或导通第二通路；旋风分离器构造成能在其被致动且第二阀关闭时使气流中尺寸大于或等于第一阈值的颗粒物能蓄积在尘盒内，且旋风分离器构造成能在其未被致动且第二阀打开时使气流至少部分地流经第二通路，以使得蓄积在尘盒内的颗粒物能流向分离器出口。
[0013]借助该旋风分离器，可以实现用同一设备对多种尺寸不同的气体颗粒物进行检测。更具体来说，通过由第二阀控制通断的第二通路，气流中的大尺寸颗粒物可以蓄积在尘盒内或者随气流流出旋风分离器。由此，可以避免因需要不同设备来分别检测不同尺寸的颗粒物带来的成本升高和系统偏差的问题。
[0014]有利地，旋风分离器还可以包括第一通路，所述第一通路设置在所述旋风分离结构与所述分离器出口之间，通过所述旋风分离结构所分离出的、气流中尺寸小于所述第一阈值的颗粒物能经由所述第一通路流向所述分离器出口。
[0015]借助第一通路，可以方便地从气流中分离出的小于第一阈值的颗粒物不经过尘盒直接流出旋风分离器，以收集特定尺寸的颗粒物。
[0016]优选的是，旋风分离器还可以包括第一阀，所述第一阀布置在所述第一通路上，用于切断或导通所述第一通路，其中，当所述旋风分离结构被致动时，所述第一阀打开，而所述第二阀关闭。
[0017]通过设置有第一阀来控制第一通路的通断，可以在期望时容易地使气流中的预定尺寸的颗粒物经旋风分离后离开分离器出口。
[0018]有利的是，当旋风分离结构未被致动时，第一阀可以关闭，而第二阀可以打开。
[0019]通过如此设置，可以使在旋风分离结构未被致动时经过旋风分离器的气流中的全部颗粒仅经由第二通路从分离器出口离开，从而避免在旋风分离结构未被致动时使气流分成两股流出。
[0020]特别是，第二通路可以与第一通路彼此独立设置。
[0021]当两条通路完全彼此独立间隔开时，可以使得管路布置的灵活性提高，同时还可以避免两条通路上的气流之间的气压互相影响。
[0022]例如，第二通路可以设置成在第一阀和分离器出口之间的位置通入第一通路中。
[0023]当两条通路在靠近分离器出口的位置合并在一起时，可以使得整个旋风分离器的结构变得更为紧凑，且便于分离器出口与下游的分析仪器之间的对接。
[0024]在一些实施例中，旋风分离器还可以包括控制器，控制器可以用于控制第一阀和第二阀，每个测量周期由第一子周期和第二子周期构成，其中，旋风分离结构可以构造成能在第一子周期期间被致动，而控制器操作成打开第一阀并且关闭第二阀，以使得尺寸小于第一阈值的颗粒物经由第一通路从分离器出口流出，而尺寸大于或等于所述第一阈值的颗粒物收集于尘盒内，以及旋风分离结构能构造成在第二子周期期间不被致动，而控制器操作成打开所述第二阀并且关闭第一阀，以使得流入旋风分离器的所有颗粒物连同在第一子周期期间收集于尘盒内的颗粒物经由第二通路从分离器出口流出。
[0025]通过分时控制第一阀和第二阀，可以建立一种时间分离和数值分析机制。更具体来说，在第一子周期中可以测得尺寸小于第一阈值的颗粒物的浓度，而在第二子周期中可以累计测得空气中颗粒物(不限于尺寸小于第一阈值的颗粒物)的浓度。
[0026]尤其是，旋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于气体颗粒物的旋风分离器，所述旋风分离器(120)包括：分离器进口(121)，气流经由所述分离器进口(121)流入所述旋风分离器(120)；分离器出口(128)，气流经由所述分离器出口(128)流出所述旋风分离器(120)；布置于所述分离器进口(121)与所述分离器出口(128)之间的旋风分离结构(122)，所述旋风分离结构(122)构造成在其被致动时能将尺寸小于预先确定的第一阈值的颗粒物从气流中分离出；尘盒(123)，气流中尺寸大于或等于所述第一阈值的颗粒物能经由所述旋风分离结构(122)转向尘盒(123)；其特征在于，所述旋风分离器(120)还包括：第二通路(126)，所述第二通路(126)设置在所述尘盒(123)与所述分离器出口(128)之间；第二阀(127)，所述第二阀(127)布置在所述第二通路(126)上，以切断或导通所述第二通路(126)；其中，所述旋风分离器(120)构造成能在其被致动且所述第二阀(127)关闭时使气流中尺寸大于或等于所述第一阈值的颗粒物能蓄积在所述尘盒(123)内，且所述旋风分离器(120)构造成能在其未被致动且所述第二阀(127)打开时使气流至少部分地流经所述第二通路(126)，以使得蓄积在所述尘盒(123)内的颗粒物能流向所述分离器出口(128)。2.如权利要求1所述的旋风分离器，其特征在于，所述旋风分离器(120)还包括第一通路(124)，所述第一通路(124)设置在所述旋风分离结构(122)与所述分离器出口(128)之间，通过所述旋风分离结构(122)所分离出的、气流中尺寸小于所述第一阈值的颗粒物能经由所述第一通路(124)流向所述分离器出口(128)。3.如权利要求2所述的旋风分离器，其特征在于，所述旋风分离器(120)还包括第一阀(125)，所述第一阀(125)布置在所述第一通路(124)上，用于切断或导通所述第一通路(124)，其中，当所述旋风分离结构(122)被致动时，所述第一阀(125)打开，而所述第二阀(127)关闭。4.如权利要求3所述的旋风分离器，其特征在于，当所述旋风分离结构(122)未被致动时，所述第一阀(125)关闭，而所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴华伟，杨非，张晓涛，陆之平，邹光麟，
申请(专利权)人：赛默飞世尔上海仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：