一种强化微尘脱除的降膜结构制造技术

本发明专利技术公开了一种强化微尘脱除的降膜结构，包括具有机械强度的支撑体、及主要用于脱除小颗粒的驻电层；所述支撑体包括迎着流体流动方向设置的迎风部、以及设于迎风部侧方位的侧风部；所述驻电层以能够对小颗粒产生电场作用力的构造形式设于侧风部；通过在所述迎风部及驻电层铺设水膜覆层来脱除流体中的微尘颗粒。本发明专利技术中，迎风部可以利用惯性碰撞机理实现大颗粒的较好脱除，并着重在侧风部利用电场力作用，通过静电吸附将细小颗粒吸附至水膜，进而脱除细小颗粒。在节约能源的同时，可以较大地提高微尘中小颗粒的脱除率。大地提高微尘中小颗粒的脱除率。大地提高微尘中小颗粒的脱除率。

【技术实现步骤摘要】
一种强化微尘脱除的降膜结构


[0001]本专利技术涉及除尘
，更具体地，涉及一种强化微尘脱除的降膜结构。

技术介绍

[0002]传统除尘技术包括机械除尘、电除尘、过滤除尘和湿式除尘等。而静电除尘对于小颗粒的脱除率虽然很高，但是其能耗过高。
[0003]在本申请之前已有利用工业废水脱除微尘颗粒的现有技术，具有以废治废的环保技术目的。具体构造形式为：在单根圆柱体表面铺设水膜覆层，由多根类似的圆柱体以交错排布的方式形成流体经过区。此种技术主要运用的脱除机理为惯性碰撞以及布朗扩散。
[0004]其中惯性碰撞指的是当含尘气体的流动方向被障碍物改变时，由于惯性作用，颗粒物会偏离气流方向而被障碍物捕获，它主要对大颗粒起作用；而布朗扩散机理是指由于布朗运动使得空气中的小颗粒与捕获物意外碰撞而被捕获的现象。
[0005]然而，上述技术方案中水膜的稳定性在流体的冲击下，存在不够稳定的技术缺陷。为了提高迎风区驻留水膜的稳定性，同时减少水膜铺设量以达到降低能耗的目的，中国专利技术专利CN110652807B一种应用于降膜除尘的非均匀降膜管及单元和装置，通过设置降膜槽的构造形式对现有技术做出改进。核心技术点为：在迎风区设置降膜槽，达到驻膜节能的效果。
[0006]但是，上述技术方案仍存在微尘中小颗粒脱除率不够理想的技术缺陷。为了提高侧风部的小颗粒脱除率，中国专利技术专利CN113797690B一种用于交叉流除尘的级联式降膜柱及装置，强化了侧风部构造形式，进而提高小颗粒脱除率。
[0007]虽然，上述技术方案已经充分利用了惯性碰撞和布朗运动机理，但是，在除尘机理的应用上也仅仅是局限于机械碰撞。机械碰撞机理对于微尘中的小颗粒，尤其是颗粒粒径小于1μm的颗粒，其脱除率的提升遇到了技术瓶颈，本专利技术期望打破该技术瓶颈，突破性地提升小颗粒脱除率。

技术实现思路

[0008]为此，本专利技术的主要技术目的在于，在保证能耗仍维持在较低水平的基础上，引入电场力强化小颗粒的吸附作用，以提高小颗粒的脱除率。
[0009]为实现上述目的，本专利技术采用的具体技术方案为：
[0010]本专利技术所述的强化微尘脱除的降膜结构，包括具有机械强度的支撑体、及主要用于脱除小颗粒的驻电层；所述支撑体包括迎着流体流动方向设置的迎风部、以及设于迎风部侧方位的侧风部；所述驻电层以能够对小颗粒产生电场作用力的构造形式设于侧风部；通过在所述迎风部及驻电层铺设水膜覆层来脱除流体中的微尘颗粒。
[0011]以此降膜结构组成除尘阵列，其对于颗粒的脱除率可用以下公式进行理论计算：
[0012]当10
‑3＜K
C
＜10
‑1时，η
C
＝0.78K
C
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0013]当10
‑1＜K
C
＜10时，其中，η
C
是由库仑力影响的颗粒脱除效率；h
k
为水动力因子；K
C
为库仑力参数，后两者的表达式如下：h
k
＝
‑
0.5lnα+α
‑
α2‑
0.75
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)上式中α为驻极体堆积密度，具体指的是驻极体阵列均匀分布于单位体积中时能起到除尘作用的驻极体材料的质量，kg
·
m
‑3。式中，K
C
为库仑力参数；q
p
为颗粒带电量，C；e为元电荷，C，值为1.6
×
10
‑
19
；ε0为真空介电常数，F
·
m
‑1，值为8.85
×
10
‑
12
；ε
f
为驻极体的介电常数，F
·
m
‑1；μ为气体黏度，Pa
·
s；d
p
为颗粒粒径，m；u为气体流速，m
·
s
‑1；为驻极体平均电荷密度，C
·
m
‑3，表达式如下：式中，U
F
为驻极体表面电位，V；ε
m
为材料介电常数，F
·
m
‑1；L0为驻极体结构的长度，m。
[0014]以上一系列公式为颗粒与驻极体均带电时所适用的，而当颗粒不带电，驻极体带电时，颗粒所受力为极化力，则需用以下公式来进行求解：
[0015]当10
‑4＜K
In
＜10
‑2时，
[0016]当10
‑2＜K
In
＜1时，
[0017]当1＜K
In
＜100时，式中，η
In
为由极化力影响的颗粒脱除效率，K
In
为极化力参数，其计算公式如下：式中，ε
p
为颗粒介电常数，F
·
m
‑1；d
f
为支撑体上所涂覆的驻极体的当量直径，m。
[0018]优选地，所述驻电层包括驻极体层、隔绝层；所述隔绝层与驻极体层以隔绝层能够包住驻极体层的构造形式设置。
[0019]优选地，所述驻极体层主要由聚丙烯材质制成。
[0020]优选地，所述驻极体层形成一体结构。
[0021]优选地，所述隔绝层主要由羟基丙烯酸酯树脂、环氧丙烯酸酯树脂、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种材质制成。
[0022]优选地，所述驻电层包括驻极体层、及隔绝层；所述驻极体层与隔绝层所需制备材质的质量配比比例范围为：1
‑
3：1
‑
6。
[0023]优选地，所述侧风部设置成沿支撑体径向向内的弧形。
[0024]优选地，所述侧风部主要由迎风部侧壁和驻留件构成。
[0025]优选地，所述侧风部的壁面沿支撑体长度方向间隔地设有多个倒钩件。
[0026]优选地，所述支撑体设置成网筋基体，所述驻电层由网筋基体发生，并形成外包于网筋基体的构造形式。
[0027]本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0028]本专利技术公开了一种强化微尘脱除的降膜结构，所述驻电层以能够对小颗粒产生电场作用力的构造形式设于侧风部；通过在所述迎风部及驻电层铺设水膜覆层来脱除流体中的微尘颗粒。
[0029]在本申请之前，现有技术通过在支撑体表面设置水膜覆层，以加强颗粒的吸附，并通过水膜不断地带走吸附后的颗粒，达到除尘效果。进一步地，为了合理利用惯性碰撞机理和布朗运动机理，在支撑体上设置降膜槽，以加强迎风部的脱除率；在支撑体的侧面设置侧风部，以加强细小颗粒的脱除率。
[0030]虽然现有技术通过改进侧风部的构造，能够在一定程度上提高小颗粒的脱除率。但是，仅仅依靠物理结构的改进，已经用尽布朗运动机理，难以再进一步地提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种强化微尘脱除的降膜结构，其特征在于：包括具有机械强度的支撑体(10)、及主要用于脱除小颗粒的驻电层(20)；所述支撑体(10)包括迎着流体流动方向设置的迎风部(11)、以及设于迎风部(11)侧方位的侧风部(12)；所述驻电层(20)以能够对小颗粒产生电场作用力的构造形式设于侧风部(12)；通过在所述迎风部(11)及驻电层(20)铺设水膜覆层来脱除流体中的微尘颗粒。2.根据权利要求1所述的强化微尘脱除的降膜结构，其特征在于：所述驻电层(20)包括驻极体层(21)、及隔绝层(22)；所述隔绝层(22)与驻极体层(21)以隔绝层(22)能够包住驻极体层(21)的构造形式设置。3.根据权利要求2所述的强化微尘脱除的降膜结构，其特征在于：所述驻极体层(21)主要由聚丙烯材质制成。4.根据权利要求2所述的强化微尘脱除的降膜结构，其特征在于：所述驻极体层(21)形成一体结构。5.根据权利要求2所述的强化微尘脱除的降膜结构，其特征在于：所述隔绝层(22)主要由羟基丙烯酸酯树脂、环氧丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：余徽，何舸，胡显峰，魏文韫，杨子豪，刘泽坤，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：