一种高效光氧催化设备制造技术

本发明专利技术涉及治具技术领域，具体为一种高效光氧催化设备，包括箱体，所述箱体内安装有多个灯管架，所述灯管架上均匀安装有多个UV灯管，所述箱体两端分别设有进气口和出气口，所述出气口处连接有引风机，所述进气口上分别连接有废气管道和空气管道，所述废气管道和空气管道上均安装有调节阀，所述进气口与调节阀之间安装有螺旋管道，所述进气口远离螺旋管道一侧安装有扩散单元。本发明专利技术通过螺旋管道让将要进入光氧催化设备的废气和空气之间产生气旋，使得两者混合均匀，再通过扩散单元将混合气体引导至光氧催化设备内各处，保证光氧催化设备高效的净化效果。高效的净化效果。高效的净化效果。

【技术实现步骤摘要】
一种高效光氧催化设备


[0001]本专利技术涉及环境治理
，具体为一种高效光氧催化设备。

技术介绍

[0002]现有的高效光氧催化设备常用于治理工业领域中的废气，其原理是在高效光氧催化设备的一端设置引风机，通过引风机将废气从光氧催化设备的另一端导入光氧催化设备内，光氧催化设备内的UV灯管发出特定的波长光线，激活催化剂，生成电子空穴对，使得光催化剂催化废气中的水和氧气分子发生作用，结合生成氢氧自由基，氢氧自由基可以锁住空气中各种有害成分，同时UV灯管发出的UV光子能量还可以打断有害成分的分子键能，分解有害成分的分子结构，从而达到杀菌、净化空气、除臭的目的。
[0003]光氧催化设备为了保证对废气的净化效率，需要对废气进行过滤和干燥，避免粉尘进入光氧催化设备内影响光线传播，以及避免水蒸气过多影响水氧结合生成氢氧自由基，以保证光氧催化设备的高效率运行。同时当光氧催化设备用于净化VOCs时，光氧催化设备的净化效率还跟VOCs的浓度有关，当VOCs的浓度大于200ppm时，光氧催化设备的净化效果会降低。
[0004]但是现有的光氧催化设备对于吸入废气的浓度无法进行控制，现有的一种解决方法为：当传感器发现VOCs的浓度大于200ppm时，控制系统通过电磁阀减小废气管道的截面积并开启空气管道，空气管道的开启的截面积与VOCs浓度有关，空气管道吸入的空气与废气混合，以降低废气中VOCs的浓度。然而，现有的方法仅仅是将空气吸入光氧催化设备内，两种气体没有进行充分混合，导致光氧催化设备内的整体VOCs浓度在200ppm以下，但是精确到内部的区域时，会出现局部VOCs浓度大于200ppm的情况，导致光氧催化设备无法充分发挥其净化的效果。
[0005]针对此种情况，本申请提出一种高效光氧催化设备，通过螺旋管道让将要进入光氧催化设备的废气和空气之间产生气旋，使得两者混合均匀，再通过扩散单元将混合气体引导至光氧催化设备内各处，保证光氧催化设备高效的净化效果。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种高效光氧催化设备，以解决光氧催化设备内部废气和空气混合不均，导致局部区域出现废气中VOCs浓度过高，造成光氧催化设备的净化效果下降的问题。因此本专利技术利用气体旋转混合的原理，把将要进入光氧催化设备的废气和空气混合均匀，再通过挡流板引导气流往每个方向等量流动的方式将混合好的气体均匀扩散至光氧催化设备内部各处，保证光氧催化设备高效的净化效果。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]箱体、灯管架、UV灯管、进气口、出气口、废气管道、空气管道、调节阀、检测单元，所述箱体内安装有多个灯管架，所述灯管架上均匀安装有多个UV灯管，所述箱体两端分别设有进气口和出气口，所述出气口处连接有引风机，所述废气管道和空气管道上均安装有调
节阀，所述废气管道入口处安装有用于检测废气浓度的检测单元，所述进气口一侧设有两个螺旋管道，两个所述螺旋管道分别与废气管道和空气管道连接，两个所述螺旋管道的另一端与进气孔连接，所述空气管道和废气管道的轴线与螺旋管道的螺旋轴线相切，所述箱体内靠近进气口一侧设有扩散单元。
[0009]当检测单元发现废气管道进气口吸入的废气中VOCs的浓度大于200ppm时，控制系统会根据检测单元的信号控制调节阀，控制系统会根据废气VOCs的浓度减小废气管道的截面积，并打开空气管道的调节阀，由于光氧催化设备的通过引风机将箱体内的气体抽出形成负压来使废气管道吸气的，因此当空气管道的调节阀打开时，大气压会将外界的空气压入空气管道内，进入空气管道内的空气会进行干燥和过滤处理，避免空气中的杂质和水分影响光氧催化设备的运行。通过加入空气让单位时间内箱体内的废气整体的VOCs浓度小于200ppm，但是若不将两种气体进行充分混合，会导致局部VOCs浓度大于200ppm的情况，导致光氧催化设备无法充分发挥其高效的净化效果。
[0010]在本专利技术中，空气和废气进入螺旋管道后会在混合管道的作用下变为VOCs浓度小于200ppm的气体，混合均匀的气体会在扩散单元的作用下从进气口扩散至箱体内各处，避免箱体内出现局部位置的气体VOCs浓度高于200ppm，导致光氧催化设备在单位时间内无法将气体净化至合格的标准，导致排放不达标，造成空气污染。
[0011]优选的，每个所述螺旋管道的另一端共同连接有双通法兰盘，所述双通法兰盘的另一侧连接有混合管道，所述混合管道的另一端与进气口连接，每个所述螺旋管道均围绕混合管道轴线旋转，所述螺旋管道的螺旋角度为三十度至四十五度，两个所述螺旋管道进入混合管道的进气方向相互交错。
[0012]当两股不同气体通过一个特定形状的管道或设备流动时，它们由于惯性而在流动方向上形成旋转流动或涡流。这个旋转流动可以看做是由无数个微小的涡流组成，而这些涡流会形成交替的旋转流动，使两股气体互相交错。由于涡流中流体的旋转速度较高，使得相邻的气体分子之间的距离变小，从而促进了两股气体的混合。因此本专利技术通过螺旋管道让进入混合管道的废气和空气产生相互交错的气旋，让两者充分混合。
[0013]当螺旋管道的螺旋角为30
°‑
45
°
时，气流在通过螺旋管道时，气流中心线在径向和轴向上的速度分布最接近，同时也有足够的空间进行旋转。在这个范围内，气流将会在管道中形成比较稳定和有序的气旋流动。需要注意的是，气旋流动的形成与螺旋管道的其他因素也有关，如螺旋管道壁面的光滑度、通道直径、气流速度等。因此，在实际应用中，需要根据具体要求和实际情况对螺旋角度进行合理的选择和调整。由于气体在弯曲的管道中移动时，会被管道吸收动能，为了减少动能的损失，本专利技术的螺旋管道沿旋转轴线投影的圆心角为九十度，这个角度既可以让气体充分旋转起来，还可以使得废气螺旋管道的进气口与空气螺旋管道的进气口形成相互交错的状态，不会出现两股气体相撞导致气体动能大量减少的情况。
[0014]本专利技术还可以通过在进气口处转动安装一个扇叶来进行气体混合，当两股气体撞击扇叶时，会推动扇叶旋转，扇叶旋转时将对气体进行搅动，使得废气和空气可以进行充分混合。但是扇叶安装在进气口处，其安装支架会额外的阻挡气体流动，造成气体动能损失。同时由于扇叶与支架之间的轴承在长时间使用后会造成磨损甚至损坏，因此采用扇叶的方案需要对其进行定期检查和维护。上述两种方案可以根据实际情况进行选择。
[0015]优选的，所述混合管道内开设有辅助废气和空气进一步混合的螺旋槽，所述螺旋槽的螺距与螺旋管道的螺距相等。
[0016]在混合管道内开设螺旋槽，可以辅助废气和空气气旋的旋转，延长气旋的时间，保证空气和废气的充分混合。同时螺旋槽可以增加混合气体与混合管道内侧壁之间的接触面积，增加混合气体的散热效果，保证箱体内的温度在20
‑
70℃内，避免影响UV灯管的工作效率，保证光氧催化设备的净化效果。将螺旋槽的螺距设为与螺旋管道的螺距相等，可以避免气体在与螺旋槽接触的过程中被挤压，造成气体动能大量流失。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效光氧催化设备，包括：箱体(1)、灯管架(2)、UV灯管(13)、进气口(3)、出气口(4)、废气管道(5)、空气管道(6)、调节阀、检测单元，所述箱体(1)内安装有多个灯管架(2)，所述灯管架(2)上均匀安装有多个UV灯管(13)，其特征在于：所述箱体(1)两端分别设有进气口(3)和出气口(4)，所述出气口(4)处连接有引风机，所述废气管道(5)和空气管道(6)上均安装有调节阀，所述废气管道(5)入口处安装有用于检测废气浓度的检测单元，所述进气口(3)一侧设有两个螺旋管道(701)，两个所述螺旋管道(701)分别与废气管道(5)和空气管道(6)连接，两个所述螺旋管道(701)的另一端与进气孔(3)连接，所述空气管道(6)和废气管道(5)的轴线与螺旋管道(701)的螺旋轴线相切，所述箱体(1)内靠近进气口(3)一侧设有扩散单元(9)。2.根据权利要求1所述的一种高效光氧催化设备，其特征在于：每个所述螺旋管道(701)的另一端共同连接有双通法兰盘(12)，所述双通法兰盘(12)的另一侧连接有混合管道(702)，所述混合管道(702)的另一端与进气口(3)连接，每个所述螺旋管道(701)均围绕混合管道轴线(703)旋转，所述螺旋管道(701)的螺旋角度为三十度至四十五度，两个所述螺旋管道(701)进入混合管道(702)的进气方向相互交错。3.根据权利要求2所述的一种高效光氧催化设备，其特征在于：所述混合管道(702)内开设有辅助废气和空气进一步混合的螺旋槽(8)，所述螺旋槽(8)的螺距与螺旋管道(701)的螺距相等。4.根据权利要求2所述的一种高效光氧催化设备，其特征在于：所述扩散单元(9)包括设置在箱体(1)内靠近进气口(3)一端的挡流板(901)，所述挡流板(901)的上下两侧边缘处安装有多个固定支架(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，胡文娜，吕梦，刘士美，张俊，
申请(专利权)人：蚌埠学院，
类型：发明
国别省市：