本发明专利技术公开了一种高容尘量高效率的复合静电空气净化装置，依次包括：初效过滤网、碳刷荷电区、静电除尘区、空气过滤器、灰斗，空气过滤器两端装有压差传感器，灰斗中设有物位传感器。本发明专利技术的复合静电空气净化装置静电除尘区收集带电颗粒，保护空气过滤器，延长空气过滤器的使用寿命；二是减少空气过滤器的容尘量，降低压降，节约动力，三是降低空气同空气过滤器上尘土和颗粒的暴露时间，减少空气在颗粒过滤过程中同污染物气体，细菌病毒的二次污染；四是滤料区域过滤效率对于风量变化不敏感，适当的增加风量对于系统整体除尘效率影响有限，此净化系统适合于变风量的建筑。
【技术实现步骤摘要】
一种高容尘量高效率的复合静电空气净化装置
本专利技术属于空气调节
，特别涉及一种高效，节能，经济，环保的空气过滤净化装置。
技术介绍
建筑环境中的颗粒物严重危害人体的身体健康和工作效率，如哮喘，呼吸道疾病等。目前暖通空调系统当中常用的净化手段是滤料过滤，如高效过滤器(HEPA)，袋式过滤器。但是这类本身过滤器有以下几个缺点，包括滤料颗粒层污染，压降过大等问题。随着过滤时间的增加滤料过滤器表面会附着颗粒层，颗粒层厚度不大但是压降大；此颗粒层会污染通过过滤器的新鲜空气，空气中的颗粒物被过滤的同时其气态污染物的含量会增加。有学者通过实验验证了脏过滤器对于干净空气的污染作用，如[I]Clausen,G..2004.Ventilation filters and indoor air quality:a review ofresearch from the International Centre for Indoor Environment and Energy.1ndoorair, 14(7):202-207。由于颗粒层的作用滤料过滤器压降较大，运行一段时间造成系统风量的大幅度减少；滤料过滤器的费用较高，对于某些场合来讲按设计更换高效过滤器是一笔不小的费用。因此，很多建筑运行机构不按照设计规定更换过滤器或使用中低效过滤器以替代高效过滤器，造成室内空气品质变差。针对滤料过滤器的以上不足，一些建筑(尤其是污染严重的工业建筑)采用静电除尘器以替代滤料过滤器。静电除尘器压降很小，集尘板上的颗粒层不会带来压降增长；新鲜空气同集尘板颗粒层的接触几率同滤料过滤器相比较小很多，若集尘板清洗得当污染会更小。但静电除尘器在建筑的应用中有两个大的障碍，一是运行维护难度较滤料除尘器大，二是对于亚微米颗粒其效率难以达到90%以上。针对于两种空气净化技术各自的优缺点，不少学者致力于静电-滤料复合式空气净化系统的研究。如[2]Park, J.H.，Yoon, K.Y.，Hwang, J.，2011.Removal of submicron particles using acarbon fiber ionizer-assisted medium air filter in a heating, ventilation, andair-conditioning (HVAC) system.Building and Environment, 46(8):1699-1708.(此项工作研究了静电除尘器同纤维过滤器耦合的复合式系统，此系统可以大幅度提高亚微米颗粒的净化效率)；[3]Huang, R., Agranovski, 1., Pyankov, 0., Grinshpun, S., 2008.Removalof viable bioaerosol particles with a low-efficiency HVAC filter enhanced bycontinuous emission of unipolar air ions.1ndoor air, 18 (2): 106-112.(此项工作测试了静电除尘器与低效过滤器复合过滤装置对于生物气溶胶颗粒的净化效率，相对于无静电过滤装置此系统效率可以提高4到5倍)。复合式系统相对于传统方式扬长避短，有如下优点。静电区域过滤大颗粒，高效滤料区域过滤小颗粒，系统整体压降增长速率比单一滤料过滤器要小；静电区域使颗粒带电，提高滤料的过滤效率；由于静电区域的存在滤料表面的颗粒物沉积量减小，污染新鲜空气的可能性降低；在保证效率的前提下，系统压降减少且过滤器更换周期变长，技术经济性大幅度改善；静电除尘器释放一定浓度的负离子到被处理空气中，其有利于人体健康。目前市场上常见的复合式静电除尘器有一些不足导致其应用性受到了限制。很多的复合式静电除尘器中电场区域采用针尖-极板结构，此结构对于工业厂房中高浓度大粒径的粉尘过滤效率高。但是在民用建筑中，粉尘浓度低且颗粒的粒径小，故普通的针尖-极板式复合静电除尘器静电区域效率低，直接导致后面的滤料表面粉尘沉积量过大，总体优势不明显。因此，必须改进电区结构以保证静电除尘区域的效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高容尘量高效率的复合静电空气净化装置，解决现有技术中静电除尘器静电区域效率低、运行过程能耗高，投资成本大、复合除尘系统使用寿命低的问题。本专利技术是通过如下技术方案实现的:一种高容尘量高效率的复合静电空气净化装置，依次包括:初效过滤网、碳刷荷电区、静电除尘区、空气过滤器、灰斗，空气过滤器两端装有压差传感器，灰斗中设有物位传感器。静电除尘区有多个金属方格构成金属方格集尘板，每个金属方格中央安装有圆柱放电极，金属方格壁面构成接地电极，圆柱放电极构成放电电极。所述金属方格的边长数值为50-100mm。所述金属方格集尘板为平板状或褶皱板状金属板。所述空气过滤器为高效过滤器或中效过滤器。所述碳刷荷电区由碳刷电极和接地金属板组成。本专利技术的有益效果为:一是静电除尘区收集带电颗粒，保护空气过滤器，延长空气过滤器的使用寿命，由于放电极到集尘板的距离小，故电场强度大收尘效率高；二是减少空气过滤器的容尘量，降低压降，节约动力，三是降低空气同空气过滤器上尘土和颗粒的暴露时间，减少空气在颗粒过滤过程中同污染物气体，细菌病毒的二次污染；四是滤料区域过滤效率对于风量变化不敏感，适当的增加风量对于系统整体除尘效率影响有限，此净化系统适合于变风量的建筑。用户可以根据自身要求选择高效过滤器或中效过滤器，在保证室内空气质量的基础上最大降低运行成本。本专利采用金属方格的结构以扩大金属收尘面积。此结构也可以增加颗粒荷电量以及空间负离子浓度。空气过滤器的两端设置单一压差传感器，同时检测过滤器和静电装置的工作状态，保证系统持久运打。【附图说明】图1为本专利技术高容尘量高效率的复合静电空气净化装置结构示意图；图2为平板状金属方格集尘板结构示意图；图3为褶皱板状金属方格集尘板结构示意图；其中，1:初效过滤网；2:高压碳刷电极；3:接地金属板；4:圆柱放电极；5:金属方格集尘板；6:空气过滤器；7:压差传感器；8:取压管；9:物位传感器；10:灰斗；11:接地装置。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术作更进一步的阐述。如图1所示，空气依次流经以下装置，颗粒物，气态污染物等得到去除:初效过滤网I ;碳刷电极2和接地金属板3组成碳刷荷电区；金属方格集尘板5和圆柱放电极4构成的静电除尘区；空气过滤器6 ;压差传感器7 ;物位传感器9 ;灰斗10。被污染的空气经过初效过滤网I得到初步净化(例如毛发，昆虫等);进入碳刷荷电区2后大部分的颗粒物被荷电；静电除尘区可以施加强电场使得大部分荷电颗粒被去除，荷电量较少且未饱和的颗粒可以在静电除尘区内补充荷电量；空气过滤器6继续捕捉细小颗粒，灰斗10收集并排除静电区域积累的颗粒物。静电除尘区有若干个金属方格构成，金属方格中央安装有圆柱放电极。金属方格壁面构成接地电极，圆柱放电极构成放电电极。在同一个管道中，金属方格的个数越多，圆柱放电极的直径越小，则电场强度和电流密度增大。接地电极的容尘量和颗粒层厚度越大，电流值减小且系统除尘效率降低。对于颗粒浓度较高的场本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高容尘量高效率的复合静电空气净化装置,其特征在于，依次包括：初效过滤网、碳刷荷电区、静电除尘区、空气过滤器、灰斗，空气过滤器两端装有压差传感器，灰斗中设有物位传感器。
【技术特征摘要】
1.一种高容尘量高效率的复合静电空气净化装置，其特征在于，依次包括:初效过滤网、碳刷荷电区、静电除尘区、空气过滤器、灰斗，空气过滤器两端装有压差传感器，灰斗中设有物位传感器。2.根据权利要求1所述高容尘量高效率的复合静电空气净化装置，其特征在于，静电除尘区有多个金属方格构成金属方格集尘板，每个金属方格中央安装有圆柱放电极，金属方格壁面构成接地电极，圆柱放电极构成放电电极。3.根据权利要求2所述高容尘量高效率的复合...
【专利技术属性】
技术研发人员：龙正伟，冯壮波，任生雄，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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