一种用于检测颗粒团聚效率的实验装置及方法
阅读说明：本技术 一种用于检测颗粒团聚效率的实验装置及方法 (Experimental device and method for detecting particle agglomeration efficiency ) 是由 胡斌 王柯 李莹 蒋守席 戴前进 胡峰 于 2021-05-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于检测颗粒团聚效率的实验装置及方法,装置包括风速控制系统、加热系统、给料机、团聚颗粒装置放置区、测试系统和除尘系统,其中加热系统和给料机用于模拟待净化的含有不同大小颗粒物的热空气,风速控制系统通过变频引风机的变频工作使混合气体进入团聚颗粒装置放置区进行团聚反应,经团聚净化后的气体进入测试系统对颗粒物进行检测以得出团聚颗粒装置的团聚效率,实现了对团聚颗粒装置的性能测试,经检测后的气体样本进入静电除尘器除尘后随空气排出；整个实验方法过程操作简单,实现了对颗粒团聚装置的团聚效率的检测,检测结果可靠；该实验装置能够在高温环境下工作,环境适应性强,操作简单,适用范围广。(The invention discloses an experimental device and a method for detecting particle agglomeration efficiency, wherein the device comprises a wind speed control system, a heating system, a feeding machine, an agglomerated particle device placing area, a testing system and a dust removal system, wherein the heating system and the feeding machine are used for simulating hot air containing particles with different sizes to be purified; the whole experimental method is simple in process operation, the agglomeration efficiency of the particle agglomeration device is detected, and the detection result is reliable; the experimental device can work in a high-temperature environment, and is high in environmental adaptability, simple to operate and wide in application range.)
技术领域
本发明涉及一种用于检测颗粒团聚效率的实验装置及方法。
背景技术
煤炭作为火力发电的主要能源，其燃烧过程中会产生细小颗粒，给环境带来危害。虽然现在的除尘机已经能够脱除大部分的污染物，但是对于PM10以下的细小颗粒无法有效的去除，恰恰是PM10以下的小颗粒，对环境产生的危害更大。
目前，测试细小颗粒的方式主要有光学测试、扫描电镜检测和超声波检测方法，但上述方法并不能对颗粒团聚装置的团聚效率进行检测，且这些方法所使用的测试仪器或不适宜在高温环境下工作，或成本高昂，或操作复杂，使用范围狭窄。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种用于检测颗粒团聚效率的实验装置及方法，该装置和方法能够对颗粒团聚装置的团聚效率进行检测，装置能够在高温环境下工作，环境适应性强，操作简单，适用范围广。
为了实现上述目的，本发明提供一种用于检测颗粒团聚效率的实验装置，包括风速控制系统、加热系统、给料机、团聚颗粒装置放置区、测试系统和除尘系统；
所述的风速控制系统包括进风管道和引风机，所述进风管道为多段，分别为管道一、管道二、管道三、管道四和管道五，从起始端至末端依次分别用于连通进风口和加热系统、加热系统和给料机、给料机和团聚颗粒装置放置区、团聚颗粒装置放置区和测试系统、测试系统和除尘系统以及除尘系统和引风机；
所述加热系统包括电加热器以及与电加热器连接的温控柜；
所述给料机为细小颗粒产生器，其出料口与管道二连通；
所述团聚颗粒装置放置区内部设置用于连接团聚颗粒装置的管道和高压电源，并开设多条孔道；
所述测试系统包括烟道，烟道外壁上沿其长度方向等间距设置多个热电偶，热电偶与温控柜连接，烟道管壁上开设多个测试通孔，测试通孔与电称低压冲击器连接，电称低压冲击器与计算机连接；
所述除尘系统系统包括静电除尘器，静电除尘器的出口通过管道五与引风机连通。
进一步地，所述的引风机为风速10～30m/s的变频风机。
进一步地，所述温控柜的温度调节范围为100～500℃。
一种用于检测颗粒团聚效率的实验方法，包括如下步骤：
1)将待检测团聚颗粒装置安装于团聚颗粒装置放置区内，并对连接处的气闭性进行检查，确保安装到位；转温控柜按钮，启动电加热器工作，待温度升高到设定温度后保持温度恒定；
2)打开引风机、启动给料机制造出不同大小的细小颗粒，颗粒在引风机作用下随被加热的空气进入管道二并与热空气混合成为混合气体；同时，通过热电偶对烟道内的温度进行检测，若温度未达到设定温度，则调整温控柜按钮，使电加热器继续加热，直至烟道内的温度达到设定温度；
3)调大引风机风速，使步骤2)中的混合气体进入团聚颗粒装置放置区进行团聚反应；
4)经步骤3)团聚后的气体样本进入烟道，电称低压冲击器通过测试通孔对烟道内的气体样本进行采集，并将采集到的颗粒大小的数据信号传送至计算机进行处理和分析，得到团聚颗粒装置的团聚效率；
5)经检测后的气体样本进入静电除尘器除尘后随空气排出。
本发明通过风速控制系统、加热系统、给料机、团聚颗粒装置放置区、测试系统和除尘系统的结合，其中加热系统和给料机用于模拟待净化的含有不同大小颗粒物的热空气，风速控制系统通过变频引风机的变频工作使混合气体进入团聚颗粒装置放置区进行团聚反应，经团聚净化后的气体进入测试系统对颗粒物进行检测以得出团聚颗粒装置的团聚效率，实现了对团聚颗粒装置的性能测试，经检测后的气体样本进入静电除尘器除尘后随空气排出。整个实验过程操作简单，实现了对颗粒团聚装置的团聚效率的检测，检测结果可靠；该实验装置能够在高温环境下工作，环境适应性强，操作简单，适用范围广。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明测试通孔的结构示意图；
图3是本发明颗粒团聚效率检测的流程图。
图中：1、进风管道，101、管道一，102、管道二，103、管道三，104、管道四，105、管道五，2、引风机，3、电加热器，4、温控柜，5、给料机，6、团聚颗粒装置放置区，7、烟道，8、热电偶，9、测试通孔，10、电称低压冲击器，11、计算机，12、静电除尘器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示，一种用于检测颗粒团聚效率的实验装置，包括风速控制系统、加热系统、给料机、团聚颗粒装置放置区、测试系统和除尘系统；
所述的风速控制系统包括进风管道1和引风机2，所述进风管道为多段，分别为管道一101、管道二102、管道三103、管道四104和管道五105，从起始端至末端依次分别用于连通进风口和加热系统、加热系统和给料机、给料机和团聚颗粒装置放置区、团聚颗粒装置放置区和测试系统、测试系统和除尘系统以及除尘系统和引风机；
所述加热系统包括电加热器3以及与电加热器连接的温控柜4；
所述给料机5为细小颗粒产生器，其出料口与管道二102连通；
所述团聚颗粒装置放置区6内部设置用于连接团聚颗粒装置的管道和高压电源，并开设多条孔道；
所述测试系统包括烟道7，烟道7外壁上沿其长度方向等间距设置多个热电偶8，热电偶8与温控柜4连接，烟道7管壁上开设多个测试通孔9，测试通孔9与电称低压冲击器10连接，电称低压冲击器10与计算机11连接；电称低压冲击器10为现有的冲击器。
所述除尘系统系统包括静电除尘器12，静电除尘器12的出口通过管道五105与引风机2连通。
优选地，所述的引风机2为风速10～30m/s的变频风机。
优选地，所述温控柜4的温度调节范围为100～500℃。
如图3所示，一种用于检测颗粒团聚效率的实验方法，包括如下步骤：
1)将待检测团聚颗粒装置置于团聚颗粒装置放置区6内，并安装到位，旋转温控柜4按钮，启动电加热器3工作，待温度升高到设定温度后保持温度恒定；
2)打开引风机2、启动给料机5制造出不同大小的细小颗粒，颗粒在引风机2作用下随被加热的空气进入管道二并与热空气混合成为混合气体；同时，通过热电偶8对烟道7内的温度进行检测，若温度未达到设定温度，则调整温控柜4按钮，使电加热器3继续加热，直至烟道7内的温度达到设定温度；
3)调大引风机2风速，使步骤2)中的混合气体进入团聚颗粒装置放置区6进行团聚反应；
4)经步骤3)团聚后的气体样本进入烟道7，电称低压冲击器10通过测试通孔9对烟道7内的气体样本进行采集，并将采集到的颗粒大小的数据信号传送至计算机11进行处理和分析，得到团聚颗粒装置的团聚效率；
5)经检测后的气体样本进入静电除尘器12除尘后随空气排出。
实施例一：在团聚颗粒装置放置区内安装化学团聚装置，利用本实验装置和方法对其脱除细颗粒物的效率进行实验；团聚剂为海藻酸钠，添加浓度为0.01％，团聚室入口烟温保持在150℃，静电除尘电压设定在-40kV，得到静电除尘后的PM10、PM2.5质量脱除效率分别为89.1％、70.2％；
在无化学团聚装置的条件下，得到PM10、PM2.5原始质量脱除效率分别为83.2％、62.5％；
实施例二：在团聚颗粒装置放置区内安装湍流团聚装置，利用本实验装置和方法对其脱除细颗粒物的效率进行实验；团聚室入口烟温保持在150℃，精电除尘电压设定在-40kV，得到静电除尘后的PM10、PM2.5质量脱除效率分别为85.6％、69.2％；
在无湍流团聚装置的条件下，得到PM10、PM2.5原始质量脱除效率分别为83.2％、62.5％；
实施例三：在团聚颗粒装置放置区内安装化学和湍流团聚装置，利用本实验装置和方法对其脱除细颗粒物的效率进行实验；团聚剂为海藻酸钠，添加浓度为0.01％，团聚室入口烟温保持在150℃，静电除尘电压设定在-40kV，得到静电除尘后的PM10、PM2.5质量脱除效率分别为93.6％、75.2％；
在无化学和湍流团聚装置的条件下，得到PM10、PM2.5原始质量脱除效率分别为83.2％、62.5％。
从以上实验实施例可以看出，本发明的实验装置和实验方法能够对安装于其内部的团聚颗粒装置对细颗粒物的团聚效率进行有效的检测，检测结果可靠；且该实验装置能够在高温环境下工作，环境适应性强，操作简单，适用范围广。
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