一種節(jié)能凈化氣體細顆粒物的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種節(jié)能凈化氣體細顆粒物的裝置，屬于機動車尾氣排放管路設(shè)計和工業(yè)煙塵除塵設(shè)計的節(jié)能和治理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]機動車尾氣排放的環(huán)境污染隨著城市車輛保有量的增加而日趨嚴重，其中霧霾天氣與大氣中PM2.5的含量息息相關(guān)，而PM2.5主要來自工業(yè)廢氣和機動車尾氣排放。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，機動車尾氣治理技術(shù)除了改進燃油質(zhì)量外，主要是通過一下兩個方面:
[0004]1、利用三元催化技術(shù)對尾氣中未燃燒充分的有機物化合物進行二次消解；
[0005]2、通過過氧傳感技術(shù)控制燃油和空氣的比例使燃燒充分，減少有機化合物的含量。
[0006]然而，上述技術(shù)也存在一些缺陷，一方面表現(xiàn)在沒有對最終產(chǎn)生的細顆粒物進行治理，另一方面由于機動車的長期運行，上述技術(shù)設(shè)備會出現(xiàn)老化或者效能降低，從而導(dǎo)致細顆粒物增加，影響大氣環(huán)境質(zhì)量。
[0007]此外，工業(yè)煙塵主要通過靜電吸附技術(shù)對細顆粒物進行收集，然而對于PMlO以下的顆粒物，尤其是對于PM2.5顆粒物，由于電風(fēng)現(xiàn)象的影響，一方面由于設(shè)備復(fù)雜、耗電量高，從而使得設(shè)備投資大和運行費用高；另一方面由于顆粒物收集端的放電問題，收集效果不佳，仍舊存在較大的環(huán)境污染問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中汽車尾氣及工業(yè)煙塵PMlO以下顆粒物凈化效果不佳的問題，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種節(jié)能凈化氣體細顆粒物的裝置，對工業(yè)煙道或者汽車尾氣管路排放的廢氣中PMlO以下的細顆粒物進行有效的凈化處理。
[0009]本實用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
[0010]本實用新型所利用的技術(shù)原理:
[0011]細顆粒物的表面能很高，相互很容易團聚成大顆粒物從而減低表面能，由于PMlO以下的細顆粒物本身帶有正電荷，由于正電相斥，造成無法聚合；采用負離子發(fā)生器向廢氣中發(fā)射負離子，當(dāng)負離子與細顆粒物接觸時，中和掉其正電荷，使細顆粒物容易相互接觸而發(fā)生團聚作用；
[0012]負離子發(fā)生器具有產(chǎn)生負電荷的功能，且需求功率很小；廢氣排出時，氣體的流動具有動能，且煙氣和機動車尾氣具有高溫?zé)崮?，可以?qū)動微型發(fā)電機，微型發(fā)電機足夠支撐負離子發(fā)生器的電能要求。
[0013]利用上述技術(shù)原理，本實用新型的節(jié)能凈化氣體細顆粒物的方法:
[0014]一種節(jié)能凈化氣體細顆粒物的裝置，包括煙道、發(fā)電裝置、負離子發(fā)生器、負氧離子發(fā)射板和逆向開關(guān)；
[0015]在煙道內(nèi)安裝一利用煙道內(nèi)的高溫?zé)煔膺M行發(fā)電的發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置的輸出端口電連接到一負離子發(fā)生器的電源端口，所述負離子發(fā)生器的負氧離子發(fā)射板安裝在煙道內(nèi)或/和煙道口外側(cè)；
[0016]所述逆向開關(guān)包括風(fēng)向標和常閉開關(guān)，所述風(fēng)向標設(shè)置成可轉(zhuǎn)動的并安裝在煙道外側(cè)，且在風(fēng)向標的轉(zhuǎn)軸一端連接一常閉開關(guān)，作為總開關(guān)的所述常閉開關(guān)的兩個電極串接到負離子發(fā)生器的控制電路中。
[0017]作為一種較佳的發(fā)電方式，所述發(fā)電裝置為安裝在煙道中的風(fēng)力發(fā)電裝置，包括風(fēng)扇、第一傳動軸、第二傳動軸、換向齒輪和微型發(fā)電機，所述風(fēng)扇通過支架固定在煙道中央處，所述第一傳動軸利用所述固定套固定設(shè)置在煙道或者汽車煙筒內(nèi)部中心處且一端連接所述風(fēng)扇，另一端連接所述換向齒輪，所述風(fēng)扇由耐高溫材料制成，所述換向齒輪為兩個嚙合的錐形齒輪；所述第二傳動軸一端連接所述換向齒輪，另一端連接所述微型發(fā)電機的電機軸；所述微型發(fā)電機安裝在煙道的外側(cè)。
[0018]作為第二種發(fā)電方式，所述發(fā)電裝置為熱能電池，所述熱能電池中的兩個金屬一端連接后焊點焊接在導(dǎo)熱體上，其自由端分別構(gòu)成電池的兩個電極，并通過導(dǎo)線電聯(lián)接到電聯(lián)接到負離子發(fā)生器的電源端口。
[0019]進一步地，所述負氧離子發(fā)射板設(shè)置在煙道或者汽車煙筒內(nèi)壁或者外壁上。
[0020]進一步地，所述負氧離子發(fā)射板發(fā)射負氧離子的方向與廢氣排放方向成一定角度，角度范圍在45°?60°。
[0021]進一步地，角度優(yōu)選55°。
[0022]進一步地，所述常閉開關(guān)包括連接閘和導(dǎo)體桿，其中連接閘包括一大一小的大弧形體和小弧形體，所述導(dǎo)體桿兩端的金屬觸點分別僅僅與大弧形體和小弧形體接觸，此為通路狀態(tài)，通電角度設(shè)計為±90度，在所述導(dǎo)體桿中間設(shè)有向上延伸的且用于連接風(fēng)向標的支撐桿；當(dāng)側(cè)向有風(fēng)時，導(dǎo)體桿會轉(zhuǎn)動，當(dāng)大弧形體脫離后就會處于斷電狀態(tài)。
[0023]本實用新型的有益效果是:
[0024]1、本實用新型有效提高了汽車尾氣及工業(yè)煙塵中細顆粒物的凈化效果能有效減少機動車尾氣及工業(yè)煙塵中PMlO以下細顆粒物，尤其是PM2.5在大氣中的排放，減少霧霾天氣和對人體健康的傷害；
[0025]2、本實用新型中結(jié)構(gòu)簡單，負氧離子發(fā)射器所需電能完全來源于廢氣發(fā)電，將余熱發(fā)電、尾氣發(fā)電和除塵降霾組合到一起使用，解決了現(xiàn)有的技術(shù)問題，降低了設(shè)備投資和運行成本。
【附圖說明】
[0026]圖1為利用氣流動能的實施方法的第一種示意圖；
[0027]圖2為利用氣流動能實的施方法的第二種示意圖；
[0028]圖3為圖9中沿D-D方向的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4為實現(xiàn)本實用新型的節(jié)能凈化氣體細顆粒物的方法所需裝置的第一種實施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖5為圖4中沿A-A方向的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖6為圖5中沿B-B方向的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖7為實現(xiàn)本實用新型的節(jié)能凈化氣體細顆粒物的方法所需裝置的第二種實施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖8為圖7中沿C-C方向的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖9為實現(xiàn)本實用新型的節(jié)能凈化氣體細顆粒物的方法所需裝置的第三種實施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖10為逆向開關(guān)工作原理圖；
[0036]圖11為逆向開關(guān)工作原理圖。
[0037]圖中:I煙道或者汽車排氣筒，11連接座，2微型發(fā)電機，21支架，3負離子發(fā)生器，31負氧離子發(fā)射板，4風(fēng)扇，41 (4P )換向齒輪，411第一傳動軸，41P第二傳動軸，5逆向開關(guān)，51風(fēng)向標，511支撐桿，52連接閘，521斷路節(jié)點，522導(dǎo)體桿，6固定套，61固定筋，7軸承端蓋，71密封圈，8聯(lián)軸器，9密封頭，91螺母，10接線，101填充陶瓷，12導(dǎo)熱體，121金屬電極a，122金屬電極b，123焊點，13溫差發(fā)電器，131高溫電極，132低溫電極，133風(fēng)冷散熱片。
【具體實施方式】
[0038]本實用新型的節(jié)能凈化氣體細顆粒物的方法:
[0039](一 )利用氣流動能的實施方法:
[0040]機動車尾氣在怠速和60km/h時候，可以提供約0.2米/秒流速，供熱煙道可以提供0.5米/秒的流速；微型發(fā)電機在100轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速下可以提供6W的功率，而負離子發(fā)生器最小的需要3W的功率，可以釋放2.5千萬/立方厘米濃度的負離子。
[0041]如圖1和圖2所示，在煙道或者管路上安裝耐高溫材質(zhì)的風(fēng)扇，氣體的流動驅(qū)動風(fēng)扇，風(fēng)扇驅(qū)動微型發(fā)電機，微型發(fā)電機通過電纜連接并驅(qū)動負離子發(fā)生器，負離子發(fā)生器利用負氧離子發(fā)射板將負氧離子噴射到煙道或者管路中，中和細顆粒物的正電荷，從而使細顆粒物的表面能產(chǎn)生聚和作用，形成大顆粒物沉降而減少細顆粒物在大氣中的存在。
[0042]( 二)利用氣流熱能的實施方法:
[0043]機動車尾氣管內(nèi)尾氣溫度為600?800 °C，工業(yè)窯爐、鍋爐煙道溫度為200?300。。。
[0044]如圖3所示，在煙道或者管路上安裝內(nèi)安裝熱能電池，利用煙氣的高溫，熱能電池可以產(chǎn)生電能，所產(chǎn)生的電能啟動負離子發(fā)生器，負離子發(fā)生器利用負氧離子發(fā)射板將負氧離子噴射到煙道或者管路中，中和細顆粒物的正電荷，從而使細顆粒物的表面能產(chǎn)生聚和作用，形成大顆粒物沉降而減少細顆粒物在大氣中的存在。其中熱能電池的原理在于將鎳、鉑焊接起來形成一個發(fā)電單元，然后在鎳鉑焊接點輸入熱源，可實現(xiàn)電流輸出，是一種熱能電池。
[0045]下面結(jié)合附圖，對根據(jù)以上兩種方法，實現(xiàn)本實用新型的節(jié)能凈化氣體細顆粒物的方法的具體實施例進行詳述。
[0046]第一種實施例
[0047]本實施例利用了氣流動能的實施方法。
[0048]如圖4至圖6所示，實現(xiàn)本實用新型的節(jié)能凈化氣體細顆粒物的方法的第一種實施例，包括煙道或者汽車排氣筒1、微型發(fā)電機2、負離子發(fā)生器3、負氧離子發(fā)射板31、風(fēng)扇4、換向齒輪41 (4Ρ )、第一傳動軸411、第二傳動軸41Ρ、固定套6和逆向開關(guān)5。
[0049]其中，風(fēng)扇4與第一傳動軸411 一端連接，第一傳動軸411利用固定套6固定設(shè)置在煙道或者汽車排氣筒I內(nèi)部中心處，第一傳動軸411的另一端連接有換向齒輪41，換向齒輪41(41')為兩個嚙合的錐形齒輪；第二傳動軸411' 一端與換向齒輪41'連接，另一端與微型發(fā)電機2的電機軸連接；微型發(fā)電機2與負離子發(fā)生器3電連接，且兩者固定設(shè)置在煙道或者汽車排氣筒I的外壁上；逆向開關(guān)5設(shè)置在煙道或者汽車排氣筒I的外壁下側(cè)，用于控制負離子發(fā)生器3的通斷電。
[0050]這樣，風(fēng)扇4在廢氣的吹動作用下轉(zhuǎn)動，帶動第一傳動軸411轉(zhuǎn)動，動力依次經(jīng)換向齒輪41(4”)和第二傳動軸41”傳遞到微型發(fā)電機2的電機軸，帶動微型發(fā)電機2發(fā)電，微型發(fā)電機電流輸出端口通過導(dǎo)線連接到負離子發(fā)生器的供電端口，負離子發(fā)生器3得電后通過負氧離子發(fā)射板31向廢氣中發(fā)射負氧離子，且負氧離子發(fā)現(xiàn)方向與廢氣排放方向成一定角度。
[0051]下面結(jié)附圖和具體實施例對第一種實施例的結(jié)構(gòu)進行詳細描述。
[0052]如圖5所示，風(fēng)扇4與第一傳動軸411 一端連接，為適應(yīng)廢氣的高溫環(huán)境，該風(fēng)扇4的扇翅為耐高溫材料制成，具體實施例中，該耐高溫材料優(yōu)選陶瓷材料。
[0053]如圖6所示，第一傳動軸411利用固定套6固定設(shè)置在煙道或者汽車排氣筒I內(nèi)部中心處。具體實施例中，固定套6為圓形管狀結(jié)構(gòu)，第一傳動軸411利用軸承套置在固定套6內(nèi)部，固定套6利用若干固定筋61固定設(shè)置在煙道或者汽車排氣筒I的內(nèi)壁上。作為一種優(yōu)選實施方式，如圖6所示，為防止固定筋61過多，對廢氣流動產(chǎn)生阻礙作用，固定筋61優(yōu)選四個，且四個固定筋61沿固定套6外圓呈9