自动喷雾除霾系统的制作方法

本发明涉及一种自动喷雾除霾系统。

背景技术：

近年来随着现代工业、交通运输、城市现代化建设等正加速扩大，大量的工业设备能耗排放、交通运输设备废气排放、建筑施工扬尘等污染物成为目前大气污染物的主要来源。广为人知的pm2.5属于雾霾的主要成分，通常是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重，与较粗的大气颗粒物相比，pm2.5粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质(例如，重金属、微生物等)，且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境的影响更大。因此急需一种除霾设备来有效降低空气中的pm2.5有害粉尘颗粒的浓度，提高空气质量，减少雾霾对人体、生态环境、交通的危害，对雾霾的防治对城市的发展同样具有重大的意义。

目前国内主要有几种除霾技术：

1.多采用固定及移动式雾炮车，其利用水泵产生高压水源经喷嘴后雾化，其雾化颗粒较大，其主要用于露天物料堆场、煤炭物流园区、露天矿山开采、露天爆破粉尘、封闭卸料区、卡车卸料口、自卸车卸料粉尘、大型装载车工作粉尘、沿海港口装运、转运煤炭、矿石、散装粉料搬运等粉尘污染治理。其扬尘对抑制有一定作用，但对雾霾有毒颗粒pm2.5的作用则微乎其微。

2.“除霾神器”——大型太阳能城市空气清洁综合系统hsalscs(后简称“除霾塔”)。据称，该塔每天可以净化超过1000万立方米的空气，该塔为中心的10平方公里区域内，空气质量得到了明显改善。在重污染天气里，除霾塔可将该区域的空气质量降至接近中度的水平，pm2.5％浓度平均下降了15％。但经大致测算，在严重污染条件下，pm2.5浓度为200微克每立方米，该塔每小时吸收pm2.5总量为30000×200×0.001×0.001×75％＝4.5克。按照该数据，该塔每小时吸收的雾霾量还不到一勺盐的重量。其缺点是造塔成本太高，降霾效率太低。

3.飞机除霾，其原理实际上类似人工降雨。对于人工降雨消减雾霾的效果，专家们持谨慎的态度。据气象专家介绍，人工增雨对清除雾霾有效果，但难度很大。人工增雨需要依赖一定的气象条件，雾霾天一般空气流动性差，没有合适的云层，催不下雨。此外，人工降雨以前主要是增加水资源或对抗干旱，没有针对净化空气操作过，多大雨才能消除雾霾，仍需要试验评估。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自动喷雾除霾系统，此系统创新性解决当前严重的雾霾污染问题，环境适应性强，具有较强的除霾稳定性及持续性，能够有效的、持续的去除空气的pm2.5颗粒物,同时改善人们出行及生活环境。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

自动喷雾除霾系统，包括电气系统、供水系统、供气系统和喷雾系统；

电气系统：为全系统供电，实现空压机和水泵的启停以及电磁阀、调压阀的控制；

供水系统：整个水路为双通路，除霾时启动净水设备，非除霾喷淋时，直接提供自来水，为水路管道提供稳定压力的水源；

供气系统：提供稳定的气路压力，主要由空压机、调压阀和气路管道组成；

喷雾系统：在水、气两相共同作用下喷射水雾，主要由喷淋管路、两相

雾化喷嘴组成。

作为优选方式，喷嘴为水、气两相喷嘴，喷嘴上设置三个小孔，中部小孔用于喷水，中部小孔两侧的小孔用于喷气，水气在喷出瞬间结合后达到雾化效果；喷嘴分别连接气路和水路。

作为优选方式，它还包括一个除霾机箱，除霾机箱上设置空压机、散热器、水泵、净水设备、气路管道、供水管道、电磁阀、调压阀、控制器，除霾机箱和内部的设备构成了除霾主机。

作为优选方式，控制面板设置在除霾机箱的前面，通过控制面板上的按钮实现对整个除霾系统的控制。

作为优选方式，空压机设置在除霾机箱的下部，空压机与气路管道相连；气路管道共分为三路，每路可单独控制，并实现互锁；气路管道上设置调压阀和电磁阀。

作为优选方式，水泵连接供水管道，设置在空压机旁边；供水管道为双通路：第一供水管道和第二供水管道，第一供水管道为自来水管道，第二供水管道为净水管道，净水设备分别连接水泵和第二供水管道；供水管道上设置电磁阀和调压阀，用于控制供水管道的供水。

作为优选方式，控制系统采用plc控制，控制系统用于控制电磁阀、调压阀、空压机、水泵、净水设备等装置。

作为优选方式，除霾机箱采用钣金成型技术，并焊接为成为一个整体。

作为优选方式，喷淋管路包括喷淋管和用于连接喷淋管的三通，喷淋管末端设置堵头。

本发明的有益效果是：

1.此系统能有效降低空气中pm2.5浓度，创新性的解决了当前严重的雾霾污染问题，该系统环境适应性强，具有较强的除霾稳定性及持续性，能够有效的、持续的去除空气的pm2.5颗粒物,改善人们的生活环境；

2.其能改善医院、学校、候机厅、居民小区、公园、广场、公交车站等公共场所的空气质量，降低范围内pm2.5浓度，减少雾霾对人体的危害；

3.对露天物料堆场、煤炭物流园区、露天矿山开采、露天爆破粉尘、封闭卸料区、卡车卸料口、自卸车卸料粉尘、大型装载车工作粉尘、沿海港口装运、转运煤炭、矿石、散装粉料搬运场所等粉尘污染也能起到降尘作用；

4.能降低飞机场、高速公路、车站、码头、运动场地、炎热场地在降低pm2.5浓度的同时能降尘保湿降温。

附图说明

图1为除霾主机结构示意图；

图2为主机部分的工作原理图；

图3为水路布局图；

图4为系统组成图；

图5为系统控制原理图；

图中，1-水泵，2-空压机，3-除霾机箱，4-散热器，5-控制面板，6-净水设备，7-滚轮，8-支脚，9-三通，10-喷淋管，11-堵头，12-气路，13-水路，14-喷嘴。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

近年来城市雾霾天气频发，成都市也成为受其影响的城市之一。通过对雾霾发生机制的探讨、城市变化与发展现状的分析,对雾霾形成的影响因素进行自然因素和人为因素两方面的探究。项目组认为，成都独特的地理、气候环境促成了雾霾频发的条件,人为经济活动形成的城市化和产业结构促使了雾霾频发的现状。结合成都经济发展方式的转变需求,一方面倡导减少机动车排放及培养公众环境意识、完善城市发展规划与建设标准、调整产业结构、节约能源消耗，另一方面，成都市目前也正建立区域联防联控机制等方面综合治理城市雾霾。

根据成都市科学技术局关于征集2018年成都市科技治霾技术(产品)应用示范项目的通知，结合除霾系统的紧迫需求和在军民融合政策方面的指引，组织相关技术团队进行多尺度自动雾化除霾系统的研发和生产，并拟将该系统进行产业化推广。该系统符合2018年成都市科技治霾技术(产品)应用示范项目通知第3条扬尘治理技术(产品)应用示范的“水雾喷淋装置”范畴。

如图1-图4所示，自动喷雾除霾系统，包括电气系统、供水系统、供气系统和喷雾系统；

电气系统：为全系统供电，实现空压机2和水泵1的启停以及电磁阀、调压阀的控制，实现档位切换；

供水系统：整个水路13为双通路，除霾时启动净水设备6，非除霾喷淋时，直接提供自来水，为水路13管道提供稳定压力的水源，主要由入口及水路13开关、净水设备6、水泵1、调压阀和水路13管道组成；

供气系统：提供稳定的气路12压力，主要由空压机2、调压阀和气路12管道组成，气路12共分为三路，每路可单独控制，并实现互锁；

喷雾系统：在水、气两相共同作用下喷射水雾，主要由喷淋管路、高性能两相雾化喷嘴14组成。

在一个优选实施例中，喷嘴14为水、气两相喷嘴14，喷嘴14上设置三个小孔，中部小孔用于喷水，中部小孔两侧的小孔用于喷气，水气在喷出瞬间结合后达到雾化效果；喷嘴14分别连接气路12和水路13。

在一个优选实施例中，如图1和图3所示，它还包括一个除霾机箱3，除霾机箱3上设置空压机2、散热器4(散热器4主要为设置在机箱侧面和/或顶部的散热风扇)、水泵1、净水设备6、气路12管道、供水管道、电磁阀、调压阀、控制器(plc控制器)，如图1所示，除霾机箱3和内部的设备构成了除霾主机。在另一个优选实施例中，如图2所示，气路12包括空压机2、过滤组件、电磁阀、调压阀和压力表，其中电磁阀和调压阀的数量均为三个，具体连接关系如图2所示。水路13包括依次相连的水泵1、压力表、净水设备6、调压阀和开关阀(即电磁阀)，水路13还包括自来水管道部分，水泵1接一个电磁阀，电磁阀接到自来水管道上，这个部分不做净化处理，如图2所示。另外，空压机2接380v电源，净水设备6接220v电源，如图2所示。除霾机箱3下面设置滚轮7，在需要固定除霾机箱3时在机箱底部安装支脚8。

在一个优选实施例中，控制面板5设置在除霾机箱3的前面，通过控制面板5上的按钮实现对整个除霾系统的控制。

在一个优选实施例中，空压机2设置在除霾机箱3的下部，空压机2与气路12管道相连；气路12管道共分为三路，每路可单独控制，并实现互锁；气路12管道上设置调压阀和电磁阀。

在一个优选实施例中，如图1所示，水泵1连接供水管道，设置在空压机2旁边；供水管道为双通路：第一供水管道和第二供水管道，第一供水管道为自来水管道，第二供水管道为净水管道，净水设备6(净水器)分别连接水泵1和第二供水管道；供水管道上设置电磁阀和调压阀，用于控制供水管道的供水。

在一个优选实施例中，控制系统采用plc控制，控制系统用于控制电磁阀、调压阀、空压机2、水泵1、净水设备6等装置。

在一个优选实施例中，如图1所示，除霾机箱3：用于集成所有上装设备，其采用用典型的钣金成型技术，并焊接为成为一个整体，保证足够的强度刚度及环境适应性要求。

在一个优选实施例中，如图3所示，喷淋管路包括喷淋管10和用于连接喷淋管10的三通9，喷淋管10末端设置堵头11。每个三通9除了用于连接喷淋管10，还用于连接喷嘴14，如图3所示。一台除霾主机可带载40个喷嘴14，故气路12需要设计40个喷嘴14接口。

在一个优选实施例中，系统各管路系统采用互锁设计，在一路开启后，其它几路处于闭合状态，几路通道不能同时开启，其控制原理图如图5所示。

系统作如下补充说明：

电气系统：为全系统供电，实现空气压缩机和水泵1的启停以及电磁阀的开关控制，实现档位切换；

供水系统：整个水路13为双通路，除霾时启动净水设备6，非除霾喷淋时，直接提供自来水，为水路13管道提供稳定压力的水源，主要由入口及水路13开关、净水设备6、水泵1、调压阀和水路13管道组成；

供气系统：为系统提供稳定的气路12压力，主要由空气压缩机、调压阀和气路12管道组成，气路12供分为三路，每路可单独控制，并实现互锁；

喷雾系统：在水、气两相共同作用下喷射水雾，主要由水、气管道、高性能两相雾化喷嘴14组成；

空压机2：提供气源，空压主机采用自吸气直联电机，电机运行稳定、噪音小；

散热器4：主要用于空压散热，由于空压机2一直处于工作状态，其润滑油温度会逐步升高，当达到80c°时散热器4自动启动，当低于这个值时自动关闭；

水泵1：主要用于水路13增压；

净水设备6(净水器)：除霾时启动净水设备6，对自来水进行净化处理，达到除霾用水标准；

调压阀：调节水、气路12的压力至工作压力；

电磁阀：控制水、气管路的通断；

控制系统(控制器)：用于控制系统的自动启停、工作时间、水路13、气路12的选择等；

喷淋管路：喷淋管路由水、气两根管道组成，根据外部环境进行管路布局，达到最终的使用效果；

喷嘴14：采用水、气两相喷嘴14，水、气经喷嘴14喷出后达到雾化效果。

随着雾霾天气越来越严重，目前已严重威胁到人们的身体健康，世界各国都将环保问题作为影响未来发展的重大问题，并出台相关政策治理大气污染，因此本发明主要解决的就是这些问题，达到改善空气质量目的，减少雾霾污染对人们身体及环境的影响，营造一个美好的环境让人们幸福的生活，其具体解决程度如下：

1.其能改善医院、学校、候机厅、居民小区、公园、广场、公交车站等公共场所的空气质量，降低范围内pm2.5浓度，减少雾霾对人体的危害；

2.对露天物料堆场、煤炭物流园区、露天矿山开采、露天爆破粉尘、封闭卸料区、卡车卸料口、自卸车卸料粉尘、大型装载车工作粉尘、沿海港口装运、转运煤炭、矿石、散装粉料搬运场所等粉尘污染也能起到降尘作用；

3.能降低飞机场、高速公路、车站、码头、运动场地、炎热场地在降低pm2.5浓度的同时能降尘保湿降温。此系统创新性的解决了当前严重的雾霾污染问题，该系统环境适应性强，具有较强的除霾稳定性及持续性，能够有效的、持续的去除空气的pm2.5颗粒物,同时改善人们出行及生活环境。

目前还没有别的技术方案可以达到本发明技术方案的综合效果，现有喷雾装置基本采用高压水进行喷雾，其雾化颗粒较大，对降低pm2.5浓度的效果甚微。本发明采用水、气两相喷嘴14进行雾化，其雾化颗粒小等于2.5um，对降低pm2.5浓度效果显著，因此没有其他替代方案能够完成该发明的专利的目的。

本发明将用水、电、气及控制系统集成为一个除霾主机，水路13系统为系统提供水源，空压机2为系统提供高压气源，控制系统实现该系统的自动启停；该主机结构布局合理，外观简洁，操作简单。喷淋平台由喷淋管路及喷嘴14集成，而喷嘴14为自研水、气两相喷嘴14，喷嘴14中部的小孔用于喷水，两侧小孔用于喷气，水气在喷出瞬间结合后达到雾化效果，其雾化颗粒小于2.5um，能有效降低空气中pm2.5浓度，切可通过调节气压与水压的大小来调节雾化颗粒大小。

本发明公开了一种能有效降低pm2.5浓度的自动喷雾除霾系统，该系统由除霾主机设备及喷淋系统组成，采用自动化控制、高压喷雾、水气两相喷嘴14等技术，利用空压机2产生高压气体将净化后的水经两相喷嘴14后达到雾化的目的，水雾颗粒大小能达到1～10um，能有效降低空气中pm2.5浓度，并能根据预设参数自动启停，实现无人值守，同时喷雾颗粒大小可通过调节水压、气压来进行控制，通过高度集成，系统安装快捷、操作简单，使用时仅需一键控制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。