一种固定污染源模拟测试风洞的制作方法

本发明涉及污染源监测领域，特别是涉及一种固定污染源模拟测试风洞。

背景技术：

空气污染严重影响到经济的发展和人们的健康生活，这就使得对空气污染的追本溯源迫在眉睫。固定污染源的排放是造成空气污染的主要原因之一，对固定污染源排放成分和排放量的研究是规范化监测其排放污染物的必然途径，烟风洞的设计能够有效的研究固定污染源烟气细粒子排放特征。

通常固定污染源烟气温度高、湿度大，一些以气态形式存在的粒子排放到空气中后由于降温和稀释作用会凝聚成颗粒，不同固定污染源烟气的温度和湿度不相同，排放系统运转速率也不断变化，烟气排放存在复杂的粒子变化，这就加大了烟气细粒子的监测难度。发达国家(美国、日本等)对固定污染源烟道内外的烟气细粒子成分和变化特征研究时间较长，对烟气细粒子的排放特征和变化规律掌握较全面，而中国的研究刚刚起步，基础设备不够健全，对烟气排放的监测方法和技术支撑等还很缺乏。现有固定源(烟囱)采样方式多为将烟枪直接插入烟囱内，对于烟枪插入点位环境条件，烟囱里采样横截面的风速分布、颗粒物浓度分布及可凝结颗粒物的变化情况等都难以监测，因此直接插烟枪采样，再通过烟气流速以及烟囱横截面积计算出的颗粒物排放数据信息，其对烟囱排放总量的计算缺少了烟囱内测试横截面的环境数据。

因此，如何改善现有技术中，监测固定污染源(烟囱)排放特征和变化规律时缺少烟囱内测试横截面环境数据，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种固定污染源模拟测试风洞，以解决上述现有技术存在的问题，监测烟囱的不同横截面的排放数据，使环境数据更全面。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种固定污染源模拟测试风洞，包括风洞单元和测试单元，所述风洞单元与所述测试单元相连通，所述风洞单元包括依次相连的高效空气过滤器、烟气发生装置、动力段、温度交换段、稳定段和湿度发生段，所述稳定段与尘发生系统相连，所述测试单元包括水平段和竖直段，所述水平段一端与所述湿度发生段相连，所述水平段的另一端与所述竖直段相连，所述竖直段的轴线分别与所述水平段的轴线和所述风洞单元的轴线所在平面垂直，所述水平段与所述竖直段分别在不同横截面处开设观察测试孔。

优选地，所述高效空气过滤器依次通过第一拐角和连接管与所述动力段相连，所述温度交换段与所述稳定段依次通过第二拐角和第三拐角相连。

优选地，所述烟气发生装置设置于所述第一拐角内，所述第一拐角内还设置湿度控制器。

优选地，所述第一拐角、所述第二拐角和所述第三拐角内均设置导流板。

优选地，所述稳定段内依次设置蜂窝器和阻尼网。

优选地，所述湿度发生段中直径较大一端与所述稳定段相连，所述湿度发生段中直径较小一端与所述水平段相连，所述湿度发生段设置风速、温度、湿度监控探头。

优选地，所述水平段与所述竖直段均在不同的横截面处设置五组观察测试孔。

优选地，所述水平段上的每组观察测试孔均为三个，三个观察测试孔分别位于所述水平段的中部两侧和底部。

优选地，所述竖直段上的每组观察测试孔均为四个，四个观察测试孔分别位于所述竖直段的中部两侧、顶部和底部，所述观察测试孔均设置透明的防静电板。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明的固态污染源模拟测试风洞，通过设计固定污染源烟气细粒子监测风洞，模拟风洞发生烟气，在测试单元设有烟气观察测试孔，监测风洞内各横截面颗粒物和风场的分布情况，研究采样横截面环境变化特征，摸清不同污染源细粒子组成并估算排放总量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明固定污染源模拟测试风洞的整体结构示意图；

图2为本发明测试单元的结构示意图；

其中，1为风洞单元，101为高效空气过滤器，102为动力段，103为温度交换段，104为稳定段，105为湿度发生段，106为第一拐角，107为连接段，108为第二拐角，109为第三拐角，2为测试单元，201为水平段，202为竖直段，203为观察测试孔，3为尘发生系统。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种固定污染源模拟测试风洞，以解决上述现有技术存在的问题，监测烟囱的不同横截面的排放数据，使环境数据更全面。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参考图1至图2，图1为本发明固定污染源模拟测试风洞的整体结构示意图，图2为本发明测试单元的结构示意图。

本发明提供一种固定污染源模拟测试风洞，包括风洞单元1和测试单元2，风洞单元1与测试单元2相连通，风洞单元1包括依次相连的高效空气过滤器101、烟气发生装置(图中未示出)、动力段102、温度交换段103、稳定段104和湿度发生段105，稳定段104与尘发生系统3相连，测试单元2包括水平段201和竖直段202，水平段201的一端与湿度发生段105相连，水平段201的另一端与竖直段202相连，竖直段202的轴线分别与水平段201的轴线和风洞单元1的轴线所在平面垂直，水平段201与竖直段202分别在不同横截面处开设观察测试孔203。

本发明的固定污染源模拟测试风洞，通过设计固定污染源烟气细粒子监测风洞，模拟风洞发生烟气，在测试单元2设有烟气观察测试孔203，监测各横截面颗粒物和风场的分布情况，研究采样横截面环境变化特征，摸清不同污染源细粒子组成并估算排放总量。

高效空气过滤器101依次通过第一拐角106和连接管107与动力段102相连，高效空气过滤器101能够过滤空气中的颗粒物，动力段102内设置鼓风机，为风洞单元1提供动力。温度交换段103与稳定段104依次通过第二拐角108和第三拐角109相连，温度交换段103内设置蒸发器和加热器，调节风洞单元1的温度，同时保证颗粒物的分散性，不易与水气结合。稳定段104与尘发生系统3相连，尘发生系统3能够提供标准尘或模拟空气扬尘等环境条件。

具体地，烟气发生装置设置于第一拐角106内，第一拐角106内还设置湿度控制器，用于调节风洞单元1的湿度。

第一拐角106、第二拐角108和第三拐角109内均设置导流板，导流板能够引导气流，减少能量损耗和湍流现象。

更具体地，稳定段104内依次设置蜂窝器和阻尼网，用于削弱和消除湍流和旋涡等，引导气流成为层流。

湿度发生段105中直径较大一端与稳定段104相连，湿度发生段105中直径较小一端与水平段201相连，将气流的势能转换为动能，湿度发生段105还设置风速、温度、湿度监控探头。

在本具体实施方式中，水平段201与竖直段202直径均为600mm，水平段201与竖直段202均在不同的横截面处设置五组观察测试孔203，相邻两组观察测试孔203间的距离为1000mm，孔径为120mm。

水平段201上的每组观察测试孔203均为三个，分别位于水平段201的中部两侧和底部。竖直段202上的每组观察测试孔203均为四个，分别位于竖直段的中部两侧、顶部和底部，操作人员可以通过观察测试孔203观察不同截面处的烟气情况，观察测试孔203均设置透明的防静电板，防静电板用固定环固定，需要测试时可以将固定环拆下，从观察测试孔203中插入仪器测设备采样头监测不同截面的点位环境和颗粒物信息。

本发明的固定污染源模拟测试风洞工作时，外界环境中的空气由高效空气过滤器进入风洞单元1，经第一拐角106后与烟气混合，然后通过动力段102进行充分混合，再进入温度交换段103，混合烟气通常湿度大，为了防止颗粒物的碰撞结合，鼓风机自有温度和加热器能够提升温度，减少颗粒物损失，然后通过蒸发器使颗粒物与湿度形成均匀的气溶胶烟气成分，烟气先后进第二拐角108、第三拐角109，然后先后通过稳定段104的蜂窝器和阻尼网，削弱甚至消除湍流，气流成为层流后进入湿度发生段105，气流势能转化为动能，进入测试单元2的水平段201，再通过拐角进入竖直段202，通过在水平段201和竖直段202的不同截面设置观察测试孔203，最终达到全面监测烟气分布和变化特征的目的。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。