城市绿色智慧自洁净除尘装备及除尘方法

本发明属于城市绿化，具体涉及一种城市绿色智慧自洁净除尘装备及除尘方法。

背景技术：

1、随着能源、工业等需求的高速发展，颗粒及粉尘污染问题日趋严重。未治理的沙土、路基材料、金属及非金属粉尘的扬尘和扩散已成为造成严重职业病危害和环境污染的主要因素之一。

2、围绕城市道路环境保护，一些除尘装备被发明，现有城市道路与交通洒水除尘装置，涉及城市道路养护技术领域，旨在提升洒水除尘装置的实用性。已有道路除尘清洁装置有城市道路抑尘除尘设备、道路护栏除尘清洁装置，体积较小，主要特点利用清洁模组与护栏之间的摩擦力来擦除护栏表面的集尘，在一定程度上实现了节水目的和自动化操作，但不足之处在于仅实现了节水和护栏落尘清灰功能，对于悬浮于空气中扬尘颗粒尚未得到治理。

3、化工园区空气中多组分气体污染物监控系统，聚焦除尘化工园区有毒有害气体污染物的检测与预警，其中涉及除尘装置，用于过滤去除空气中的灰尘。大型工业除尘器降尘段是工业除尘关注的焦点。提供一种既能降低空气中颗粒污染还能净化空气，有效降低疾病传播概率的城市智慧除尘与洁净空气的自动化装置，是针对性解决城市道路、工业园区、大型除尘器降尘段工艺过程和粉尘浓度较高的工况颗粒物抑制难度大问题的关键之一，是响应绿色城市建设，提高城市环境质量的必然选择之一。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供城市绿色智慧自洁净除尘装备及除尘方法。本发明通过包含颗粒物空气处理室、降尘剂雾化装置、超声波振荡装置和检测控制装置的除尘装备，可实现城市内含颗粒物空气的自洁净除尘，具有除尘效率高、维护维修成本低的特点。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种城市绿色智慧自洁净除尘装备，其特征在于，包括：含颗粒物空气处理室、降尘振荡装置和检测控制装置；

3、所述含颗粒物空气处理室上开设有进料口和出气口，所述进料口位于含颗粒物空气处理室上部，所述进料口内设置有将外界含颗粒物空气抽入含颗粒物空气处理室中的负压风扇，所述含颗粒物空气处理室中设置有滤过装置，所述出气口位于含颗粒物空气处理室的侧下部且位于滤过装置的下方；

4、所述降尘振荡装置包括可供承装降尘剂的降尘剂罐、可雾化降尘剂的超声波雾化器、脉冲发生器和安装于滤过装置上的超声波振子；所述降尘剂罐和超声波雾化器连接，所述降尘剂罐和超声波雾化器连接的管路上设置有电磁阀；所述超声波雾化器伸入含颗粒物空气处理室内且位于滤过装置的上方；

5、所述超声波振子连接于脉冲发生器上；

6、所述检测控制装置包括控制器、可供检测外界颗粒物浓度的颗粒物浓度传感器和可供检测含颗粒物空气处理室内气压的气压传感器；

7、所述负压风扇、颗粒物浓度传感器、电磁阀、气压传感器、脉冲发生器和电磁阀均与控制器连接。

8、上述的一种城市绿色智慧自洁净除尘装备，其特征在于，还包括安装于含颗粒物空气处理室上的减振器。

9、上述的一种城市绿色智慧自洁净除尘装备，其特征在于，还包括与控制器电连接的太阳能发电储电系统，所述太阳能发电储电系统包括太阳能电池板，和连接于太阳能电池板上的蓄电池和稳压充电器。

10、上述的一种城市绿色智慧自洁净除尘装备，其特征在于，所述滤过装置包括多孔滤芯。

11、上述的一种城市绿色智慧自洁净除尘装备，其特征在于，所述气压传感器位于滤过装置和超声波雾化器之间。

12、此外，本发明还提供一种应用上述的城市绿色智慧自洁净除尘装备，其特征在于，包括：

13、步骤一、将含颗粒物空气中颗粒物浓度与对应的负压风扇工作风速进行预设置并编入控制器，当颗粒物浓度传感器检测到空气中颗粒物浓度位于某一区间时，控制器控制负压风扇于对应预设工作风速，将含颗粒物空气吸入到含颗粒物空气处理室内；

14、步骤二、控制器向脉冲发生器发出信号，脉冲发生器控制电磁阀和超声波振子，降尘剂从降尘剂罐进入超声波雾化器，经雾化形成降尘剂雾化颗粒，降尘剂雾化颗粒与含颗粒物空气接触后得到气溶胶颗粒，在超声波振子作用下，气溶胶颗粒经过滤过装置，空气和含尘颗粒经振动分离得到含尘颗粒和洁净空气，含尘颗粒沉入含颗粒物空气处理室下部形成泥浆，洁净空气通过出气口排入大气，完成空气净化。

15、上述的方法，其特征在于，所述将颗粒物浓度与对应的负压风扇工作风速进行预设置并编入控制器包括：当含颗粒物空气中颗粒物浓度c为0.1≤c＜1mg/m3时，控制器控制负压风扇的工作风速为1000转/分钟；当含颗粒物空气中颗粒物浓度c为1≤c≤3mg/m3，控制器控制负压风扇的工作风速为2000转/分钟。

16、上述的方法，其特征在于，步骤二中，当含颗粒物空气中颗粒物浓度c为0.1≤c＜1mg/m3时，超声波振子振动频率为28000次/min，当含颗粒物空气中颗粒物浓度c为1≤c≤3mg/m3时，振动频率为40000次/min。

17、上述的方法，其特征在于，步骤二中，当含颗粒物空气中颗粒物浓度c为0.1≤c＜1mg/m3时，电磁阀启动频率为1次/h，6s/次，当含颗粒物空气中颗粒物浓度c为1≤c≤3mg/m3时，启动频率为1次/2h，6s/次。

18、上述的方法，其特征在于，步骤二中，当含颗粒物空气中颗粒物浓度c为0.1≤c＜1mg/m3时，超声波雾化器的雾化速率为3ml/s，当含颗粒物空气中颗粒物浓度c为1≤c≤3mg/m3时，雾化速率为6ml/s。

19、本发明与现有技术相比具有以下优点：

20、1、本发明城市绿色智慧自洁净除尘装备，通过包含颗粒物空气处理室、降尘剂雾化装置、超声波振荡装置和检测控制装置，实现城市内含颗粒物空气的自洁净除尘，具有除尘效率高、维护维修成本低的特点。

21、2、本发明城市绿色智慧自洁净除尘装备，包括与控制器连通的颗粒物浓度传感器、电磁阀和脉冲发生器，可实现降尘剂雾化和滤过装置振荡过滤气溶胶颗粒对空气中颗粒物浓度的及时响应和触发，提升除尘效率，且可基于空气中颗粒物浓度实时调控降尘剂雾化量和滤过装置振荡频率，减少电能损耗，具有设备使用寿命长的特点。

22、3、本发明城市绿色智慧自洁净除尘装备，相较于目前城市除尘设备，具有需水量少、能耗低、维护成本低的特点，可在城市粉尘、气溶胶、植物纤维等颗粒污染物领域进行广泛推广应用。

23、4、优选的，本发明城市绿色智慧自洁净除尘装备，还包括太阳能发电储电系统，可极大加强对能源的利用率，实现智能化除尘，进一步增强装备实用性和可靠性。

24、5、优选的，本发明城市绿色智慧自洁净除尘装备，多孔滤芯与脉冲发生器连接的超声波振子联用，在振荡同时实施过滤，可有效增加颗粒物与多孔滤芯碰撞，提高颗粒物捕集率，同时避免积尘和堵塞，有效提升气固分离效率。

25、下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种城市绿色智慧自洁净除尘装备，其特征在于，包括：含颗粒物空气处理室(4)、降尘振荡装置和检测控制装置；

2.根据权利要求1所述的一种城市绿色智慧自洁净除尘装备，其特征在于，还包括安装于含颗粒物空气处理室(4)上的减振器(8)。

3.根据权利要求1所述的一种城市绿色智慧自洁净除尘装备，其特征在于，还包括与控制器(17)电连接的太阳能发电储电系统，所述太阳能发电储电系统包括太阳能电池板(18)，和连接于太阳能电池板(18)上的蓄电池(19)和稳压充电器(20)。

4.根据权利要求1所述的一种城市绿色智慧自洁净除尘装备，其特征在于，所述滤过装置(6)包括多孔滤芯。

5.根据权利要求1所述的一种城市绿色智慧自洁净除尘装备，其特征在于，所述气压传感器(15)位于滤过装置(6)和超声波雾化器(5)之间。

6.一种应用如权利要求1～5任一权利要求所述的城市绿色智慧自洁净除尘装备，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将颗粒物浓度与对应的负压风扇(2)工作风速进行预设置并编入控制器(17)包括：当含颗粒物空气中颗粒物浓度c为0.1≤c＜1mg/m3时，控制器(17)控制负压风扇(2)的工作风速为1000转/分钟；当含颗粒物空气中颗粒物浓度c为1≤c≤3mg/m3，控制器(17)控制负压风扇(2)的工作风速为2000转/分钟。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤二中，当含颗粒物空气中颗粒物浓度c为0.1≤c＜1mg/m3时，超声波振子(7)振动频率为28000次/min，当含颗粒物空气中颗粒物浓度c为1≤c≤3mg/m3时，振动频率为40000次/min。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤二中，当含颗粒物空气中颗粒物浓度c为0.1≤c＜1mg/m3时，电磁阀(14)启动频率为1次/h，6s/次，当含颗粒物空气中颗粒物浓度c为1≤c≤3mg/m3时，启动频率为1次/2h，6s/次。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤二中，当含颗粒物空气中颗粒物浓度c为0.1≤c＜1mg/m3时，超声波雾化器(5)的雾化速率为3ml/s，当含颗粒物空气中颗粒物浓度c为1≤c≤3mg/m3时，雾化速率为6ml/s。

技术总结
本发明公开了一种城市绿色智慧自洁净除尘装备及除尘方法，该除尘装备包括：含颗粒物空气处理室、降尘振荡装置和检测控制装置；含颗粒物空气处理室上开设有进料口和出气口，进料口内设置有负压风扇，含颗粒物空气处理室中设置有滤过装置；降尘振荡装置包括降尘剂罐、超声波雾化器、脉冲发生器和超声波振子；降尘剂罐和超声波雾化器连接，降尘剂罐和超声波雾化器连接的管路上设置有电磁阀；超声波振子连接于脉冲发生器上；检测控制装置包括控制器、颗粒物浓度传感器和气压传感器。本发明的城市绿色智慧自洁净除尘装备可实现城市内含颗粒物空气的自洁净除尘，具有除尘效率高、维护维修成本低的。

技术研发人员：丁旭涵,罗振敏,杨勇,汤宗情,王涛,程方明,王凯,付情云,王田婷,胥乾,邢真强,赵梓栋
受保护的技术使用者：西安科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24