本发明属于污染物清除设备及清除技术领域，涉及一种预团聚颗粒物的静电除尘装置。
背景技术：
机械加工生产中的多种工艺都会产生有害烟尘，而且这些烟尘中的颗粒物由于粒径极小而难以去除，如焊接过程中产生的焊接烟尘、热喷涂工艺中产生的金属颗粒物。长期暴露在这些烟尘中的工人容易产生急性或慢性的呼吸系统疾病，如呼吸过敏、慢性支气管炎、肺癌、中鼻癌等。因此机械加工过程中烟尘的治理是当前职业卫生中的当务之急。现有的静电除尘器在去除微米级颗粒物的时候效果较好，但是作用于粒径小于1μm的超细颗粒物时，效率通常小于80％，因此提出一种用喷雾预先将颗粒物团聚增大，再经过静电除尘器除去的装置。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中的静电除尘器在去除亚微米级超细颗粒物的时效率不高的问题，提出一种预团聚颗粒物的静电除尘装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种预团聚颗粒物的静电除尘装置,包括静电除尘器，所述静电除尘器出口与风机相连，所述静电除尘器入口设置有烟尘通道，所述烟尘通道上按照烟尘进入方向依次设置有吸气臂段、加热加湿段和冷凝增长段；
所述加热加湿段内设置有加热腔，所述加热腔内设置有热水管，所述热水管两端分别与蒸发器的壳程上、下端连接；所述蒸发器的壳程底部依次串联过滤器、高压水泵和雾化喷嘴,所述雾化喷嘴的出口设置在所述加热腔后端的烟尘管道内；
所述冷凝增长段内设置有冷凝腔，所述冷凝腔内设置有冷水管，所述冷水管两端分别连接循环水泵的出口和冷凝器壳程入口，所述冷凝器壳程出口连接所述循环水泵的入口。
所述加热加湿段与所述冷凝增长段之间连接有一段l型管道。
所述雾化喷嘴的孔径为0.2mm。
所述蒸发器的壳程上部设置有补水管。
所述热水管内热水温度范围在60-80℃。
所述冷水管内冷水温度设置为20℃。
所述吸气臂段前端连接有吸气罩。
所述蒸发器的管程出口连接至压缩机入口，所述压缩机出口连接至所述冷凝器的管程入口，所述冷凝器的管程出口通过节流阀连接至所述蒸发器的管程入口。
所述蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀的管程采用充满制冷剂的铜管连接。
外部设置有外壳，所述外壳后壁面设置有百叶窗口，所述外壳底部设置有万向轮，所述外壳上部设置有扶手。
本发明过程原理：
在过饱和条件下，颗粒通过水蒸气的凝结而增长，颗粒增长速度取决于颗粒直径dp和过饱和率ssr，ssr＝p∞/ps，其中p∞为空气中的水蒸气分压力，ps为饱和水蒸气的压力。颗粒直径dp小于分子平均自由程λ的颗粒，通过与相对应的自由分子的不规则碰撞而生长，最终形成包含颗粒的液滴，公式(1)为液滴的生长速率：
m为水的分子质量，ρp为水滴密度，αc为凝结系数，通常取0.04，m为单个水分子的质量，k为玻尔兹曼常数，na为阿伏伽德罗常数，t为水蒸气温度，pd为液滴表面的水蒸气压力。颗粒直径dp大于分子平均自由程λ的颗粒，通过水蒸气在颗粒表面的扩散而增长，公式(2)为液滴的生长速率：
其中dv为水蒸汽的扩散系数，r为气体常数，
忽略开尔文效应，pd≈ps，公式(2)变为公式(3)
因此颗粒的增长速度与过饱和率ssr程线性关系。
本发明的有益效果：
1.本发明先将含烟尘的空气加热加湿为饱和湿空气，再将空气冷却，使空气中的水分子在颗粒物表面凝结，水分子同时自发凝结为小水滴，使空气中的颗粒数变多，布朗碰撞增强，颗粒物相互凝结并长大，最终使颗粒物粒径由亚微米级增长到微米级；同时黏附在颗粒表面的水蒸气分子薄膜又改善了粉尘的导电性能，使颗粒物的比电阻降低；烟气含水率、电极板间增加的水分子降低了极板间空气介质的绝缘特性，导致相同电压下的电流增大，有利于颗粒的荷电。综上，本发明能够提高静电除尘器的除尘效率。
2.本发明使用压缩机制冷制热，能在满足设计要求的同时节约能耗。
附图说明
图1本发明装置结构示意图；
附图标记：1.外壳，2.蒸发器，3.压缩机，4.冷凝器，5.节流阀，6.烟尘管道，7.静电除尘器，8.风机，9.万向轮，10.扶手，11.吸气臂，12.吸气罩，13.加热腔，14.热水管，15.高压水泵，16.雾化喷嘴,17.循环水泵，18.冷水管，19.冷凝腔，20.补水管，21.百叶窗口，22.过滤器,23.铜管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明文字能够据以实施。
如图1所示，本发明提供一种预团聚颗粒物的静电除尘装置，包括静电除尘器7，所述静电除尘器7入口设置有烟尘通道6，所述烟尘通道6上按照烟尘进入方向依次设置有有吸气臂段、加热加湿段和冷凝增长段；本实施例中所述加热加湿段与所述冷凝增长段之间连接有一段l型管道，本实施例中所述吸气臂段设置有吸气臂11，本实施例中吸气臂11外部呈现圆弧形结构，所述吸气臂段前端连接有吸气罩12；
该装置外部设置有外壳1，底部有万向轮9，上部有方便移动的扶手10，外壳1上连接有可吸入烟尘的吸气臂11,外壳1内部有支撑架，用于固定各部分；所述静电除尘器7出口与风机8相连，所述风机8正对外壳1后壁面的百叶窗口21；
为了充分将空气加热，所述加热加湿段内设置有加热腔13，所述加热腔13内设置有热水管14，本实施例中所述热水管14内热水温度范围在60-80℃，所述热水管14两端分别与蒸发器2的壳程上、下端连接；本实施例中所述蒸发器2为水箱式蒸发器，所述蒸发器2的壳程底部依次串联过滤器22、高压水泵15和雾化喷嘴16,本实施中所述过滤器22为y型过滤器，本实施例中所述雾化喷嘴16的孔径为0.2mm，高压下喷出的水雾中的水滴粒径可达到微米级，能够迅速在60℃的空气中蒸发，所述雾化喷嘴16的出口设置在所述加热腔13后端的烟尘管道内，空气在此变成饱和湿空气，所述蒸发器2的壳程上部设置有补水管20，穿过外壳1，由于雾化喷嘴16所使用的热水来自蒸发器2，为保证使用效果，应定期通过补水管20给蒸发器2补水；
所述冷凝增长段内设置有冷凝腔19，所述冷凝腔19内设置有冷水管18，所述冷水管18内冷水温度设置为20℃，使空气中的水蒸气在颗粒表面冷却凝结，所述冷水管18两端分别连接循环水泵17的出口和冷凝器4的壳程入口，所述冷凝器4的壳程出口连接所述循环水泵17的入口，本实施例中冷凝器4为水冷却式冷凝器；
所述蒸发器2的管程出口连接至压缩机3入口，所述压缩机3出口连接至所述冷凝器4的管程入口，所述冷凝器4的管程出口通过节流阀5连接至所述蒸发器2的管程入口，所述蒸发器2、压缩机3、冷凝器4和节流阀5的管程采用充满制冷剂的铜管23连接。
本发明在使用时，含尘空气被风机8从吸气罩12、吸气臂11吸入烟尘管道6内，在加热腔13内被热水管14加热，接着雾化喷嘴16将水雾喷入空气，空气变为60-80℃的饱和湿空气，经过一段l型烟尘管道6之后进入冷凝腔19，被冷凝腔19内20℃的冷水管18冷却，空气中的水分子在颗粒表面凝结，颗粒凝结并增长，然后进入静电除尘器7被去除，净化后的清洁空气通过风机8排出装置。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点，对于本领域的专业技术人员而言，完全可以在不脱离本发明的原理和精神的情况下对上述示范性实施例进行多种变化，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。