[发明专利]一种涡式空气净化器

说明书

一种涡式空气净化器，特别是涉及一种以水蒸汽（气态的水蒸气和液态的雾同时存在，合称为水蒸汽）为工作介质，利用气雾混合、水蒸气凝聚和冷凝的方法捕获空气污染物和涡旋分离回收工作介质的方法去除空气污染物的空气净化器。

技术领域

一种涡式空气净化器，特别是涉及一种以水蒸汽（气态的水蒸气和液态的雾同时存在，合称为水蒸汽）为工作介质，利用气雾混合、水蒸气凝聚和冷凝的方法捕获空气污染物和涡旋分离回收工作介质的方法去除空气污染物的空气净化器。

基于该净化器的空气净化方法是指空气污染物被工作介质捕获的方法、空气污染物随工作介质从空气中分离回收的方法、工作介质循环净化的方法。

背景技术

近年来空气质量日益恶化，对人们身体健康构成威胁。目前空气净化装置采用的工作方法与原理主要有过滤、静电、吸附、紫外、光催化、液体鼓泡、液膜洗涤、文丘里管法八种。

过滤式净化装置采用一级或多级滤网、滤膜或滤芯，可过滤去除空气中的颗粒物。过滤单元体积较大，且过滤装置长期运行后易于堵塞，阻力上升，能耗提高，净化效果下降。过滤单元通常清理困难，更换成本也较高。

静电式净化装置可去除空气中的颗粒物，但对比电阻较高或较低的颗粒物去除效果较差。高压电场有一定安全隐患，且有造成微量臭氧二次污染的风险。

吸附式净化装置可去除空气中的气态污染物，但对细小颗粒物去除效果较差，工作阻力一般也较高。吸附材料容量有限，饱和后通常难以在线再生，更换成本较高。

紫外式净化装置可杀灭大部分微生物，但不能去除气态污染物，也不能去除细小悬浮颗粒物。

液体鼓泡式净化装置与液膜洗涤式净化装置可去除颗粒物与多种气态污染物，但设备体积、运行重量较高。

文丘里管装置通常设置一个或一组文丘里管，运行过程中通过文丘里管渐缩喉管加快水流速度，动压转化为静压，吸入空气，实现充分混合。文丘里管喉管下游为渐扩管段，动压恢复为静压，总体压头可以部分恢复。文丘里管最佳工况下水压损失一般在0.1-0.3MPa，单位气量能耗较高，动力设备重量也较大。文丘里管自身体积较小，但一般需要较大的安装与操作空间。此外，文丘里管加工制作相对繁琐。

 大气中的悬浮颗粒物是悬浮在大气中的固体、液体颗粒状物质(或称气溶胶)的总称。由于来源和形成不同，它的形状、密度、粒径大小，光、电、磁学等物理性质及化学组成有很大差异。大气中颗粒物的粒径从0.001μm至1000μm以上，一般粒径大于50μm的颗粒物受重力作用很快沉降到地面，在大气中滞留几分钟到几小时；粒径为0.1μm的颗粒不但在大气中滞留时间长，而且迁移距离远。 来源可分为天然来源和人为来源。人为排放源有化石燃料燃烧产生的煤烟；工业生产、建筑产生的工业粉尘、金属尘、水泥尘等；汽车、飞机排气等。天然源有土壤尘、火山灰、森林火灾灰、海盐粒等。

在空气动力学和环境气象学中，悬浮颗粒物以直径分类，小于100微米的称为TSP，即总悬浮颗粒物；小于10微米的称为PM10，即可吸入颗粒物。需要指出的是，这类颗粒物能进入人体的呼吸系统，可对人体健康构成损害。而颗粒直径小于2.5微米的称为PM2.5，以形象的比例来看，人的头发直径约为50微米至70微米，PM2.5相当于发丝直径的3.6%至5%，可以被吸入肺部，粘连在肺泡上，对人体造成很大危害。

天空中的云、雾、尘埃，工业上和运输业上用的锅炉和各种发动机里未燃尽的燃料所形成的烟，采矿、采石场磨材和粮食加工时所形成的固体粉尘，人造的掩蔽烟幕和毒烟等都是气溶胶的具体实例。