專利名稱：一種高效低成本餐飲油煙凈化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于油煙處理中的環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種利用化學多相流的撞擊流原理實現(xiàn)高效低成本的凈化處理餐飲油煙的油煙凈化器。
背景技術(shù)：
隨著我國第三產(chǎn)業(yè)的興起發(fā)展和人民生活水平的日益提高，城市的飲食服務業(yè)迅速發(fā)展起來。它在繁榮城鄉(xiāng)經(jīng)濟和豐富人民物質(zhì)文化生活方面確實發(fā)揮了積極的作用，但是由該行業(yè)產(chǎn)生的餐飲油煙未經(jīng)處理就向外排放已經(jīng)造成環(huán)境的污染日益嚴重，嚴重影響了周圍居民的身體健康和環(huán)境衛(wèi)生。油煙排放具有以下特點數(shù)量多、分布廣、無組織，呈間歇性排放，成分復雜，低空擴散性強，局部污染嚴重等現(xiàn)象。研究表明，烹飪煙霧成分復雜，具有一定的吸入毒性、免疫毒性和致突變性。在一般烹飪過程中，都會產(chǎn)生一氧化碳、二氧化碳、氮氧化合物以及致癌物——苯等有毒氣體。當食用油加熱到270°C左右(油冒煙)就·會產(chǎn)生油霧凝聚物，這會造成細胞染色體的損傷，最終導致皮膚衰老和多病，此外，廚房油煙還可導致肺癌、肺炎及其它呼吸道疾病?？梢姴惋嬘蜔煹牟徽；虿贿_標排放是一個直接威脅和諧環(huán)境的建構(gòu)和人體健康的重要因素。實際上，餐飲油煙污染已經(jīng)成為僅次于工業(yè)污染和交通污染后的第三大空氣污染源。因此，對于餐飲油煙的治理已經(jīng)達到了刻不容緩的階段。市場上流通的油煙凈化器大多采用工業(yè)通風除塵中顆粒物凈化機理去除烹調(diào)油煙氣中的液固顆粒物，凈化技術(shù)主要包括旋風慣性分離、過濾、洗滌和靜電沉積等4種基本形式及其復合式。利用凈化機理設計的油煙凈化器具有不同的優(yōu)點和局限性，專家提出，復合式油煙凈化技術(shù)是目前最具發(fā)展前景的實用技術(shù)，但是維護費用高、操作復雜、價格高等問題。實際上目前最常用的餐飲業(yè)廚房油煙凈化是濕式噴淋和靜電兩種形式。濕式噴淋采用專用油煙處理劑，使其形成水簾，煙氣通過時可洗脫煙氣中含有的細小油滴。這種方式成本相對靜電低，但是效率相應地也較低。靜電處理是使煙氣通過帶高壓靜電的導電板，將其中細小油滴吸附在導電極板上達到處理目的。這種方式處理效率相對前者高，但是造價相對較高，而且設備防護措施做得并不夠妥當，很易發(fā)生危險，安全隱患較大。因此僅少部分飲食業(yè)單位在環(huán)保部門的要求下安裝油煙凈化設備，實現(xiàn)達標排放?；谝陨戏治?，我們需要研究滿足高效和低成本目的的油煙凈化器才能滿足實際國情，而決定油煙凈化器的性價比的最重要因素是油煙凈化機理的改善。為了解決現(xiàn)有的凈化設備帶來的不便和弊端，也為了讓凈化設備被每個餐飲點容易接受并都能方便安裝，甚至在廚房也能簡易安裝，需要一種高效低成本餐飲油煙凈化器。本發(fā)明專利采用多相流撞擊流原理，將油煙處理劑通過噴嘴霧化成微小液滴氣流形式，然后使餐飲油煙氣和霧化后的油煙處理劑氣流發(fā)生相互高速對撞。霧化后的處理劑微小液滴經(jīng)過碰撞將被進一步細化，并且在碰撞時通過撞擊面與餐飲油煙氣發(fā)生強化反應，這樣能夠極大地提高餐飲油煙氣被油煙處理劑吸收的效率。高速的混合氣流在本發(fā)明所設計的凈化器的蛇形通道內(nèi)再經(jīng)過多次撞擊，它們的反應得到進一步加強從而發(fā)生更充分和更完全的化學和物理反應，使得油煙氣的治理凈化更明顯，處理效率比現(xiàn)有的所有凈化器都要明顯提高。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種高效低成本餐飲油煙凈化器，一種油煙處理效率高而且處理成本低的餐飲油煙凈化器。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所 采用的技術(shù)方案是一種高效低成本餐飲油煙凈化器，其特征在于，該油煙凈化器包括機殼、油煙處理劑和工作增壓泵，機殼內(nèi)設有彎曲的蛇形油煙通道，在油煙通道內(nèi)依次設有第一組噴嘴、第二組噴嘴、第三組噴嘴和第四組噴嘴，第一組噴嘴設于油煙通道的入口處，在第一組噴嘴與第二組噴嘴間的油煙通道內(nèi)設有增加反應物間混合效果的填料堆，在第二組噴嘴與第三組噴嘴間的油煙通道內(nèi)設有油煙處理劑槽，第三組噴嘴與第四組噴嘴間的油煙通道內(nèi)設有錯開隔離板，第四組噴嘴與油煙通道的出口間設有氣液分離組件，工作增壓泵將油煙處理劑槽內(nèi)的油煙處理劑注入第一組噴嘴、第二組噴嘴、第三組噴嘴和第四組噴嘴。更優(yōu)的，所述填料堆由鮑爾環(huán)填料構(gòu)成。更優(yōu)的，所述氣液分離組件包括氣液分離板和導管，導管一端對應油煙反應處理劑槽。更優(yōu)的，所述油煙通道內(nèi)要求油煙氣的風速5 30m/s。更優(yōu)的，所述油煙反應處理劑是一種帶抗菌成分的表面活性液體。更優(yōu)的，所述組成噴嘴組的噴霧噴嘴須將油煙處理劑霧化成I 200微米的液滴。采用上述技術(shù)方案后，其有益效果是本發(fā)明專利采用多相流撞擊流原理，將油煙處理劑通過噴嘴霧化成微小液滴氣流形式，然后使餐飲油煙氣和霧化后的油煙處理劑氣流發(fā)生相互高速對撞。霧化后的處理劑微小液滴經(jīng)過碰撞將被進一步細化，并且在碰撞時通過撞擊面與餐飲油煙氣發(fā)生強化反應，這樣能夠極大地提高餐飲油煙氣被油煙處理劑吸收的效率。高速的混合氣流在本發(fā)明所設計的凈化器的蛇形通道內(nèi)再經(jīng)過多次撞擊，它們的反應得到進一步加強從而發(fā)生更充分和更完全的化學和物理反應，使得油煙氣的治理凈化更明顯，處理效率比現(xiàn)有的所有凈化器都要明顯提高


圖I是凈化系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。如圖I所示，一種高效低成本餐飲油煙凈化器，該油煙凈化器包括機殼、油煙處理劑和工作增壓泵6，機殼內(nèi)設有彎曲的蛇形油煙通道，在油煙通道內(nèi)依次設有第一組噴嘴
2、第二組噴嘴3、第三組噴嘴4和第四組噴嘴5，第一組噴嘴2設于油煙通道的入口處，在第一組噴嘴2與第二組噴嘴3間的油煙通道內(nèi)設有增加反應物間混合效果的填料堆8，在第二組噴嘴3與第三組噴嘴4間的油煙通道內(nèi)設有油煙處理劑槽9，第三組噴嘴4與第四組噴嘴5間的油煙通道內(nèi)設有錯開隔離板10，第四組噴嘴5與油煙通道的出口間設有氣液分離組件，工作增壓泵6將油煙處理劑槽9內(nèi)的油煙處理劑注入第一組噴嘴2、第二組噴嘴3、第三組噴嘴4和第四組噴嘴5。所述填料堆8由鮑爾環(huán)填料構(gòu)成；氣液分離組件包括氣液分離板11和導管12，導管12 —端對應油煙反應處理劑槽9 ;油煙通道內(nèi)要求油煙氣的風速5 30m/s ;油煙反應處理劑是一種帶抗菌成分的表面活性液體；組成噴嘴組的噴霧噴嘴須將油煙處理劑霧化成I 200微米的液滴。原理及有益效果本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理如圖I所示，主要由六部分構(gòu)成四組噴嘴、工作增壓泵、填料堆、油煙反應處理劑槽、隔離板、氣液分離組件。圖中I是油煙氣入口，連接到各灶臺排放油煙氣的收集裝置，2到5是四組噴嘴，6是控制噴嘴作用的工作增壓泵，7是增壓泵對四組噴嘴增壓的管路，8是填料堆，9是油煙反應處理劑槽，10是第三組噴嘴4和第四組噴嘴5之間的錯開隔離板，11是氣液分離板，12是連接氣液分離板分離出來的液體導到油煙反應處理劑槽9的導管，13是凈化器的凈化氣體出口。圖中在凈化器的內(nèi)部所標的箭頭組合是表示混合氣流的流向，也是本發(fā)明所采用的撞擊流通道或者說是撞擊反應區(qū)，整個反應區(qū)形成蛇形風道。下面敘述本發(fā)明油煙凈化器的各零部件的作用。·
四組噴嘴2到5組裝在蛇形風道結(jié)構(gòu)的不同地方。第一組噴嘴2和第二組噴嘴3之間加入填料堆8，本發(fā)明采用的填料堆是鮑爾環(huán)，鮑爾環(huán)起到增加反應物之間的混合效果，提高反應物在反應時的充分性和均勻性。蛇形風道構(gòu)成了本發(fā)明凈化器的撞擊流反應區(qū)管路。油煙反應處理劑槽9設計在第二組噴嘴3和第三組噴嘴4之間，氣液分離板分離出來的液體可以通過導管流到該槽，分離出來的液體可以跟油煙處理劑循環(huán)使用，這樣可以節(jié)省成本和提高油煙處理劑的利用效率。為了提高撞擊面本發(fā)明不但采用了多組噴嘴多次碰撞而且利用氣流流動的物理特點設計的碰撞流向結(jié)構(gòu)是蛇形的，在蛇形風道中即第三組噴嘴4和第四組噴嘴5之間增加錯開隔離板10，它除了實現(xiàn)反應混合氣流流向角度的改變外，而且利用第三維方向的空間錯開，實現(xiàn)了反應混合氣流在第三維方向的變化。氣液分離板11安裝在蛇形風道的最后位置，目的是分離已經(jīng)經(jīng)過充分反應的液體和已經(jīng)凈化的氣體，其中液體沿著分離板直接到達分離板底部的導流管12，而氣體從凈化器的凈化氣體出口 13向外排放。本發(fā)明撇開現(xiàn)有的凈化機理，提出一種具有開創(chuàng)性的結(jié)合物理化學學科知識的凈化機理，即以多相流的撞擊流原理為凈化機理，研究飲食油煙在風機作用下與逆流而來的油煙處理劑反應液發(fā)生高效的接觸和發(fā)生快速的物理化學反應，從而達到脫油、乳化油煙的目的而實惠有效且長期能高效工作的油煙凈化設備。本發(fā)明油煙凈化器凈化油煙的工作流程可以分為三階段撞擊前預備階段、撞擊反應階段、氣液分離階段。第一，撞擊前預備階段。撞擊前預備階段主要由四組噴嘴、油煙處理劑和鮑爾環(huán)構(gòu)成。首先在工作增壓泵12的作用下，油煙處理劑被輸送到第一組噴嘴2，將油煙處理劑進行霧化并且準備迎接對面而來的油煙氣流。因為從各收集油煙氣裝置的出口送出來的油煙氣體進入本發(fā)明凈化器油煙氣入口 I時已有一定的速度，被輸送到第一組噴嘴2處與噴嘴噴出來的霧化油煙處理劑準備相向碰撞。第一次相向碰撞后的混合氣液流經(jīng)過鮑爾環(huán)可以大大提高混合效果，保證后面充分的接觸和反應。第二組、第三組、第四組噴嘴也是在工作增壓泵12的作用下噴出霧化的油煙處理劑，準備迎接對面高速而來的已經(jīng)混有霧化油煙處理劑和油煙氣的氣流。每組噴嘴對油煙處理劑都形成霧化液滴，讓氣體和液體顆粒相互對撞形成更大的撞擊面。這種對撞結(jié)果使處理劑多次細化，形成更加微小的液滴，極大增加了反應吸收效率。第二，撞擊反應階段。這階段主要在整個裝置的蛇形風道發(fā)生和完成。本發(fā)明油煙凈化器利用撞擊流原理凈化油煙，凈化器所設計的四組噴嘴一是霧化油煙處理劑二是實現(xiàn)兩相物質(zhì)(油煙處理劑液體和油煙氣體)的相撞。下一組的噴嘴對迎面而來的油煙氣流進行再次細化，提高撞擊反應時的反應面。每兩組噴嘴之間都是撞擊碰撞的空間。經(jīng)過多次的撞擊和反應，油煙處理劑和餐飲油煙氣已經(jīng)得到充分的物理化學反應，油煙中的有害物質(zhì)已經(jīng)被處理劑分解、脫油、乳化等作用，撞擊區(qū)的霧氣氣流在到達氣液分離組件前已經(jīng)變成是由液體和無污染的氣體構(gòu)成。第三，氣液分離階段。在撞擊反應區(qū)后面安裝氣液分離板11，目的是分離氣體和液體。氣液分離板將碰撞迎面而來的混合氣液，把液體部分攔截流到板底部的導管12而被回收或者導流到油煙反應處理劑槽9再次循環(huán)使用，氣體部分經(jīng)碰撞后可以繼續(xù)向前流動而 向外安全排放。餐飲油煙經(jīng)本系統(tǒng)物理和化學方法混合處理后，可達到甚至低于國家環(huán)?？偩諫, B18483-2001《餐飲業(yè)油煙排放標準》的規(guī)定。本發(fā)明餐飲油煙凈化器可以直接安裝在各灶臺排放油煙氣的收集裝置出口。噴霧噴嘴須將油煙處理劑霧化成I 200微米的液滴。經(jīng)分析，本發(fā)明專利具有以下重大突破特點第一，本發(fā)明油煙凈化器采用的凈化機理首次使用撞擊流技術(shù)。本發(fā)明充分利用撞擊流技術(shù)不但可以強化多相流系統(tǒng)的熱質(zhì)傳遞過程，而且還能夠提高接觸面極大地促進化學反應的進行等特點，本發(fā)明凈化器把撞擊流原理作為凈化油煙的物理工作機理可以能夠通過提高飲食油煙氣在風機作用下與逆流而來的油煙處理劑反應液發(fā)生高效的接觸和發(fā)生快速的物理化學反應，從而達到脫油、乳化油煙的目的。第二，本發(fā)明油煙凈化器使用四組噴嘴及其設計安裝結(jié)構(gòu)的巧妙特點不但實現(xiàn)對撞條件而且大大提高了餐飲油煙氣和霧化后的油煙處理劑的接觸面積和反應速度，在撞擊流反應區(qū)可以得到充分的接觸和反應。第三，本發(fā)明油煙凈化器在第一組和第二組噴嘴之間巧妙安裝了填料堆鮑爾環(huán)，這樣的設計大大提高反應物之間混合的均勻性，增強了它們的物理和化學反應，讓頑固的油煙氣中的成分能夠得到充分的分解和脫油。第四，本發(fā)明油煙凈化器設計的撞擊流反應區(qū)結(jié)構(gòu)是一個蛇形管道形狀，這樣的設計把撞擊流特點、噴嘴作用以及鮑爾環(huán)作用幾乎發(fā)揮到了完全的地步，凈化的效果明顯得到質(zhì)的變化。第五，本發(fā)明油煙凈化器選擇的油煙處理劑是一種帶抗菌成分的表面活性液體，配合本發(fā)明結(jié)構(gòu)可以循環(huán)使用，凈化效果比目前使用的油煙凈化器都要好，可以達標排放，并且可以去除異味。第六，本發(fā)明油煙凈化器整個裝置價格低廉，結(jié)構(gòu)簡單，可以輕易的安裝在各個油煙排氣口，包括家庭廚房也可以應用。本發(fā)明油煙凈化器高效低成本，真正做到了家家餐館和戶戶家庭都能夠輕易安裝和能夠用得起的水平。油煙處理劑可以循環(huán)使用，經(jīng)一段時間油煙吸收飽和后，可由排污管排出收集再經(jīng)處理進行油水分離后可以安全排放，并注入新的處理劑。其維護費低，排放安全，不但節(jié)省餐飲業(yè)的成本而且避免了對環(huán)境的污染。實例I設計成標準風量2000m3/h的凈化器結(jié)構(gòu)要求如下進出口尺寸設計成310x480mm，每組噴嘴需要8個噴嘴組成，每個噴嘴需要的工作壓力為O. IMPa-O. 5MPa 范圍，此時的單個噴嘴流量為O. lL/min-2L/min，使用370W的增壓泵。該凈化器的凈化效果可將含油濃度300mg/m3的油煙凈化為含油濃度小于2mg/m3的干凈空氣，同時除去異味，凈化后氣體含水量小于5%，整體風壓降小于200Pa。完全達標可以排放。實例2
設計成標準風量4000m3/h的凈化器結(jié)構(gòu)要求如下進出口尺寸設計成610x480mm,每組噴嘴需要16個噴嘴組成，每個噴嘴需要的工作壓力為O. IMPa-O. 5MPa范圍，此時的單個噴嘴流量為O. lL/min-2L/min，使用550W的增壓泵。該凈化器的凈化效果可將含油濃度300mg/m3的油煙凈化為含油濃度小于2mg/m3的干凈空氣，同時除去異味，凈化后氣體含水量小于5%，整體風壓降小于150Pa。以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種高效低成本餐飲油煙凈化器，其特征在于，該油煙凈化器包括機殼、油煙處理劑和工作增壓泵，機殼內(nèi)設有彎曲的蛇形油煙通道，在油煙通道內(nèi)依次設有第一組噴嘴、第二組噴嘴、第三組噴嘴和第四組噴嘴，第一組噴嘴設于油煙通道的入口處，在第一組噴嘴與第二組噴嘴間的油煙通道內(nèi)設有增加反應物間混合效果的填料堆，在第二組噴嘴與第三組噴嘴間的油煙通道內(nèi)設有油煙處理劑槽，第三組噴嘴與第四組噴嘴間的油煙通道內(nèi)設有錯開隔離板，第四組噴嘴與油煙通道的出口間設有氣液分離組件，工作增壓泵將油煙處理劑槽內(nèi)的油煙處理劑注入第一組噴嘴、第二組噴嘴、第三組噴嘴和第四組噴嘴。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高效低成本餐飲油煙凈化器，其特征在于，所述填料堆由鮑爾環(huán)填料構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高效低成本餐飲油煙凈化器，其特征在于，所述氣液分離組件包括氣液分離板和導管，導管一端對應油煙反應處理劑槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高效低成本餐飲油煙凈化器，其特征在于，所述油煙通道內(nèi)要求油煙氣的風速5 30m/s。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高效低成本餐飲油煙凈化器，其特征在于，所述油煙反應處理劑是一種帶抗菌成分的表面活性液體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高效低成本餐飲油煙凈化器，其特征在于，所述組成噴嘴組的噴霧噴嘴須將油煙處理劑霧化成I 200微米的液滴。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種油煙凈化器采用撞擊流高效增強反應機理對餐飲油煙進行快速的凈化處理，系統(tǒng)主要由六部分構(gòu)成四組噴嘴、工作增壓泵、填料堆、油煙反應處理劑槽、隔離板、氣液分離組件。四組噴嘴的結(jié)構(gòu)關(guān)系形成蛇形風道，在工作增壓泵作用下霧化油煙處理劑，與迎面而來的油煙氣發(fā)生撞擊反應，經(jīng)過填料堆鮑爾環(huán)可以增強混合效果提高反應效率。油煙氣與油煙處理劑的撞擊反應在本發(fā)明凈化器所設計的蛇形風道結(jié)構(gòu)區(qū)域內(nèi)完成。被處理油煙氣經(jīng)過與通過噴嘴已經(jīng)霧化的油煙處理劑的多次碰撞，將煙氣中的油污快速溶入處理劑中，油煙異味同時被除去。本發(fā)明凈化油煙不但處理效率高而且處理成本低。
文檔編號B01D47/06GK102949909SQ201110251008
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)明者曹健, 林潔麗 申請人:林潔麗