本發(fā)明涉及氣溶膠發(fā)生領域，尤其涉及一種基于聲波團聚的鹽顆粒氣溶膠發(fā)生裝置。

背景技術：

工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活過程中排放的二氧化硫（SO₂），氮氧化物（NOx）和氨氣（NH₃）經(jīng)過化學反應形成的硫酸鹽、硝酸鹽和銨鹽是構成大氣顆粒污染物的重要組成部分。在控制和消除大氣顆粒污染物研究領域，急切需要一種能夠控制鹽顆粒物粒徑的氣溶膠發(fā)生裝置。通過該裝置產(chǎn)生的鹽顆粒氣溶膠可用于氣體環(huán)境的模擬、測試、評估、檢驗等科學方面的實驗研究，尤其是對硫酸鹽、硝酸鹽和銨鹽顆粒物氣溶膠的實驗研究。

將飽和的鹽水溶液霧化后通過熱氣流的干燥可以形成鹽顆粒，鹽顆粒物的大小受多種因素的影響，包括噴霧霧滴的粒徑，飽和鹽溶液的濃度，熱氣流的溫度、濕度等。上述影響因素都可成為控制鹽顆粒粒徑的方法，但上述方法要么較為復雜、要么控制的滯后性較大，因此不具有實際操作的意義。聲波團聚是利用高能量密度的聲場，促進顆粒在短時間內(nèi)相互碰撞團聚，顯著增大顆粒粒徑的技術，具有響應速度快、調(diào)控方便的優(yōu)點。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是針對上述的技術現(xiàn)狀而提供一種基于聲波團聚的鹽顆粒氣溶膠發(fā)生裝置，為相關的科學研究提供了一臺可方便調(diào)控鹽顆粒粒徑的氣溶膠發(fā)生設備，以滿足氣體環(huán)境模擬、測試、評估、檢驗等科學方面的實驗研究的急切需求。

本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案為一種基于聲波團聚的鹽顆粒氣溶膠發(fā)生裝置，其特征在于：所述的裝置由風機1、過濾器2、干燥器3、空氣加熱器4、文丘里管5、鹽溶液儲罐6、計量泵7、氣溶膠生成室8、控制器9和在線激光粒度儀10組成；所述的風機1為一離心式通風機，設有出風口；所述的過濾器2設有進口和出口，內(nèi)裝填有過濾介質(zhì)；所述的干燥器3設有進口和出口，內(nèi)裝填有干燥劑；所述的空氣加熱器4設有進口和出口，內(nèi)置電熱絲；所述的文丘里管5設有進口、出口和吸入口，吸入口設置在文丘里管的腰部管徑最窄處；所述的鹽溶液儲罐6設置有加料口和出料口；所述的計量泵7為一柱塞泵，設置有進口和出口；所述的氣溶膠生成室8的主體為一上下端具有錐形封頭的圓筒形腔體，其頂部設置有帶有信號輸入端的聲波發(fā)生器8-1，上部中心位置設置有噴頭8-2，底部設置有檢測管8-3；所述的控制器9設有信號輸入端和輸出端；所述的在線激光粒度儀10設有信號輸出端，在線激光粒度儀10的探頭深入到檢測管8-3內(nèi)。所述的風機1的出風口通過第一管路與過濾器2的進口連通，過濾器2的出口通過第二管路與干燥器3的進口連通，干燥器3的出口通過第三管路與空氣加熱器4的進口連通，空氣加熱器4的出口通過第四管路與文丘里管5的進口連通，文丘里管5的出口通過第五管路與噴頭8-2連通，鹽溶液儲罐6的出料口通過第六管路與計量泵7的進口連通，計量泵7的出口通過第七管路與文丘里管5的吸入口連通，在線激光粒度儀10的信號輸出端通過第一信號線與控制器9的信號輸入端連接，控制器9的信號輸出端通過第二信號線與聲波發(fā)生器8-1的信號輸入端連接。

作為改進，所述的風機1的出口風壓為2~14 kPa。

作為改進，所述的過濾器2內(nèi)的過濾介質(zhì)為玻璃纖維材質(zhì)的HEPA濾網(wǎng)。

再改進，所述的干燥器3內(nèi)的干燥劑為吸水硅膠或者3A分子篩。

再改進，所述的鹽溶液儲罐6內(nèi)設置加熱器和攪拌器。

進一步改進，所述的聲波發(fā)生器8-1的聲波頻率可調(diào)，聲波頻率的可調(diào)范圍為10~5000 Hz。

本發(fā)明的有益效果是：將聲波團聚技術運用于鹽顆粒氣溶膠的發(fā)生過程，利用聲波場來影響鹽顆粒物的形成過程，通過調(diào)控聲波的頻率來調(diào)節(jié)鹽顆粒物形成的大小，從而為相關的科學研究提供一種粒徑可控的鹽顆粒氣溶膠發(fā)生裝置。本發(fā)明的裝置具有對鹽顆粒粒徑調(diào)控迅速、方便的優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種基于聲波團聚的鹽顆粒氣溶膠發(fā)生裝置的示意圖。

其中：1為風機， 2為過濾器，3為干燥器，4為空氣加熱器，5為文丘里管，6為鹽溶液儲罐，7為計量泵，8為氣溶膠生成室，9為控制器，10為在線激光粒度儀，8-1為聲波發(fā)生器，8-2為噴頭，8-3為檢測管。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖1通過實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。

實施例1

本發(fā)明的一種基于聲波團聚的鹽顆粒氣溶膠發(fā)生裝置由風機1、過濾器2、干燥器3、空氣加熱器4、文丘里管5、鹽溶液儲罐6、計量泵7、氣溶膠生成室8、控制器9和在線激光粒度儀10組成；風機1為一離心式通風機，設有出風口，出口風壓為2~8 kPa；過濾器2設有進口和出口，內(nèi)裝填有過濾介質(zhì)，過濾介質(zhì)為玻璃纖維材質(zhì)的HEPA濾網(wǎng)；干燥器3設有進口和出口，內(nèi)裝填有干燥劑，干燥劑為吸水硅膠；空氣加熱器4設有進口和出口，內(nèi)置電熱絲；文丘里管5設有進口、出口和吸入口，吸入口設置在文丘里管的腰部管徑最窄處；鹽溶液儲罐6設置有加料口和出料口，鹽溶液儲罐6內(nèi)部設置加熱器和攪拌器；計量泵7為一柱塞泵，設置有進口和出口；氣溶膠生成室8的主體為一上下端具有錐形封頭的圓筒形腔體，其頂部設置有帶有信號輸入端的聲波發(fā)生器8-1，聲波發(fā)生器8-1的聲波頻率可調(diào)，聲波頻率的可調(diào)范圍為10~1000 Hz，上部中心位置設置有噴頭8-2，底部設置有檢測管8-3；控制器9設有信號輸入端和輸出端；在線激光粒度儀10設有信號輸出端，在線激光粒度儀10的探頭深入到檢測管8-3內(nèi)。風機1的出風口通過第一管路與過濾器2的進口連通，過濾器2的出口通過第二管路與干燥器3的進口連通，干燥器3的出口通過第三管路與空氣加熱器4的進口連通，空氣加熱器4的出口通過第四管路與文丘里管5的進口連通，文丘里管5的出口通過第五管路與噴頭8-2連通，鹽溶液儲罐6的出料口通過第六管路與計量泵7的進口連通，計量泵7的出口通過第七管路與文丘里管5的吸入口連通，在線激光粒度儀10的信號輸出端通過第一信號線與控制器9的信號輸入端連接，控制器9的信號輸出端通過第二信號線與聲波發(fā)生器8-1的信號輸入端連接。

本發(fā)明的裝置的工作過程如下：空氣被風機1輸送進入過濾器2過濾掉空氣中所含的顆粒物，后進入干燥器3中脫除濕份，再進入空氣加熱器4被加熱到70℃，進入文丘里管5，空氣在通過文丘里管的喉徑處加快了流速具有了較高的剪切力；鹽溶液儲罐6內(nèi)裝入了一定量的水，啟動攪拌，開啟加熱使水溫達到70℃，再往鹽溶液儲罐6內(nèi)加入過量的鹽，得到的鹽溶液處于飽和狀態(tài)；計量泵7將鹽溶液儲罐6內(nèi)的飽和鹽溶液輸送至文丘里管的喉徑處高速空氣的剪切作用將飽和鹽溶液霧化，后經(jīng)噴頭8-2噴入氣溶膠生成室8內(nèi)部；由于熱空氣的干燥作用鹽溶液霧滴中的水不斷蒸發(fā)進入熱空氣中，析出的鹽形成顆粒，此時聲波發(fā)生器8-1所產(chǎn)生的聲波場促進了鹽顆粒的團聚提高了鹽顆粒的粒徑，不同的頻率的聲波能產(chǎn)生不同粒度的鹽顆粒；所形成的鹽顆粒氣溶膠從檢測管8-3排出，此時在線激光粒度儀10可檢測鹽顆粒氣溶膠中顆粒的粒度是否達到要求，并將相關信息傳遞給控制器9進行判讀、輸出調(diào)頻指令，迅速調(diào)整聲波發(fā)生器8-1的頻率，直至鹽顆粒氣溶膠中顆粒的粒度達到要求。

實施例2

本實施例中，風機1的出口風壓為5~14 kPa、干燥器3內(nèi)干燥劑為3A分子篩、聲波發(fā)生器8-1的聲波頻率的可調(diào)范圍為2000~5000 Hz，其余與實施例1一致。

實施例3

本實施例中，風機1的出口風壓為8~14 kPa、干燥器3內(nèi)干燥劑為吸水硅膠、聲波發(fā)生器8-1的聲波頻率的可調(diào)范圍為800~3000 Hz，其余與實施例1一致。

實施例4

本實施例中，風機1的出口風壓為2~10 kPa、干燥器3內(nèi)干燥劑為3A分子篩、聲波發(fā)生器8-1的聲波頻率的可調(diào)范圍為10~4000 Hz，其余與實施例1一致。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。