合。
[0023]
【附圖說明】
[0024]圖1是大氣顆粒物除濕裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是慣性撞擊式粒子切割器的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0025]其中:
100、Naf1n管除濕單元，101、樣氣進(jìn)氣口，102、樣氣出氣口，103、吹掃氣進(jìn)氣口，104、吹掃氣出氣口，105、內(nèi)層管，106、外層管，200、顆粒物特性參數(shù)測量單元，300、顆粒物凈化單元，301、高壓放電針電源，302、限流閥，303、主進(jìn)氣口，304、輔氣進(jìn)氣口，305、混合氣出口，306、加速噴口，307、撞擊式粒子切割器，308、撞擊臺，309、高壓放電針，310、靜電細(xì)粒子去除器，311、高壓牽引電極，312、凈化氣出口，400、抽氣栗。
[0026]
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
如圖1所示的一種大氣顆粒物除濕裝置，包括Naf1n管除濕單元100、顆粒物特性參數(shù)測量單元200、顆粒物凈化單元300和抽氣栗400。
[0028]進(jìn)一步的，所述Naf1n管除濕單元100包括外層管106和嵌入設(shè)置在外層管106中間的內(nèi)層管105。所述Naf1n管除濕單元為圓柱型或平面型，所述內(nèi)層管105為至少I根。平面型的Naf1n管，主要是為了增大樣氣與內(nèi)層管管壁的接觸面積，從而降低Naf1n管的長度。所述外層管106內(nèi)壁與內(nèi)層管105外壁之間形成吹掃氣通路。所述外層管106側(cè)壁的上下兩端分別設(shè)有與吹掃氣通路相連通的吹掃氣出氣口 104和吹掃氣進(jìn)氣口 103，所述吹掃氣出氣口 104與抽氣栗400的進(jìn)氣口相連通。所述內(nèi)層管105的上下兩端分別設(shè)有與內(nèi)層管105內(nèi)部相連通的樣氣進(jìn)氣口 101和樣氣出氣口 102，所述樣氣進(jìn)氣口 101、內(nèi)層管105內(nèi)部以及樣氣出氣口 102形成樣氣干燥通路；所述樣氣出氣口 102與顆粒物特性參數(shù)測量單元200的進(jìn)氣管相連通。所述樣氣進(jìn)氣口 101、樣氣出氣口 102、吹掃氣進(jìn)氣口103和吹掃氣出氣口 104均為空心圓柱型。
[0029]進(jìn)一步的，所述顆粒物特性參數(shù)測量單元200采用顆粒物特性參數(shù)測量儀或監(jiān)測儀。所述顆粒物特性參數(shù)測量儀或監(jiān)測儀包括質(zhì)量濃度、粒徑譜、濁度計、消光儀等環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域常用的顆粒物測量儀器。本發(fā)明的目的就是測樣氣中的干顆粒物，需要降低樣氣的相對濕度，從而保證顆粒物測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，為氣象、環(huán)保、科研等提供數(shù)據(jù)。
[0030]進(jìn)一步的，所述顆粒物凈化單元300包括限流閥302、撞擊式粒子切割器307和靜電細(xì)粒子去除器310。
[0031]所述限流閥302上設(shè)有主進(jìn)氣口 303、輔氣進(jìn)氣口 304和混合氣出口 305。具體地說，所述主進(jìn)氣口 303與顆粒物特性參數(shù)測量單元200的出氣管相連通，用于實現(xiàn)干燥廢氣的重復(fù)利用。所述輔氣進(jìn)氣口 304接外部干燥空氣源，用于在主進(jìn)氣口 303氣量不足時進(jìn)行實時動態(tài)的補充。所述混合氣出口 305與加速噴口的進(jìn)氣端相連通，用于將混合后的氣體輸送至撞擊式粒子切割器307中。所述限流閥302上還設(shè)有調(diào)節(jié)旋鈕，用于對混合氣出口 305處的氣壓進(jìn)行控制。
[0032]所述撞擊式粒子切割器307包括切割器腔體、設(shè)置在切割器腔體頂部的加速噴口306以及可拆卸安裝在切割器腔體內(nèi)部底面上的撞擊臺308。所述加速噴口 306包括加速噴頭和設(shè)置在加速噴頭中間的加速噴孔；所述加速噴孔為倒圓錐狀，且該倒圓錐狀的加速噴孔的最下端為0.6mm的圓孔。通過將加速噴孔設(shè)置為直徑依次變小的倒圓錐狀的孔，能夠?qū)崿F(xiàn)氣流的不斷加速。所述撞擊臺308為與加速噴孔同軸設(shè)置的圓柱體，且所述撞擊臺308螺紋連接在切割器腔體內(nèi)側(cè)的底部，撞擊臺308與切割器腔體的連接處設(shè)有O型密封圈。通過將撞擊臺308可拆卸安裝在切割器腔體內(nèi)側(cè)的底部，能夠為后期的顆粒物清除提供方便。在恒定流速下，撞擊式粒子切割器307能夠?qū)崿F(xiàn)I μπι以上大顆粒物的截留去除。
[0033]圖2為撞擊式粒子切割器的結(jié)構(gòu)原理圖，其設(shè)計主要借鑒了常規(guī)慣性撞擊式采樣器的工作原理，利用的是慣性分離法，氣流經(jīng)過加速噴頭后，由于受到撞擊臺的阻擋，氣流迅速向周圍散開。氣流中粒徑較小的粒子由于自身動量較小，很容易隨氣流向周圍散開；對于粒徑較大的粒子，由于自身較大的動量，即便受到氣流分散時力的作用，但仍舊無法徹底改變運動軌跡，并最終沉積到撞擊臺上。
[0034]圖2為撞擊式粒徑切割器結(jié)構(gòu)原理圖，圖中W為加速噴孔直徑，T為加速噴孔高度，S為加速噴口 306與撞擊臺308的垂直距離。在實際計算中，決定慣性撞擊式粒子切割器粒徑分級效率的參數(shù)是，也就是收集效率達(dá)到50%時所對應(yīng)的粒徑值，設(shè)計過程中取W=T=S=0.6um，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，當(dāng)吹掃氣流量為0.3L/min時，為0.6um，可以有效去除吹掃氣中微米級的大顆粒物。同時，當(dāng)吹掃氣氣流變大時，由于加速后氣流流速更快，會更小。
[0035]所述靜電細(xì)粒子去除器310包括去除器腔體、設(shè)置在去除器腔體上下兩端的高壓放電針309和高壓牽引電極311、與高壓放電針309電連接的高壓放電針電源301和與高壓牽引電極311電連接的高壓牽引電極電源313。所述高壓放電針309為鎢針，在高壓放電針電源301驅(qū)動下，能夠產(chǎn)生大量自由電子。所述高壓放電針電源301采用負(fù)壓直流電源，能夠?qū)崿F(xiàn)O到負(fù)5000V范圍內(nèi)的連續(xù)調(diào)節(jié)。所述高壓牽引電極313為與高壓放電針309同軸設(shè)置的鋼棒，該鋼棒的一端安裝在去除器腔體的底部，另一端為半球形(在圖1中，高壓牽引電極的上端為半球形)。高壓放電針309的尖端與高壓牽引電極313的半球端保持絕緣安全距離。通過將高壓牽引電極313的前端設(shè)置為半球形，能夠避免尖端放電現(xiàn)象的發(fā)生。所屬高壓牽引電極電源313采用負(fù)壓直流電源。所述加速噴口 306的進(jìn)氣端位于切割器腔體外側(cè)，出氣端位于切割器腔體內(nèi)側(cè)且與切割器腔體內(nèi)部相連通。所述切割器腔體連接在去除器腔體側(cè)壁上，且切割器腔體內(nèi)部與去除器腔體內(nèi)部相連通。所述去除器腔體下端側(cè)壁上設(shè)有凈化氣出口 312，所述凈化氣出口 312與吹掃氣進(jìn)氣口 103相連通。所述切割器腔體與去除器腔體均采用鋁質(zhì)材料，并接地。在施加放電電壓及牽引電壓的前提下，靜電細(xì)粒子去除器能夠?qū)崿F(xiàn)低至納米級的細(xì)顆粒物的截留去除。具體去除過程如下:當(dāng)高壓放電針電源301正常工作時，高壓放電針309會產(chǎn)生大量的自由電子并釋放至周圍空間，形成高密度電子云區(qū)域，當(dāng)載有顆粒物的吹掃氣通過該區(qū)域時，由于顆粒物與自由電子之間的碰撞及靜電吸附作用，顆粒物會瞬間帶上負(fù)電荷。而高壓牽引電極電源313正常工作時，由于高壓牽引電極311前端為半球形，在其周圍空間只會產(chǎn)生穩(wěn)定的電場區(qū)，當(dāng)帶有電荷的顆粒物到達(dá)電場區(qū)后，在電場力的作用下，往朝著靜電細(xì)粒子去除器310器壁運動，并沉積在器壁上。實驗分析表明，經(jīng)撞擊式粒子切割器307和靜電細(xì)粒子去除器310凈化后，1nm以上顆粒物基本被全部去除。
[0036]更進(jìn)一步的，所述抽氣栗400采用氣流流速可控的氣栗。
[0037]本發(fā)明還涉及一種大氣顆粒物除濕裝置的除濕方法，該方法包括以下步驟:
(I)首先，采樣氣流由樣氣進(jìn)氣口 101進(jìn)入Naf1n管除濕單元100的內(nèi)層管105中的樣氣干燥通路中。然后，在樣氣干燥通路內(nèi)的流動過程中，采樣氣流將其水汽滲透至內(nèi)層管105與外層管106之間的吹掃氣通路內(nèi)的吹掃氣中，完成采樣氣流干燥處理；最后，完成干燥處理后的采樣氣流經(jīng)樣氣出氣口 102從Naf1n管除濕單元100流出至顆粒物特性參數(shù)測量單元200。在本發(fā)明中，所述樣氣即為采樣氣流。
[0038](2)經(jīng)Naf1n管除濕單元100進(jìn)行干燥處理后的采樣氣流在顆粒物特性參數(shù)測量單元