一种新型油烟净化设备研讨

一种新型油烟净化设备的研究夏正兵第一夏正兵，男第一夏正兵，男，1982年生，研究方向为多相流与分离技术。＃通讯作者。（江苏工业学院分离工程研究所，江苏常州213016）摘要分析了饮食业油烟污染的危害和油烟净化设备的现状，介绍了一种新型的油烟净化设备——旋流式油烟净化机，阐述了该技术的基本原理，实验结果表明，在旋流式油烟净化机处理气量为50～240m3/h时，出口油烟质量浓度为0.45～0.94mg/m3，油烟去除率为94.7％～95.2％，符合国家饮食业油烟净化设备技术要求。关键词油烟净化旋流技术Researchonanew-typedequipmentforcookingfumedepurationXiaZhengbing，YuanHuixin.(InstituteofSeparationEngineering，JiangsuPolytechnicUniversity，ChangzhouJiangsu213016)Abstract:Thispaperanalyzedtheharmsandthepresentsituationofthecookingfumepurificationofthefood,andintroducedanew-typedequipmentforcookingfumedepuration——cyclonicequipmentforcookingfumedepuration.Thebasicworkingprincipleandoptionaldesignparameterofequipmentwerestated.Theresearchresultsshowedthatwhenit’stolerancewas50-240m3/h,andtheconsistencewas0.45-0.94mg/m3,thepurificationefficiencyofthedevicecouldreach94.7％-95.2％，anditaccordedwiththedieteticdemandaboutcookingfumepurificationofchina.Keywords:cookingfume;purification;technologyofcyclone烹饪油烟、汽车尾气及噪音已经成为城市的三大公害。为了改善城市的生态环境，保护居民的身体健康，开发效率高、运行稳定、投资少、占地小、运行费用低、操作维护简单的油烟净化技术和设备是我国控制油雾污染的研究重点之一。1油烟净化技术现状目前，市场上的油烟机有脱排油烟机和油烟净化机两种。现用于居民厨房的脱排油烟机，通过叶轮的旋转，一方面产生简单的惯性分离，另一方面产生气力输送，通过过滤对油烟起到一定的净化作用。这种油烟机主要存在4方面的问题：（1）机型主要是扁方浅型，片面强调美观，不符合空气动力学原理，无法形成高效的负压通道，油烟外溢现象严重，厨房内油烟浓度大大超标；（2）叶轮旋转产生的惯性分离，效果较差，原因是叶轮旋转产生的流场尚未发展成旋流场，油烟在期间的停留时间太短，来不及沉降分离；（3）由于烟油粘附性强，过滤介质很容易被堵塞而失去过滤作用；（4）污染的过滤介质无法循环再用，造成新的污染；叶轮与原油烟接触，使用一段时间后，叶轮上粘满烟油，清洗困难。因此，这种油烟机使用一段时间后，脱排、净化效果恶化，厨房甚至厨房以外的家具物品表面出现厚厚的油垢。癌症等一些疾病的发病率居高不下，与厨房油烟不无关系[1]。表1是各种油烟净化机油烟处理技术性能的比较。表1各种油烟处理技术性能比较港油烟唯处理娘技术杏油烟距去除裙率逝//均//血/%怪/%峡压力睛降附/P六a绝投资把运行在费用贫过滤液法耽援75于～棕80姜度10母0取～倾50页0狠小扭较大征活性妈碳吸亲附法苦美75库～霜80眼柳10踏0左～芦50删0徐大闯较大阶蜂窝觉式净辅化法论变化奖大压滩20戒0欺～师30疼0救小喇大拣水雾尺水幕市洗涤滑法汇洒75亿～尽85眨新20钻0间～侮30香0乔适中奉需耗斤电、银加水狭运水暖烟罩押恐75翁～贯85孤20爬0桃～拐30亿0爷大田较大蛮静电吊法尸朽75挂～洗85旦10他0检～位20疾0进较大词主要缝耗电慕费用仆大2旋流式油烟净化机的原理及净化效果2.1原理含油烟气从进口切线方向进入旋风筒，在筒内强烈旋转，逐渐沿筒壁螺旋运动下降，强烈旋转所产生的离心力把油雾抛向筒体内表面，集积在壁面的油雾相互粘连形成大的油滴，在重力作用下逐渐降至筒体底部，定期排放。由于离心作用及油烟中油的粘性，使气体中的油滴极易附在筒壁上，净化油烟效果更好。90%以上的油雾在旋风分离过程中被除去，经过旋风除油后的烟气被风机吸入，未净化的油烟及油烟中的气态污染物经过此部分，除去余下的油和油烟中的异味，净化后的烟气通过排气筒直接排入大气。利用气液两相分离技术，旋流式油烟净化机的结构示意图见图1。典图疼1镇旋流段式油户烟净羡化机宽的结遥构纽1—蠢风机筐；据2—触三通嫩管；掉3—册软管育；杨4—议旋流序器；狮5—碍油杯传2.柳2请主要傻特点妨与其梯他油浮烟净计化机毁相比惕，旋上流式需油烟榆净化怕机的句最大骡改进甜就是签采用跃了旋剑风分井离器绸（旋弊流器惹），杰它产猾生高辱速旋泛流，世使油想烟、住废气系、异配味吸糠排更炸彻底蔑，净石化效隔率高既，同螺时还涉具备端了旋盛流器币的一喉些优岩点，昨如结并构简世单，痛体积槐适当熊，安够装方筋便，统工作筋连续蚊可靠别，适默应性摇好，授具有忍剪切翼、洗样涤作敞用，锋易于闲清洗丧，易监于实似现自煮动控恐制，阔成本珍低；拍外观桥独特耽，靠阀墙安尤装，环节省域更多岛空间轿，无以碰头革、滴计油之只虑，睬无压其抑之芒感。申属屈欣弦餐疯疗珠道预捐2.汪3培主要刘技术机指标木净化云效率涛>9烈4棋％，隆全压三损失堵<8荒0却Pa耳额定孕电压储22权0有V朗；应单机团功率聚<4熄0扣W银绝缘约电阻乱>2冷0按00界M更Ω;紧远庭酱留亡主机赞噪音狠<4肝0调dB问处理勇风量挖0创～碰42氏0壤m剖3宜/h胞;师鞋脂糖煎工作拒电压御10武5州V吗2.混4专净化合效果添变换姥旋流叮式油申烟净寺化机似风机城的风勒量，见对应厉测得盘一系于列试努验数牧据（退见表拒2）跳，表胃明经扫处理鉴后，不出口键油烟怀质量援浓度摔等主评要指律标符凳合国诞家饮柱食业扎油烟碍净化残设备柿技术毁要求限[2答，3压]袭。宁表热2羊设备备实验剖室运能行情看况霜实验后序号血处理书气量养(m寿3呢·h池－兵1配)网入口弦油烟暗质量纱浓度族/鸣(m辜g·灰m定－拥3绣)丹出口浅油烟戚质量犬浓度中/沫(m济g·询m味－衬3庆)罗油烟饱去除视率天/主％种压力与降效/P微a危1杠50冻8.唤51股0.其45慢94免.7筹17郑8舱2董90西10熄.6芝5岭0.蝴51叶95恰.1婶8上25博6惑3范13繁0上13摄.6进8武0.婚68邮95蜡.0拔4兴12至6赌4肃17屈0殿14容.5东6瞒0.界71途95墙.1洽1另36醒1沃5霸21贯0智18瞒.7旷7行0.输94骡95笔.0挑1染28扣8役6叨24决0洪19雀.1盏2情0.瞧92谱95派.1披7跪30掀2扎3暖躁旋流汪式油酱烟净棚化机洗两相跨流场帖分析庸油滴萌在流湖体中各运动述时的俊受力猪包括隶自身橡重力尖、离耍心力网、流庭动阻跟力等蚊（见利图2志）。与图拾2席萍油滴央在流咱体中导运动浑时的迈受力此油滴顽颗粒萍受到惕的重交力:漂（轻1练）挎油滴侮颗粒扶受到枪的离块心力难：蚂（猾2慈）休油滴令颗粒辅受到辆的浮专力：蚊（隔3绪）熟流体绝介质轨阻力宪：绣（栏4虫）小式中无：榜为颗遮粒相磨对流射体运亦动的酒相对析径向狼速度伴，升m/异s融；凭v蜡为气靠流相厉对流阻体运迁动的冰相对雕径向裕速度镜，掘m/搅s株；纪为油傲烟中救两相渐径向庭相对党速度公，赔m/正s惕；呢x村为油镰烟的浇颗粒夏直径冰，胶μm重；绒r菊为油作烟颗克粒所处在位矮置半营径，承mm然；扇μ鹅为液仗体介课质动启力粘技度，笔m唯2吴/s急；住为连隆续相党流体躲的密杏度，罢kg开/m裙3搭；猜为分燃散相遍颗粒雁的密敲度，畜kg懒/m藏3如；蔑d孔为油坛滴直山径，冻μm收；歉g见为重展力加裁速度约，魔m/假s饶2驻。能油滴扎颗粒忘在流污体中聪的运殿动可芹表示倚为：庭（鉴5酿）稼在离不心力自场中咏，颗奴粒自乱身的结重力魂忽略尊不计菜。由痛此，券油滴件颗粒职受力的方程怕可表阴示为硬：孔（祸6最）绒解之薄，得街：巩（净7魄）猴离心游力作涛用总祥是使搭连续争相与苹分散付相产洒生速傍度差辣，当喝颗粒励的受成力达谢到平混衡时杀，状，则诉运动叔相对唐速度搂为：犁（嚼8幼）兴式中劝：驾k品为系卸数；触v吃e探为平煮均进许料速哨度，顽m/毕s系；论、凉为与糠旋流溜器结慎构有棒关的阅常数虏；采为两截相的暗密度汪差，凤kg朱/m框3肾；施v撤t泛为连梁续相伯的切赏向速遇度，钥m/慰s扭；镜v不to却w箩为均壳衡速邻度，狭m/忽s都；活D事为旋汤风分颂离器见的直忧径，某即圆摆筒部劫分的潜直径柿，对μm圾。丧4详油烟橡净化繁机的读性能理及影惭响因宫素享油烟喇净化优机是上基于韵旋流晋场中若液滴欧受离售心力钳作用戴发生晌离心迁沉降保而分甘离的抽，其那性能爸包括愚分离窃性能纷和操京作性声能。兰4.自1者分离哈性能模分割歉粒度揪（勒m亏）可两用下块式计互算：烘（宏9旬）衣式中怪：认为进泪口气林速，茎m/尤s竭；红μ树i条为气澡体粘该度，捉Pa醉·阻s煌。仰旋流攀式油行烟净雹化机听在进造风量帝Q赚=4铸20杠m券3僚/h确，永T你（室班内温种度）利=3夏0侧℃，欢μ宏=1哑.9湖0粱×鲜10驰-5优Pa奶·渗s呼，倒=1根0匀m/殊s岸，殃ρ鸽=9酒22疗.8骂k助g/乔m胳3锈（大罚豆油速），胃ρ雅m扎=1守.1降65厚k旨g/钥m敢3国时，留=2顾.5滚遥m才。而会利用黎激光献粒度违分析治仪测依得油样烟中六油滴辱的粒掉度范排围在斗1诱～菌10公μm粪，可牵见旋俩流式港油烟乐机用华于厨冷房油蛇烟脱坊排净痛化是霸可行姑的。城影响巧分离谦性能样的因玻素：让（仁1概）旋乔风分蹄离器桂的直涌径（肠筒体狸直径截）篮一般能情况攀下，斜直径贷越小熔，旋爱转半箩径越名小，继油烟新颗粒彻所受疾离心搏力越蜻大，学除辞油烟寨的效东率也限就越奇高；再但过愉小的脏筒体海直径文，由字于旋液风分硬离器搭的器机壁与蚂排气袍管太瓦近，堵造成较较大脊直径忙颗粒凳有可朴能反折弹至害中心住气流哪而被务带走滔，使杆效率府降低掘。蜜（担2卵）旋鹿风分能离器驱的高既度煮通常询，较秋高的稠旋风愤分离敌器，币都有止较大孟的长刃度比要例，益它不糖但使乐进入特筒体级内的刻油烟丝颗粒最停留朱时间仰增长席，有膀利于怒分离岗，且式能使蒸尚未础到达巷排气格管的闹颗粒京有更蛮多的屑机会护从旋阿流核寸心中六分离雄出来青，减压少二瓶次夹临带，邮提高亦效率寿。们（嫁3迁）进岁风速下度寸在一伏定范概围内勉，进双口气牧速越辛高，听效率退越高房。但件过高爸的气瘦速又次对颗菌粒起耳分散营作用跌，所浩以，剧在设疤计分膨离器响的截渣面时抹，必射须使霉进口禽气速相为一排适宜弟值。休（疾4僚）气酸体的纱粘度坛及密疲度镇对于傲油烟毁物质眯，由坛于温付度升花高，躬油烟痰粘度冻增加让，当笋进口练流量晴等条匀件保征持不培变时衬，效瓦率会疏降低孝。旋椒风分制离器达能实对现低休转速峡、小碍流量捞下的域分离乐，操钞作、洗维护钟相对塔简单嗓，成奔本低要廉错[4器]拘.潮因为锈油的绘烟点核为室24形0百℃，雷低温疑正好美有利坊于减慰少油纺烟的瓶产生彩、促梢进分杆离。似气体白的密示度越费大，破分离辅效率慌就越萍低。扬4.咬2葡操作休性能厦压力奥降是径评价榨旋风认分离颠器的痛一个熟重要握性能砖指标谱，它贵是决惧定分专离过那程的甚能耗孤和合风理选烘择风工机的岩依据谢。防生产之工艺半上有别压力罗降要宜求（户通常妖为压汁力降蒸上限市值）蹈，根穗据要愿求的鲜压力渗降、吊所选惭旋风鄙分离输器形号式、涌直径讲、初舍定的虫进风氏速度已，查裕旋风究分离既器的功操作允性能腔表，昼得到吹该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