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GKYJ型复合式高效油烟净化器研究(Ⅱ)
作者:管理员    发布于:2016-12-01 10:25:36    文字:【】【】【

  GKY型复合式高效油烟净化器研究闰玉德(郑州市环境保护监理支队,河南郑州450007)行一忪处理;研制设计了经高分子化学材料处理过的不沾油滤网;增加了自动控制报警装置;将离心风机、过滤装置、消音装置和报警装置组合在一个箱体内,使它具有净化效率高、噪音低、占地面积小、安装方便等优点。具有良好的社会效益、环境效益和经济效益。

  传统的煎、炒、烹、炸过程中必然会产生大量的油烟,油烟中含有许多对人体有害物质,普通的抽排油烟设备(抽油烟机、排风扇等)只是把厨房操作间内产生的油烟直接排到大气中,虽然解决了厨房内的空气污染,但这些油烟会严重污染环境,加上油烟中的异味,危害人体健康导致居民投诉连年上升(在居民投诉中,油烟污染占第二位)。

  随着国家法规的制定和油烟排放标准的出台,油烟治理势在必行。本净化器用离心分离、流体碰撞、亲水亲油等基本原理为指导,经过微机模拟设计、反复试验、性能测试等艰苦努力,研制出适用于食堂、餐馆、饭店和其他油烟作业场所的系列油烟净化设备。

  1烹饪过程中油烟排放物及污染治理状况烹饪过程中污染物的排放是比较复杂的,受操作条件和操作规模及操作温度等的不同而有很大差异。

  烹饪过程中的污染物是以油烟形式排放的,这种油烟既有油脂、蛋白质及原料佐料在受热条件下进行物理化学反应而产生的有机烟气,也有加热操作过程液滴溅裂油料物料分解、氧化、聚合的高分子化合物,因此存在的状态既有悬浮颗粒物(TSP),又有气体状态的有机污染物,主要分为不饱和烃类、饱和烃类、苯系物、多环芳烃、杂环化合物以及醇、醛等,具体有200多种。加上操作间内燃料产生的污染可形成气、液、固三态污染,其中油烟中的味道主要是气态污染物所为。油烟污染物中多环芳烃类(PAH)等为致癌物,我国传统烹饪过程中污染物排放有强致癌物和5―7种有毒有害物。据报导,肺癌发病率同厨房油烟污染物密切相关,且国内一些地区女性肺癌发病率大大高于男性。因此,大量的餐饮烹饪业污染物排放对环境污染危害具有潜在性影响,不能忽视。

  1.2污染治理状况目前国内外油烟治理设施主要有静电沉积设备、过滤设备、洗涤设备、惯性分离设备及蜂窝式净化设备。

  静电沉积设备的原理是油烟气混合物在高压电场的作用下向集尘极上凝聚成油滴,产生静电沉积,烟气被分离,油份被沉积,靠重力自流或通过清洗装置清洗。此类设备净化效率高,压降小。缺点是耗电量大,运行费用高,油污不宜清除。

  过滤设备主要有滤布过滤、纤维过滤、滤网过滤、格栅过滤等。原理是气流通过过滤层,油雾及颗粒物等由于动力捕集等作用被除去。此类设备优点是价格低廉。缺点是易堵塞压降大。

  洗涤设备有文氏洗涤塔、喷淋洗涤塔等。原理是油烟气经排气烟口进入净化器,与喷嘴射出的液雾混合,凝聚转相,使污染物从气相向液相转移,产生雨洗效应。此类设备视洗涤液的性质,可以同时去除气味。

  缺点是溶液在运行过程中会有损耗,需经常补充;占地面积大。

  目前香港使用较普遍是一种叫做运水烟罩的油烟处理装置,集吸风罩与油烟净化装置于一体。系统工作时,洗涤剂与自来水通过花洒喷嘴以雾化状态喷射,使之于吸入的油烟充分接触,从而达到高效洗涤之目的。优点是净化效率很高;集吸风罩与油烟净化装置于一体,不需配置吸风罩;不占场地,能自动清洗。缺点是价格昂贵;且需要配备专门清洗液;易形成二次污染。

  惯性分离设备有旋风筒、格栅、油雾风罩等,它是通过气流方向的改变使油雾颗粒靠惯性从气流中分离。

  此种设备简单压降小,净化效率不高,适用于预处理及对净化效果要求低的场合。

  蜂窝式净化设备的原理是把蜂窝型腔表面制成光洁、光滑的硬质膜层。烹饪时产生的油烟、油雾及水蒸气在腔内快速冷却、凝聚,逐渐聚合成颗粒状油珠,产生液化集油现象。该类设备优点是造价低、体积小。缺点是净化效率低,压降大。

  几种净化油烟方法各有所长,由于厨房所排油雾同时含有气、液、固三态物质,无论那种方法捕集下来的物质粘度都很大,所以静电沉积设备和过滤设备都存在有效作用时间不长的情况,且静电法存在清洗极板困难,运行费用高等问题;惯性分离设备和蜂窝式净化设备净化效率低;洗涤设备处理油烟效率高亦可除去气味,但需要水泵、水槽等辅助设备,使其使用有一定的局限性。根据以上情况及多年油烟治理经验以及油烟特性,我们将过滤吸附与机械分离方法结合起来建立了一种新型的复合式油烟净化方法,并研制出系列油烟净化设备。

  2净化设备的研制2.1该工艺流程的特点鲁使用自行研制的高效离心分离风机,将排风和离心分离合二为一,所以本净化设备不需要外加风机。

  鲁研制的离心分离风机净化效率高,油烟净化率可达80以上。

  鲁将离心分离风机、过滤装置、消音装置和自动报警装置组合在一个箱体内,使净化设备噪音低,体积小,安装方便。

  鲁过滤装置采用双层滤网,即一层进口的滤网和一层自行研制的涂有具有亲水亲油性质的高分子材料的滤网,使净化设备的净化效率高达90以上。

  鲁过滤装置透气性能好,净化设备压降不太高。

  鲁离心分离的油污流入接油槽,沿排油管进入容器中,回收利用,不造成二次污染。

  2.2净化设备的结构本净化设备结构主要分为离心分离段、吸附过滤段、消音段和自动控制报警装置,如所示。

  含油烟气从进口进入离心分离风机进行离心分离,大部分油烟被抛到风机周围的集油槽壁面而除下,除滤,在此剩余的油和有害气体被除去,洁净气体从出风口进入排气管排入大气。

  一层滤网是进口的很薄的不粘油滤网,含少量油烟的气体经过该滤网时,油烟附着在滤网上,靠重力下移流到集油槽,从排油口流出。另一层滤网是自行研制的涂有具有亲水亲油性质的高分子材料的滤网,经过层滤网过滤后的气体经过第二层滤网时,剩余的少量油烟和水蒸汽被吸附,气体中的有害气体也在此被吸附过滤,油和水在高分子材料的作用下形成互溶液体,靠重力作用流入集油槽,从排油口排出。另外,高分子材料的存在也使滤网的清洗变得容易得多。

  为消除噪音,不仅在净化设备内部加了吸音材料,而且专门设了消音装置。为了便于更换吸附过滤材料,吸附过滤段设了检修门。两层吸附过滤网都是板框结构,需要清洗时从检修门中拉出来,清洗后再放进去就行了。

  在过滤段安装了自动控制报警系统,如果吸附过滤网上粘结油污达到一定程度,导致压降太高,自动控制报警系统就会提示操作人员及时更换清洗过滤网。

  3净化设备的创新3.1高效离心分离风机无论那种形式的油烟净化装置都必须匹配相应的风机,以将烹饪间的油烟排入净化装置进行净化处理。

  本设备在风机排烟的基础上加了离心作用,即用风机对油烟进行一级净化处理。

  要想使风机充分发挥排风和分离油气的作用,风机的风量、风压、风速起着非常重要的作用,而风量、风压、风速又和箱体的截面积、长度有着密切的联系。为了能取得佳的技术数据,我们首先设计制作了风量、风压、风速、噪音实验台,购置了先进的测试仪器,对利用微机模拟设计制作的净化设备进行反复的实验和修改,一直到得出佳的技术数据。

  离心力的大小取决于风机叶片的角度、形状、大小和风机的转速。在试制过程中,我们用离心分离的基本原理作指导,查阅了大量国内外的技术资料,利用微机进行模拟设计,特别是对风机叶片的角度进行反复的试验、反复的调整;对叶片形状进行模拟试验,不断改进;对每一个参数,每一个尺寸都进行仔细的研究和对比;又向北京的风机专家进行技术咨询,听取了他们的宝贵建议和意见,使设计更加合理,更加完善。

  3.2自动控制报警装置合适的清洗维护时间是目前油烟净化设备需解决的一个问题。目前国内的油烟处理设备,都还停留在人工控制,肉眼观察的基础上,或是因为堵塞严重、油烟不能排出时再进行清洗维护,给用户加麻烦。为解决这一个问题,我们将自控理念融入设备之中,利用自动控制报警的方法,提醒用户及时清洗更换滤网。经查阅有关资料,经过反复试验,设计制作了“GKYB―1型滤料堵塞报警箱”,安装使用后效果良好。

  3.3选用了具有亲水亲油性质的高分子材料为提高净化效率,本净化设备设计为双层滤网,一层是进口的很薄的不粘油滤网,另一层是自行研制的滤网。考虑到烟气中除含有油污和有害气体外,还含有水蒸气。在滤网上涂有具有亲水亲油性质的高分子材料后,烟气经过滤网时,高分子材料将油污和水蒸气的分子间连接起来,油污和水蒸气都吸附在滤网上,吸附多了,靠重力下移,流入集油槽,经排油口排出。由于水蒸气的存在,烟气中一部分有害气体被去除。

  3.4将风机、过滤网、消音装置和自控报警装置组合在一个箱体内为消除噪音,减少体积,安装方便,本净化设备将离心分离风机,过滤装置,消音装置和自控报警装置组合在一个箱体内,使它具有净化效率高、噪音低、占地面积小、安装方便等优点。

  4净化设备的外型GKY型系列油烟净化设备外型分方型、圆型、分段组装、卧式、立式、框架组合等多种形式,可根据用户的不同需要而定。

  5净化设备的运行情况5.1设备的安装逼型系歹净化设备的安魅擂篦、厉挂式麟式和室内吊装式,具体可视现场情况而定。

  集气罩―净化设备―排放净化设备安装示意。2设备主要性能和质量标准设备压降为380pa,处理烟气温度小于60油烟净化效率大于90噪声符合排放标准,吸附过滤网一般为半年到一年更换或清洗一次。设备制造按照国家标准和行业标准执行,局部使用企业标准。

  5.3设备运行情况GKY型系列油烟净化设备,1999年6月试制,2000年10月做出台样机,试验改进后各种技术指标均达到设计要求。2001年2月开始小批量生产,先后在几十家饭店安装使用,运行情况良好。经有关部门检测,产品己达到预期的设计指标,其净化效率、排放指标等均可达到国家排放标准。

  6结论GKY型复合式高效油烟净化器运用离心分离、流体碰撞和亲水亲油等基本原理,研制出高效油烟离心分离风机,采用离心分离与吸附过滤方法相结合,净化效率高达90以上,设备中加了自行研制的自动控制报警系统,提醒操作人员及时更换清洗吸附过滤网。并将离心分离风机、吸附过滤网、消音装置和自动控制报警装置组合在一个箱体内,使它具有净化效率高,噪音低,设备结构紧凑,更换清洗吸附过滤网方便等优点,系列产品适应于不同规模的离居民近的饭店,具有良好的应用前景。

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