一種新型油煙凈化設(shè)備研討

一種新型油煙凈化設(shè)備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?yàn)槎嘞嗔髋c分離技術(shù)。＃通訊作者。（江蘇工業(yè)學(xué)院分離工程研究所，江蘇常州213016）摘要分析了飲食業(yè)油煙污染的危害和油煙凈化設(shè)備的現(xiàn)狀，介紹了一種新型的油煙凈化設(shè)備——旋流式油煙凈化機(jī)，闡述了該技術(shù)的基本原理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在旋流式油煙凈化機(jī)處理氣量為50～240m3/h時(shí)，出口油煙質(zhì)量濃度為0.45～0.94mg/m3，油煙去除率為94.7％～95.2％，符合國(guó)家飲食業(yè)油煙凈化設(shè)備技術(shù)要求。關(guān)鍵詞油煙凈化旋流技術(shù)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烹飪油煙、汽車(chē)尾氣及噪音已經(jīng)成為城市的三大公害。為了改善城市的生態(tài)環(huán)境，保護(hù)居民的身體健康，開(kāi)發(fā)效率高、運(yùn)行穩(wěn)定、投資少、占地小、運(yùn)行費(fèi)用低、操作維護(hù)簡(jiǎn)單的油煙凈化技術(shù)和設(shè)備是我國(guó)控制油霧污染的研究重點(diǎn)之一。1油煙凈化技術(shù)現(xiàn)狀目前，市場(chǎng)上的油煙機(jī)有脫排油煙機(jī)和油煙凈化機(jī)兩種?，F(xiàn)用于居民廚房的脫排油煙機(jī)，通過(guò)葉輪的旋轉(zhuǎn)，一方面產(chǎn)生簡(jiǎn)單的慣性分離，另一方面產(chǎn)生氣力輸送，通過(guò)過(guò)濾對(duì)油煙起到一定的凈化作用。這種油煙機(jī)主要存在4方面的問(wèn)題：（1）機(jī)型主要是扁方淺型，片面強(qiáng)調(diào)美觀(guān)，不符合空氣動(dòng)力學(xué)原理，無(wú)法形成高效的負(fù)壓通道，油煙外溢現(xiàn)象嚴(yán)重，廚房?jī)?nèi)油煙濃度大大超標(biāo)；（2）葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性分離，效果較差，原因是葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的流場(chǎng)尚未發(fā)展成旋流場(chǎng)，油煙在期間的停留時(shí)間太短，來(lái)不及沉降分離；（3）由于煙油粘附性強(qiáng)，過(guò)濾介質(zhì)很容易被堵塞而失去過(guò)濾作用；（4）污染的過(guò)濾介質(zhì)無(wú)法循環(huán)再用，造成新的污染；葉輪與原油煙接觸，使用一段時(shí)間后，葉輪上粘滿(mǎn)煙油，清洗困難。因此，這種油煙機(jī)使用一段時(shí)間后，脫排、凈化效果惡化，廚房甚至廚房以外的家具物品表面出現(xiàn)厚厚的油垢。癌癥等一些疾病的發(fā)病率居高不下，與廚房油煙不無(wú)關(guān)系[1]。表1是各種油煙凈化機(jī)油煙處理技術(shù)性能的比較。表1各種油煙處理技術(shù)性能比較港油煙唯處理娘技術(shù)杏油煙距去除裙率逝//均//血/%怪/%峽壓力睛降附/P六a絕投資把運(yùn)行在費(fèi)用貧過(guò)濾液法耽援75于～棕80姜度10母0取～傾50頁(yè)0狠小扭較大征活性媽碳吸親附法苦美75庫(kù)～霜80眼柳10踏0左～蘆50刪0徐大闖較大階蜂窩覺(jué)式凈輔化法論變化獎(jiǎng)大壓灘20戒0欺～師30疼0救小喇大揀水霧尺水幕市洗滌滑法匯灑75億～盡85眨新20鉆0間～侮30香0喬適中奉需耗斤電、銀加水狹運(yùn)水暖煙罩押恐75翁～貫85孤20爬0桃～拐30億0爺大田較大蠻靜電吊法尸朽75掛～洗85旦10他0檢～位20疾0進(jìn)較大詞主要縫耗電慕費(fèi)用仆大2旋流式油煙凈化機(jī)的原理及凈化效果2.1原理含油煙氣從進(jìn)口切線(xiàn)方向進(jìn)入旋風(fēng)筒，在筒內(nèi)強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)，逐漸沿筒壁螺旋運(yùn)動(dòng)下降，強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力把油霧拋向筒體內(nèi)表面，集積在壁面的油霧相互粘連形成大的油滴，在重力作用下逐漸降至筒體底部，定期排放。由于離心作用及油煙中油的粘性，使氣體中的油滴極易附在筒壁上，凈化油煙效果更好。90%以上的油霧在旋風(fēng)分離過(guò)程中被除去，經(jīng)過(guò)旋風(fēng)除油后的煙氣被風(fēng)機(jī)吸入，未凈化的油煙及油煙中的氣態(tài)污染物經(jīng)過(guò)此部分，除去余下的油和油煙中的異味，凈化后的煙氣通過(guò)排氣筒直接排入大氣。利用氣液兩相分離技術(shù)，旋流式油煙凈化機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖1。典圖疼1鎮(zhèn)旋流段式油戶(hù)煙凈羨化機(jī)寬的結(jié)遙構(gòu)紐1—蠢風(fēng)機(jī)筐；據(jù)2—觸三通嫩管；掉3—冊(cè)軟管育；楊4—議旋流序器；獅5—礙油杯傳2.柳2請(qǐng)主要傻特點(diǎn)妨與其梯他油浮煙凈計(jì)化機(jī)毀相比惕，旋上流式需油煙榆凈化怕機(jī)的句最大騾改進(jìn)甜就是簽采用躍了旋劍風(fēng)分井離器綢（旋弊流器惹），杰它產(chǎn)猾生高辱速旋泛流，世使油想煙、住廢氣系、異配味吸糠排更炸徹底蔑，凈石化效隔率高既，同螺時(shí)還涉具備端了旋盛流器幣的一喉些優(yōu)巖點(diǎn)，昨如結(jié)并構(gòu)簡(jiǎn)世單，痛體積槐適當(dāng)熊，安夠裝方筋便，統(tǒng)工作筋連續(xù)蚊可靠別，適默應(yīng)性搖好，授具有忍剪切翼、洗樣滌作敞用，鋒易于閑清洗喪，易監(jiān)于實(shí)似現(xiàn)自煮動(dòng)控恐制，闊成本珍低；拍外觀(guān)橋獨(dú)特耽，靠閥墻安尤裝，環(huán)節(jié)省域更多島空間轎，無(wú)以碰頭革、滴計(jì)油之只慮，睬無(wú)壓其抑之芒感。申屬屈欣弦餐瘋療珠道預(yù)捐2.汪3培主要?jiǎng)⒓夹g(shù)機(jī)指標(biāo)木凈化云效率濤>9烈4棋％，隆全壓三損失堵<8荒0卻Pa耳額定孕電壓儲(chǔ)22權(quán)0有V朗；應(yīng)單機(jī)團(tuán)功率聚<4熄0扣W銀絕緣約電阻亂>2冷0按00界M更Ω;緊遠(yuǎn)庭醬留亡主機(jī)贊噪音狠<4肝0調(diào)dB問(wèn)處理勇風(fēng)量挖0創(chuàng)～碰42氏0壤m(xù)剖3宜/h胞;師鞋脂糖煎工作拒電壓御10武5州V嗎2.混4專(zhuān)凈化合效果添變換姥旋流叮式油申煙凈寺化機(jī)似風(fēng)機(jī)城的風(fēng)勒量，見(jiàn)對(duì)應(yīng)厲測(cè)得盤(pán)一系于列試努驗(yàn)數(shù)牧據(jù)（退見(jiàn)表拒2）跳，表胃明經(jīng)掃處理鑒后，不出口鍵油煙懷質(zhì)量援濃度摔等主評(píng)要指律標(biāo)符凳合國(guó)誕家飲柱食業(yè)扎油煙礙凈化殘?jiān)O(shè)備柿技術(shù)毀要求限[2答，3壓]襲。寧表熱2羊設(shè)備備實(shí)驗(yàn)剖室運(yùn)能行情看況霜實(shí)驗(yàn)后序號(hào)血處理書(shū)氣量養(yǎng)(m壽3呢·h池－兵1配)網(wǎng)入口弦油煙暗質(zhì)量紗濃度族/鳴(m辜g·灰m定－擁3繡)丹出口淺油煙戚質(zhì)量犬濃度中/沫(m濟(jì)g·詢(xún)m味－襯3慶)羅油煙飽去除視率天/主％種壓力與降效/P微a危1杠50凍8.喚51股0.其45慢94免.7籌17鄭8艙2董90西10熄.6芝5嶺0.蝴51葉95恰.1嬸8上25博6惑3范13繁0上13攝.6進(jìn)8武0.婚68郵95蠟.0拔4興12至6賭4肅17屈0殿14容.5東6瞞0.界71途95墻.1洽1另36醒1沃5霸21貫0智18瞞.7曠7行0.輸94騾95筆.0挑1染28扣8役6叨24決0洪19雀.1盞2情0.瞧92譜95派.1披7跪30掀2扎3暖躁旋流汪式油醬煙凈棚化機(jī)洗兩相跨流場(chǎng)帖分析庸油滴萌在流湖體中各運(yùn)動(dòng)述時(shí)的俊受力豬包括隸自身橡重力尖、離耍心力網(wǎng)、流庭動(dòng)阻跟力等蚊（見(jiàn)利圖2志）。與圖拾2席萍油滴央在流咱體中導(dǎo)運(yùn)動(dòng)渾時(shí)的邁受力此油滴頑顆粒萍受到惕的重交力:漂（輕1練）挎油滴侮顆粒扶受到槍的離塊心力難：螞（猾2慈）休油滴令顆粒輔受到輛的浮專(zhuān)力：蚊（隔3緒）熟流體絕介質(zhì)軌阻力憲：繡（欄4蟲(chóng)）小式中無(wú)：榜為顆遮粒相磨對(duì)流射體運(yùn)亦動(dòng)的酒相對(duì)析徑向狼速度伴，升m/異s融；憑v蠟為氣靠流相厲對(duì)流阻體運(yùn)遷動(dòng)的冰相對(duì)雕徑向裕速度鏡，掘m/攪s株；紀(jì)為油傲煙中救兩相漸徑向庭相對(duì)黨速度公，賠m/正s惕；呢x村為油鐮煙的澆顆粒夏直徑冰，膠μm重；絨r菊為油作煙顆克粒所處在位矮置半營(yíng)徑，承mm然；扇μ鵝為液仗體介課質(zhì)動(dòng)啟力粘技度，筆m唯2吳/s急；住為連隆續(xù)相黨流體躲的密杏度，罷kg開(kāi)/m裙3搭；猜為分燃散相遍顆粒雁的密敲度，畜kg懶/m藏3如；蔑d孔為油壇滴直山徑，凍μm收；歉g見(jiàn)為重展力加裁速度約，魔m/假s饒2駐。能油滴扎顆粒忘在流污體中聰?shù)倪\(yùn)殿動(dòng)可芹表示倚為：庭（鑒5釀）稼在離不心力自場(chǎng)中詠，顆奴粒自亂身的結(jié)重力魂忽略尊不計(jì)菜。由痛此，券油滴件顆粒職受力的方程怕可表陰示為硬：孔（禍6最）絨解之薄，得街：鞏（凈7魄）猴離心游力作濤用總祥是使搭連續(xù)爭(zhēng)相與蘋(píng)分散付相產(chǎn)灑生速傍度差辣，當(dāng)喝顆粒勵(lì)的受成力達(dá)謝到平混衡時(shí)殺，狀，則訴運(yùn)動(dòng)叔相對(duì)唐速度摟為：犁（嚼8幼）興式中勸：駕k品為系卸數(shù)；觸v吃e探為平煮均進(jìn)許料速哨度，頑m/畢s系；論、涼為與糠旋流溜器結(jié)慎構(gòu)有棒關(guān)的閱常數(shù)虜；采為兩截相的暗密度汪差，鳳kg朱/m框3腎；施v撤t泛為連梁續(xù)相伯的切賞向速遇度，鑰m/慰s扭；鏡v不to卻w籮為均殼衡速鄰度，狹m/忽s都；活D事為旋湯風(fēng)分頌離器見(jiàn)的直憂(yōu)徑，某即圓擺筒部劫分的潛直徑柿，對(duì)μm圾。喪4詳油煙橡凈化繁機(jī)的讀性能理及影慚響因?qū)m素享油煙喇凈化優(yōu)機(jī)是上基于韻旋流晉場(chǎng)中若液滴歐受離售心力鉗作用戴發(fā)生晌離心遷沉降保而分甘離的抽，其那性能爸包括愚分離竊性能紛和操京作性聲能。蘭4.自1者分離哈性能模分割歉粒度揪（勒m虧）可兩用下塊式計(jì)互算：烘（宏9旬）衣式中怪：認(rèn)為進(jìn)淚口氣林速，莖m/尤s竭；紅μ樹(shù)i條為氣澡體粘該度，捉Pa醉·阻s煌。仰旋流攀式油行煙凈雹化機(jī)聽(tīng)在進(jìn)造風(fēng)量帝Q賺=4鑄20杠m券3僚/h確，永T你（室班內(nèi)溫種度）利=3夏0側(cè)℃，歡μ宏=1啞.9湖0粱×鮮10馳-5優(yōu)Pa奶·滲s呼，倒=1根0勻m/殊s岸，殃ρ鴿=9酒22療.8罵k助g/喬m胳3銹（大罰豆油速），胃ρ雅m扎=1守.1降65厚k旨g/鑰m敢3國(guó)時(shí)，留=2顧.5滾遙m才。而會(huì)利用黎激光獻(xiàn)粒度違分析治儀測(cè)依得油樣煙中六油滴辱的粒掉度范排圍在斗1誘～菌10公μm糞，可牽見(jiàn)旋倆流式港油煙樂(lè)機(jī)用華于廚冷房油蛇煙脫坊排凈痛化是霸可行姑的。城影響巧分離謙性能樣的因玻素：讓?zhuān)ㄈ?概）旋喬風(fēng)分蹄離器桂的直涌徑（腸筒體貍直徑截）籃一般能情況攀下，斜直徑貸越小熔，旋愛(ài)轉(zhuǎn)半籮徑越名小，繼油煙新顆粒徹所受疾離心搏力越蜻大，學(xué)除辭油煙寨的效東率也限就越奇高；再但過(guò)愉小的臟筒體海直徑文，由字于旋液風(fēng)分硬離器搭的器機(jī)壁與螞排氣袍管太瓦近，堵造成較較大脊直徑忙顆粒凳有可樸能反折彈至害中心住氣流哪而被務(wù)帶走滔，使桿效率府降低掘。蜜（擔(dān)2卵）旋鹿風(fēng)分能離器驅(qū)的高既度煮通常詢(xún)，較秋高的稠旋風(fēng)憤分離敵器，幣都有止較大孟的長(zhǎng)刃度比要例，益它不糖但使樂(lè)進(jìn)入特筒體級(jí)內(nèi)的刻油煙絲顆粒最停留朱時(shí)間仰增長(zhǎng)席，有膀利于怒分離崗，且式能使蒸尚未礎(chǔ)到達(dá)巷排氣格管的鬧顆粒京有更蠻多的屑機(jī)會(huì)護(hù)從旋阿流核寸心中六分離雄出來(lái)青，減壓少二瓶次夾臨帶，郵提高亦效率壽。們（嫁3遷）進(jìn)歲風(fēng)速下度寸在一伏定范概圍內(nèi)勉，進(jìn)雙口氣牧速越辛高，聽(tīng)效率退越高房。但件過(guò)高爸的氣瘦速又次對(duì)顆菌粒起耳分散營(yíng)作用跌，所浩以，劇在設(shè)疤計(jì)分膨離器響的截渣面時(shí)抹，必射須使霉進(jìn)口禽氣速相為一排適宜弟值。休（疾4僚）氣酸體的紗粘度壇及密疲度鎮(zhèn)對(duì)于傲油煙毀物質(zhì)瞇，由壇于溫付度升花高，躬油煙痰粘度凍增加讓?zhuān)?dāng)筍進(jìn)口練流量晴等條勻件保征持不培變時(shí)襯，效瓦率會(huì)疏降低孝。旋椒風(fēng)分制離器達(dá)能實(shí)對(duì)現(xiàn)低休轉(zhuǎn)速峽、小礙流量撈下的域分離樂(lè)，操鈔作、洗維護(hù)鐘相對(duì)塔簡(jiǎn)單嗓，成奔本低要廉錯(cuò)[4器]拘.潮因?yàn)殇P油的繪煙點(diǎn)核為室24形0百℃，雷低溫疑正好美有利坊于減慰少油紡煙的瓶產(chǎn)生彩、促梢進(jìn)分桿離。似氣體白的密示度越費(fèi)大，破分離輔效率慌就越萍低。揚(yáng)4.咬2葡操作休性能廈壓力奧降是徑評(píng)價(jià)榨旋風(fēng)認(rèn)分離顛器的痛一個(gè)熟重要握性能磚指標(biāo)譜，它貴是決懼定分專(zhuān)離過(guò)那程的甚能耗孤和合風(fēng)理選烘擇風(fēng)工機(jī)的巖依據(jù)謝。防生產(chǎn)之工藝半上有別壓力羅降要宜求（戶(hù)通常妖為壓汁力降蒸上限市值）蹈，根穗據(jù)要愿求的鮮壓力滲降、吊所選慚旋風(fēng)鄙分離輸器形號(hào)式、涌直徑講、初舍定的蟲(chóng)進(jìn)風(fēng)氏速度已，查裕旋風(fēng)究分離既器的功操作允性能腔表，晝得到吹該旋波風(fēng)分撐離器廟的處疲理量撕。裝旋風(fēng)敬分離蔬器的敲壓力爺降可備用如瀉下經(jīng)著驗(yàn)公奸式計(jì)旅算：得（腳10能）防式中串：愈ζ厲為壓歌降系竟數(shù)。奔旋流軌式油捕煙凈金化機(jī)頁(yè)在孟T件＝遠(yuǎn)30慰籍℃時(shí)挨的謊ρ或=1羊.1剝65封kg柱/m沖3畝，醬=1培0曬m/惑s瞧，擠時(shí)，巡=4鎮(zhèn)83憤.5絕P苦a咽。蟲(chóng)可見(jiàn)羊該油撒煙凈買(mǎi)化器獵能耗巖低叮(雷小測(cè))塞，易寸于推哄廣。遮5斥結(jié)肯語(yǔ)奏（滴1察）旋弱流式嫌油煙藝凈化僅機(jī)結(jié)罩構(gòu)簡(jiǎn)印單，順操作堪方便錯(cuò)易行壓，樣導(dǎo)機(jī)已掠經(jīng)制脫成，胖制造丹成本間低廉脈，如蠅果生藥產(chǎn)，騰用戶(hù)肚易于幼接受株；（不2花）設(shè)對(duì)備的俱凈化摸效率京高，智油煙灰去除蕩率可驅(qū)達(dá)明94辱％以部上，版達(dá)到遙國(guó)家拒規(guī)定我的排烤放要襯求；未（丙3活）清預(yù)洗頻賢率小咐，提響高了俯油煙秋凈化屋效率躲，使足設(shè)備君能長(zhǎng)位期正晝常運(yùn)廢行。墊今后預(yù)，應(yīng)工在防并止油豆煙處閣理后果的二翁次污魄染問(wèn)丈題上兵下功射夫，脂研制叮開(kāi)發(fā)套出實(shí)仗用高所效、沉便于遺推廣逮的無(wú)吊污染趟的油鐘煙凈盆化機(jī)革，這醫(yī)具有粘極其胸重要芽的