PM_(2.5)双通道粉尘检测仪采样切割器的设计与评价

PM_(2.5)已然成为环境污染检测的重点,若要对PM2.5的浓度进行检测就需要一种能够将其给分离出来的PM2.5采样切割器。首先需要按照切割器设的计准则计算出切割器的相应参数,再用SolidWorks进行三维实体建模,然后按此设计加工出切割器样品,然后进行切割效率验证实验。经试验证实,此次设计的切割器所获得的切割效率曲线满足相应的国家标准以及其设计要求。

一种中流量PM_(2.5)采样切割器的设计

介绍中流量PM2.5采样切割器的设计结构及工作原理。对采样切割器的标定方法进行了详细阐述,并进行实验得到切割器特性曲线。分析了中流量PM2.5采样切割器的影响因素,包括:碰撞距离、采集板材料、采样流量、采样时间、采集板特性及过度沉积。通过对标定实验与数值模拟结果的比较,得出实验结果与设计结果的切割特性曲线能够很好地吻合。

便携式PM2.5检测仪切割器的设计与验证

颗粒物特别是空气动力学直径在2.5μm及以下的细颗粒物(PM2.5)对人体健康会造成严重危害,其浓度大小是衡量空气质量好坏的一个重要指标,对其进行检测时需要一种切割器。首先采用冲击式设计准则计算出斯托克斯数,再用Fluent6.3进行参数建模,然后按此设计加工出切割器样品,并按照国家标准进行测试。实验证明,该样品得到捕集效率的拟合曲线满足国家标准及设计要求。

旋风-颗粒床组合去除PM2.5的试验研究

为增强对微细粉尘的捕集能力,将旋风分离器与颗粒床过滤器串联组合,重点研究该复合式除尘装置对PM2.5的去除效果。试验结果表明,旋风分离器与颗粒床过滤器串联系统的总分离效率可达99.99%,且压降不高于3.5 k Pa。颗粒床出口粉尘d50=0.7μm,d95=1.4~1.7μm。故该装置在较低的能耗下对5μm以下微细粉尘尤其是PM2.5有较高的捕集能力。

PM2.5监测的微粒分级技术及测定方法的介绍

把PM2.5纳入空气质量常规监测体系将对空气质量评价产生重大影响,通过环境立法旨在促进人为源微粒的控制与减排。PM2.5的监测涉及微粒分级及浓度测定两个方面,对微粒分级及测定方法的应用进展进行综述,为专业技术人员加深理解PM2.5及选择合适的监测方法提供参考。

PM2.5细颗粒物分离技术的数值模拟和性能改进

旋风切割器是分离细颗粒物的主流技术，为了提高其分离效率并减少能耗，本文分析了切割器参数对粒子分离的影响．基于计算流体动力学数值模拟的方法，分析了VSCC型旋风切割器的内部湍流流场，比较15～25L／min范围内不同流速下的涡流变化情况；基于“逃逸率”概念，模拟1—6μm内不同粒径的细小粒子逃逸率随流速的变化曲线，考察临界粒径d，并结合气溶胶实验进行验证，分析流速对分离性能的影响程度；之后考察了流速对压降的影响，提出一种几何参数改进方案，在避免压降升高的前提下提高分离性能．研究表明：流速影响旋风切割器内的湍流分布，随着流速增大，临界粒径变小，分离性能得到提升，模拟结果在16 L／min的流速下，临界粒径约为2．5μm，与实验结果基本一致，并且利用曲线给出计算总分离效率的思路；调节几何参数可以实现在低能耗的前提下，将临界粒径进一步降低为1．1μm，收集效率更高．研究结果可为PM2．5切割器的商业选择或工程设计提供理论参考．

燃煤电厂超低排放PM10/PM2.5实验室采样对比分析

为探究采用不同原理的颗粒物采样器在燃煤电厂超低排放设施PM10及PM2.5检测中的结果差异,基于颗粒物采样实验验证模拟系统及全自动滤膜批量称重系统,在0~6 mg/m3质量浓度环境下,对旋风分离器和虚拟冲击器的采样结果的相关性、稳定性进行测试比对,并验证分析了湿度对两种采样方式的影响。结果表明,旋风分离器和虚拟冲击器两种采样方式测试结果呈高度相关,干燥环境下旋风分离器稳定性和重复性优于虚拟冲击器,但湿度对旋风分离器的影响作用强于虚拟冲击器,在燃煤电厂超低排放PM10及PM2.5采样时,应根据环境差异合理选择采样方式。

PM_(2.5)旋风切割器的性能测试与模拟

切割器是PM_(2.5)采样器的关键部件,其性能的优劣将直接影响到采样结果的准确性,对其性能进行测试有助于评估PM_(2.5)采样器采样结果的准确性和可比性.因此,本研究选取两种应用广泛的BGI公司和URG公司生产的PM_(2.5)旋风切割器,分别采用多分散气溶胶和单分散气溶胶标定装置对其性能进行了测试.结果表明,两种装置的测试结果基本一致.BGI和URG切割器的切割粒径D50为(2.5±0.2)μm,能够满足环境空气PM_(2.5)采样要求(HJ 93-2013);BGI切割器的捕集效率几何标准偏差δg为1.2±0.1,满足要求;而URG切割器的δg超出规定范围.同时,本研究获得了切割器采样流量Q与D50的关系式,可通过该关系式改变切割器的Q获得所需的D50;为使BGI切割器的D50在规定的范围内,其流量偏差需限定在设计流量(即16.7 L·min-1)的-1.0%~16.7%之间,而URG切割器的流量偏差需限定在设计流量的-1.3%~16.2%之间.其次,获得了切割器流动雷诺数Ref与无量纲切割粒径D50/DC的关系式,利用该关系式可在保持设计流量不变的情况下,通过改变切割器的出口管尺寸,得到所需的D50.最后,获得了切割器Q与压力损失△P的关系式,采用5种模型对两种切割器的无量纲阻力系数KL进行模拟计算,并与测试计算结果进行比较,发现Casal&Martinez模型、Coker模型和Demir模型更适用于BGI旋风切割器的△P预测,而Shepherd&Lapple模型和Casal&Martinez模型更适用于URG旋风切割器的△P预测.

颗粒物切割器校准装置的结构设计

介绍一种颗粒物切割器的校准装置,该装置主要包括:洁净气源、混合仓、输气管、进样口及控制系统。洁净气源生成的空气通过进样口进入主舱体,并将颗粒物吹进主舱体,使颗粒物在主舱体内与气源提供的空气混合形成确切浓度的标准样品,供待校准切割器进行采样,通过对比确切浓度的标准样品和待校准切割器所收集到的数据对待校准切割器进行校准。本装置能满足美国EPA的PM2.5采样器工作特性检测程序中静态试验法的要求,为PM2.5切割器的校准提供了一种可行方案。

大气颗粒物切割器校准的标准气体动态混合舱设计

PM2.5切割器是空气净化设备和检测设备中最关键的气体颗粒物采样分离元件,其功能是对空气中尺寸小于2.5μm的颗粒物进行筛选,过滤掉大尺寸颗粒物,但其过滤是有误差的,所以在使用前必须经过校准。本文提出一种针对PM2.5切割器进行校准的动态混合舱,并在流体力学分析软件(Fluent)中建模、仿真、优化设计。基于静态实验法的PM2.5切割器校准试验可使用该混合舱配制的标准浓度气体,通过切割器完成切割采样校准,且有较好的精确度,为切割器的校准提供一种全新的可行方案。

基于称重法的机动车PM_2.5测试方法

当前环境污染问题突出,空气中颗粒物污染日益严重,其危害众所周知。通过对比大气环境PM2.5测量方法与机动车排放颗粒物的测试方法,从试验条件、采样温度、采样方法、滤膜要求及称重箱要求等方面进行分析,得出利用旋风分离器的分割特性分离出PM2.5,并采用称重法进行测量的机动车PM2.5测试方法。依据国V排放标准,通过选取5台GDI样车进行比对试验,验证了该测试方法既符合理论要求,同时又具有实际可操作性。

颗粒物均匀混合箱仿真设计与实验研究

在我国经济飞速发展的同时,以细颗粒物(PM2.5)为首要污染物区域性复合大气污染频发,严重影响到经济的发展、生态环境和人体健康。我国已建立覆盖全国的国家区域空气质量监测网,全面开展PM2.5监测,其数据的准确性与可靠性至关重要。环境PM2.5监测仪器中,PM2.5切割器直接影响采样颗粒物的粒径,其性能的准确检测是提高PM2.5监测数据准确性的前提与保障。为此,本文针对PM2.5切割器准确检测中稳定测试环境的需求,设计了一种均匀混合箱,利用Comsol软件对箱体横截面尺寸和稀释气流入口等对颗粒物混合均匀性的影响进行模拟仿真,最终确定混合箱横截面面积为0.36m2,稀释气流从顶部两侧通入,上部加入扰流板使颗粒物分散开进入混匀区域稀释气流充分混合,混匀区与测试区之间采用蜂窝芯以减少湍流效应,使混合后的气流垂直向下经过测试区域。同时利用搭建的系统对均匀混合箱的颗粒物采样均匀性和粒径分布一致性进行了测试验证,结果表明,同一水平面3个采样点之间最大浓度偏差为1.82%,颗粒物粒径分布一致,近似对数正态分布且保持不变,其R2为0.996。设计的均匀混合箱能够实现颗粒物的均匀混合,为PM2.5切割器评估提供稳定的测试环境,确保PM2.5切割器性能可靠,为逐步提升国家环境监测网PM2.5自动监测数据的准确性与可比性提供技术支撑。

燃气净化技术及排污放散系统的开发和应用

针对燃气长输管线和城市管网门站计量站生产工艺的特点及燃气中含油、水、粉尘等复杂工况,开发了第六代燃气净化技术,并且完善了排污放散系统。这种最先进的燃气净化技术能高效脱除燃气生产中存在的油、水、泥浆及其它杂质,尤其在极端恶劣工况下,杂质脱除效果更为显著。该净化技术的过滤精度高,可达0.3μm,且运行阻力低于一般过滤装置。针对燃气门站排污及放散系统研发的PM2.5排污缓冲罐及燃气放散消声装置,不仅可实现燃气生产封闭式在线排污清灰,还解决了工业PM2.5排放污染和噪音污染问题。

PM2.5检测标准及量值溯源方法现状及进展

1月9日以来,我国中东部地区相继陷入严重的雾霾和污染天气中。中央气象台将大雾蓝色预警升级至黄色预警,环保部门数据则显示,从东北到西北,从华北到中部乃至黄淮、江南地区,都出现了大范围的重度和严重污染。1月13日,雾霾继续在我国大范围弥漫,当日上午10时北京甚至发布了北京气象史上首个霾橙色预警。相关研究表明,PM2.5是灰霾天的罪魁祸首,并且PM2.

预荷电强化烟气除尘技术的研究进展及应用现状

针对大气污染物超低排放标准下对现有烟气除尘设备的改造需求,介绍了相关行业和地区的排放标准,综述了预荷电技术在电除尘、布袋除尘、旋风除尘和陶瓷管上的应用。结果显示,其投运后提高了细颗粒物的捕集效果,除尘总效率上升,颗粒物排放浓度降低,降低了布袋除尘器和陶瓷管的压力损失。该技术在钢铁、水泥、锅炉等领域均有相关工程应用,对原有除尘器能力有明显提升。

PM_(2.5)监测仪溯源体系的研究进展

建立完善的PM2.5量值溯源体系,是确保监测数据准确、一致的重要保证。本文从PM2.5定义出发,结合PM2.5监测仪的原理与组成,对切割器切割特性与质量浓度测量原理进行分析,并从计量角度对PM2.5）监测仪的量值溯源体系研究现状进行介绍。

储煤场扬尘一体化监测系统研究

为加强对储煤场扬尘的有效监测,提出了一种多参数一体化扬尘监测系统。该系统以光散射法为基础,通过小流量旋风切割器实现PM10及PM2.5的分离。该系统不但可以检测颗粒物质量浓度,而且可以监测温度、湿度、噪声、风速及风向等,监测数据可通过4G网络传输至监管中心。通过与蔡家环境监测站颗粒物质量分数监测结果对比,PM2.5监测值与公布值相关系数为0.97,一致性较高。该系统集成度高,可实现颗粒物质量浓度检测的自动标定,并可以与抑尘、降尘设备联动,可以为储煤场的扬尘监管提供有效依据。