新型油烟净化器的研制【摘要】具有除油率高的新型油烟净化器，采用单片机控制整机电路，具备多种保护，运行智能化，易安装维护、占地面积小、重量轻，具有广泛的推广应用价值。【关键词】高压电场；荷电；臭氧随着人民的生活水平的提高，城市中的餐饮业有了迅猛发展，但餐饮业在食物烹饪及加工过程中挥发的油脂、有机物及加热分解或者裂变物形成的油烟，已严重污染了环境，成为造成城市空气污染的重要原因之一。同时，油烟中含有的多环芳烃、硝基芳烃、杂环胺等有害物质是强致癌物质，严重影响了城市人民的健康。由我院研制的JDY型新型油烟净化器适用于饭店、食堂、酒店、烧烤、食品加工厂等油烟排放场所。1．工作原理及技术特点1.1新型油烟净化器设计基本原理新型油烟净化器的工作原理是：含油烟气通过高压电场，在电晕区的高压放电线Kv的直流负电压，与接地电极板间形成具有很强电位差的不均匀电场；放电线产生电晕放电，产生大量的自由电子负离子，负离子附着在烟气中的微粒上，使烟气里的油腻粒子荷电，然后带负电的粒子流向集尘区的阳极板；在集尘区，正、负电极板交替排列，电极板之间有均匀电场，当带负电的微粒进入电场后，受库仑力的作用流向并附着在阳极板上。另外，烟尘中的有害气体能被电场内所产生的臭氧分解，去除异味，有害气体也被除掉。其工作流程见图1。该设备油烟去除率达91%以上，洁净的空气经排出口达标排放。新型油烟净化器工作流程1.2新型油烟净化器净化处理过程新型油烟净化器净化流程油烟气（含少量有机物）进入净化器后，利用机械过滤原理（表面积大、阻力小的精密滤网）将大颗粒油粒滤掉；过滤后的油烟气进入等离子状态的无盲区电场，这种低浓度油雾气中的小油滴、烟气、有机物，在通过无盲区电场时，被电离、分解、荷电；气状带电粒子再经过高低压电场时被吸附在电极板上。油雾气中有机物通过净化器时，由于碰到臭氧（O3）强烈氧化作用而发生化学反应被分解，另外，微量的臭氧对排出气体进行杀菌。故改设备具有良好的除油、清烟、去味、杀菌作用(见图2)。2.基本结构该设备主要由集烟罩、电控箱、集油模块板、引风机、排风管等部分组成。其中集油模块板、电控箱内的高压逆变电源等是主要功能部件。集油模块板主要是用来吸附油烟粒子的部件。油烟气进入集油模块板的电晕区后被荷电，带负电的油烟粒子流向集油区的阳极板，油烟粒子上的负电被阳极板中和，油烟粒子则被吸附在阳极板上。与此同时，被荷上正电的油粒子被沉积在阴极板上。在现场安装中，可以根据炉灶多少和处理量，来决定配备集油模块板的组数、风机的大小及排气管路的设计等。高压逆变电源电路采用国际上流行的低能耗双功率输出的开关电源电路，其具有全自动多功能保护控制电路，如过流、过压、短路、过载、冲击保护；有自动复位功能，能手动设定过压、过流初始值及最大功率；内部采用P87LPC768单片机作为高压逆变电源核心电路，能调节二次电压、电流，根据负载变化自适应等特点。3.主要技术特点及技术参数3.1主要技术特点（1）该高压静电油烟净化器，设有过压、过流保护，能自动复位，当集油板上油污过厚需要更换清洗时，有自动报警装置，提醒用户及时更换以保证除油效率。（2）该设备模块化设计，体积小、功率低，便于安装、保养。（3）噪音低、寿命长，净化率达国家标准。（4）操作简单，维护方便，安全性能好，电场门打开后自动断电。（5）集油装置由标准模块组成，可根据用户要求进行串联、并联。3.2技术参数输入电压AC220V10%；输入功率300～500W；输出电压12～20KV；额定处理量2000～10000m3/h；手动可调节处理量大小；油烟去除率91%以上；噪声小于15dB（A），风阻小于45Pa。4.常见油烟净化的方法4.1油烟收集罩采用简易罩收集油烟，通过排气扇把油烟排到室外。仅收集油烟，不做净化处理，油烟去除率为0%。4.2运水烟罩采用碱液作为洗涤剂，通过喷淋的方式与油烟接触将油烟净化，然后通过抽风机收集排放。目前最好产品的油烟去除率约30～40%。油烟去除率不符合GB18483-2001的要求。4.3水喷淋洗涤塔净化工艺采用烟罩收集送入吸收塔（喷淋、筛板、填料）的方式净化，然后通过抽风机排放。该产品的油烟去除率约80～90%。油烟去除率符合GB18483-2001的要求。但设备安装空间大，系统复杂。4.4高压静电（等离子）利用高压下的气体电离和电场作用力，使尘粒荷电后从气体中分离。该产品的油烟去除率标称95%，符合GB18483-2001的要求。但在连续使用后去除率会下降，需要对油烟净化器进行定期清洗，最好两周一次，以保证油烟净化效果。清洗时一定按规范操作，设备必须在停用状态下，避免造成失火。我院生产的新型油烟净化器就是采用了这一原理研制的。4.5物理过滤丝网、活性炭、钢丝其中之一或几种复合。此类产品的油烟去除率实际为20～30%，单独使用时无法符合GB18483-2001要求的。易堵，需要每周清洗。4.6光催化利用紫外光将含油气体的油雾分解。此产品的油烟去除率可以达到90%，符合GB18483-2001要求的，前提是需要最少约30米长的管道，便于安装紫外光管。目前只有进口的紫外光管能保证产品的可靠性、耐用性。缺点是紫外光致癌，必须密封严实，避免大量泄漏。但是泄漏少许可以杀菌，消毒。4.7生物净化利用嗜油微生物将油烟中的油雾分解净化。此产品的油烟去除率可以达到90%，符合GB18483-2001要求的。需要专门的微生物池，微生物新陈代谢需要定期处理更新。此处理方法最为环保。但是其工作量较大，要求较高，目前还没有广泛应用。4.8液沫洗涤利用传质双膜理论，物理、化学方法的结合产物，机电一体化产品，严格来说不应该叫油烟净化器，应该叫油烟净化机较为合理。此产品的油烟去除率可以达到90%，符合GB18483-2001要求的。采用专用净化剂提高气液两相之间的双膜传质动力，能快速捕捉气相中的油烟等微粒；同时利用自身排风风机的负压产生约600mm厚的液沫层（液沫大小直径1.5mm）对油烟气体进行洗涤式净化，约等效于600米的自然降雨层的净化效果。产品需要每使用2～3天做一次排污、添加专业净化剂的工作。5.结论经过对上述净化油烟的几种方法比较得出，该设备具有除油率高、体积小、模块化设计、便于安装维护等特点。采用P87LPC768单片机作为核心部件，保护完善，具有智能化设计，可在多种需要净化油烟的场所使用。【参考文献】［１］赖斯等.臭氧技术及应用手册.北京:建筑工业出版社,1991.［２］刘晓辉等.负离子的产生及其应用.静电杂志,1996（2）:6-8.［３］罗宏昌等.静电实用技术手册.上海:科学普及出版社,1990.［４］刘后启,林宏等.电收尘器.北京:建筑工业出版社,1987.