[发明专利]近壁热源用节能除尘装置

说明书

本发明公开了一种近壁热源用节能除尘装置，包括连接在近壁热源靠墙一侧的支撑板，支撑板与近壁热源底部平齐，且支撑板顶部高于近壁热源0.5‑2米；支撑板面向近壁热源一侧设置有沉灰斗，沉灰斗外缘紧贴近壁热源，沉灰斗中插装有与支撑板贴覆设置的集尘板，集尘板为粗糙表面，且集尘板的表面粗糙度数值随集尘板的高度发生变化，集尘板的表面粗糙度根据模拟所得热气流与壁面的温差大小确定，符合LogNormal曲线分布；位于支撑板另一侧贴墙设置的降温水箱与支撑板扣合相连。本发明结构简单，使用方便，能够避免近壁热源对其上方后墙造成的污损，同时在不额外消耗能源的情况下脱除室内悬浮颗粒，减少吸入性颗粒对人体造成的伤害。

技术领域

本发明涉及除尘技术领域，尤其是涉及一种近壁热源用节能除尘装置。

背景技术

贴壁电热槽、散热器、壁灯、壁挂屏等近壁热源的上方后墙处常常会形成明显污渍，俗称“黑魔尘（Black Magic Dust）”现象。研究表明，这些污渍主要由粉尘颗粒沉积造成，其形成速度极快，消除之后在短时间内又会再次形成，且被污染的墙面、物品难以修复，因此会严重影响墙面美观、破坏室内环境，甚至污损图书档案、艺术珍品和文物古迹等，造成不可估量的损失。一些学者采用给近壁热源加罩、在近壁热源上方设置挡板、在近壁热源上设导流装置等方法来减少近壁热源后墙处粉尘颗粒的沉积，虽然在一定程度上控制或减轻了近壁热源上方的“黑魔尘”现象，但与此同时也使更多的颗粒物悬浮于室内空气中。由于空气悬浮颗粒物中含有较多小粒径的可吸入颗粒物，因此会造成人体吸入性危害。如果再购置空气净化器等进行除尘，不仅投入高，而且还需要额外消耗能源。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种近壁热源用节能除尘装置。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的近壁热源用节能除尘装置，包括连接在近壁热源靠墙一侧的支撑板，所述支撑板与近壁热源底部平齐，且支撑板顶部高于近壁热源0.5-2米；支撑板面向近壁热源一侧设置有沉灰斗，所述沉灰斗外缘紧贴近壁热源，沉灰斗中插装有与支撑板贴覆设置的集尘板，所述集尘板为粗糙表面，且集尘板的表面粗糙度数值随集尘板的高度发生变化，集尘板的表面粗糙度根据模拟所得热气流与壁面的温差大小确定，符合LogNormal曲线分布；位于支撑板另一侧贴墙设置的降温水箱与支撑板扣合相连。

所述集尘板表面粗糙度数值的确定方法，包括以下步骤：

第一步，建立一个二维坐标系，该坐标系的原点为近壁热源面向集尘板的最外沿底边的中点，正轴为垂直于此底边指向集尘板方向，正轴为垂直于此底边指向天花板方向，近壁热源面向集尘板的最外沿与集尘板表面的距离为，集尘板的高度为，此时集尘板视为表面粗糙度均一的光滑竖板；

第二步，利用FLUENT计算软件模拟近壁热源与集尘板的温度场；

第三步，在所模拟的温度场中，提取近壁热源面向集尘板的最外沿中线节点的温度值，所提取的数据中包括节点的温度值，其中：，为近壁热源面向集尘板的最外沿中线上的节点编号，取正整数；

第四步，在所模拟的温度场中，提取集尘板表面中线节点的温度值，所提取的数据中包括节点的温度值，其中：，为集尘板表面中线上的节点编号，取正整数；

第五步，以数据组作为因变量，作为自变量拟合LogNormal曲线：式中：表示坐标为高度处近壁热源面向集尘板的最外沿中线和集尘板表面中线上的温度差值，，表示圆周率，和均为常数；

第六步，将横坐标高度处的集尘板的表面粗糙度设置为80μm；

第七步，根据以下公式计算出集尘板高度处的表面粗糙度数值：，式中：表示集尘板坐标为高度处的表面粗糙度数值，为高度处近壁热源面向集尘板的最外沿中线和集尘板表面中线上的温度差值，为高度处近壁热源面向集尘板的最外沿中线和集尘板表面中线上的温度差值。