油烟净化器技术发展问题

2014-02-18 20:33:19 gzzhilan 130

1 主流油烟净化技术
     目前主流的油烟净化技术大致分为三类,分别是机械式、静电式、湿式油烟净化技术,包括三类净化技术相结合而成的复合式油烟净化技术。这些技术既有对传统空气污染净化技术的继承,又有针对油烟净化而进行的发明和技术创新,采用这些技术开发的油烟净化设备,有的不仅仅能满足国标GB 18483-2001的要求,许多设备能达到完全无烟排放的较高净化水平,同时对油烟气味也有较高的净化能力。
1.1机械式油烟净化技术
机械式油烟净化技术是利用质量力(重力、惯性力、离心力等)作用完成油烟净化过程的技术。常用的机械式油烟净化技术包括传统运水烟罩、离心式脱油机、斜棒栅、旋风除尘、惯性力除尘等技术。
机械式油烟净化技术的特点是结构简单、易于制造、造价低、便于维护以及设备阻力较小,对微米以上数量级的油烟颗粒污染物有较高的净化能力。采用机械式油烟净化技术的油烟净化设备如果设计合理,安装配置适当,其油烟净化能力达到GB 18483-2001规定的技术要求是完全可能的。经过合格的机械式油烟净化技术处理,基本上可以确保油烟管道的长期不集油和排烟口的长期不挂油的效果。
机械式油烟净化技术的缺陷是对微米以下数量级的油烟污染物无能为力,对于油烟污染物的重要组成部分——污染物气溶胶基本上不具备净化能力,因此在要求无烟排放的场合单独使用机械式油烟净化技术是不能满足要求的。
        市场上这类油烟净化设备早期通常采用复合网、斜棒栅等机械隔栅类净化技术,近期有部分企业采用高速旋转的钢丝拦截油烟中的较大颗粒成分,属于离心式油烟净化技术,同时部分厨具厂家具有制作运水烟罩的能力,运水烟罩则是综合了水滴惯性除尘和离心力除尘两种技术的产物。
1.2静电式油烟净化技术
静电式油烟净化器是利用静电力将油烟中的污染成分分离并且收集的技术。与一般常识有出入,静电除尘技术其实有近百年的历史,在上个世纪初已经在西方发达国家得到比较广泛的工业应用。
静电除尘是在空气净化中应用最早的除尘技术,其原理是在空间中加一高压电场,电场的电极至少有一个呈大曲率表面,在极不均匀电场中,介质在外加电场的作用下,当在高场强梯度电极附近外场强局部大到足以引起空气电离时,产生局部空气的自持放电(电晕放电,开始发生电晕的电压称为电晕起始电压)。电晕放电可在放电区附近空间产生大量离子对,由于发生放电区域在整个电场中的不对称性,可以最终在整个电场空间驻留大量单一电性的离子,这些离子在静电镜像力作用下与空气中的污染物颗粒结合(荷电)后,带电的颗粒粉尘在电场力的作用下向电极板运动,从而达到除尘目的。在静电除尘技术中,影响除尘效果的主要因素是电场强弱和风量(风速)大小。
理论上来讲,电压越高、风量(风速)越小,除尘效果越好,但在实际应用过程中,电压如果过高,则容易产生火化放电,带来安全隐患,同时放电过程还可能产生臭氧、氮氧化物等物质,这样会给环境带来新的污染。利用静电除尘技术的油烟净化产品,其电压和风量应该有一个适中值。
静电净化技术的应用,对被收集物体的物理化学特性是有限制的,导电性能太好和太差的污染物以及易燃易爆的污染物不适合静电除尘方法;对于收尘粒径的下限,没有明确限制,如果设备参数适当,收集0.1微米以下的空气污染物不存在任何困难,因此彻底净化油烟气溶胶污染,达到无烟排放是静电式油烟净化技术的特长。油烟污染物的物理特性正好适合利用静电净化技术进行净化,但油烟净化产物的易燃性和静电式净化设备工作时不可避免的电火花,导致静电式油烟净化设备的防火是一个必须要克服的问题。
静电式油烟净化设备的弱点是有臭氧污染、消防安全性差、清洗维护困难、成本及生产技术要求较高等。
随着GB 18483-2001的颁布,商品化的真正意义上的静电式油烟净化设备开始在市场上出现。由于现阶段国内城市发展迅速,城市建筑物现代化程度高,对油烟净化设备的要求也较高,由于各静电式油烟净化设备厂商的技术水平和设计理念不尽相同,从产品性能、价格、售后服务等方面各有特点,分别获取了不同层次的一定市场份额。最近几年不断有新的产品进入市场,也有被淘汰出局的静电式油烟净化设备。
国内静电式油烟净化设备从净化能力上基本上可以划分为“环保过关型”和“环境过关型”两类,前者以达到国标规定的2mg/m3排放标准为设计目标,后者以排放环境居住人员感官能接受程度为设计目标。总的说来“环保过关型”静电式油烟净化设备性能通常较差,甚至不及机械式油烟净化设备,因为其净化不彻底的同时还带来了环境建筑物表面黑色视觉污染和臭氧污染,“环境过关型”静电式油烟净化器需要较高的技术水平和良好的售后服务。
静电式油烟净化设备从技术原理上可分传统型和创新型。传统型设备基本应用传统工业用静电式油烟净化设备的原理、结构、高压电源甚至外型,其优点是设备稳定可靠,技术成熟,缺点是设备笨重,维护困难,高压电源对市电网适应能力差。创新型设备根据油烟特点,在传统技术基础上进行了较大程度的取舍,其许多关键技术属于油烟净化独有,甚至有完全颠覆传统静电除尘设备结构的产品。创新型油烟净化设备在一定程度上克服了传统模式的缺点,但其优越性需要在使用过程中不断完善。
1.3湿式油烟净化技术
湿式油烟净化技术是利用水与油烟废气接触。借助水滴和油烟中污染物颗粒的惯性碰撞、扩散及其它作用而把油烟中污染物分离出来的技术。湿式油烟净化技术常见的结构形式有文丘里式、喷雾式洗涤式、旋风洗涤式、塔板洗涤式、填料洗涤式、机械动力洗涤式等。湿式油烟净化技术用于商业用途并不多,目前市场上基本没有量产的湿式油烟净化设备销售,反倒是以湿式油烟净化技术为名的各种“伪”油烟净化设备较多,搞砸了湿式油烟净化技术的名声。
湿式油烟净化技术受限制的原因主要是由于成本和设备空间太过庞大,而且部分设备(例如文丘里式)还存在能耗大和噪声大等问题,因此湿式技术主要应用于工业油烟净化。其实湿式油烟净化技术所拥有的优越性也是其它类型油烟净化技术所不具备的。湿式油烟净化技术没有机械式油烟净化技术对微米数量级油烟颗粒净化效率的限制,基本上对0.1微米数量级的颗粒仍然有较高的净化效率,特别是文丘里式油烟净化器,对小颗粒污染物净化效率极高。湿式油烟净化器可以将油烟温度降低至接近环境温度,同时,能对油烟中的燃烧废气、气味等分子态的污染物进行较彻底的净化,抛开其它因素,从综合净化能力和降低净化过程二次污染角度来看,湿式油烟净化技术是油烟净化的最佳手段!