一种智能油烟集中处理及除霾净化系统

技术领域

本发明涉及环保设备技术领域，尤其涉及一种智能油烟集中处理及除霾净化系统。

背景技术

雾霾不仅危害人类健康，还制约经济发展，破坏社会的稳定性、影响生态环境。雾霾的成因是自然条件和社会活动共同作用的产物。其中，餐饮油烟对雾霾造成的影响往往被人们忽视。在国内某城市通过对三个典型居民住宅楼公共烟道排放口油烟PM2.5浓度进行了连续采样监测，经过实验得出的数据表明三个排放口PM2.5的平均质量浓度为0.5～2mg/m

发明内容

本发明目的是提供一种智能油烟集中处理及除霾净化系统，不仅可以将居民产生的油烟进行有效的集中处理后排放；还可以对居民楼周边的雾霾进行净化处理。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能油烟集中处理及除霾净化系统，包括油烟收集装置、雾霾收集通道、过滤装置、净化处理装置、吸附装置以及抽风排气装置；所述油烟收集装置包括水平收集烟道和垂直收集烟道，所述水平收集烟道的一端与过滤装置的进气口连接，水平收集烟道的另一端通过弯头连接件与垂直收集烟道的顶端连接；所述垂直收集烟道由上、下两部分组成，且上部烟道直径大于下部烟道直径，上部烟道与下部烟道的连接处通过变径直通连接，所述垂直收集烟道是根据楼层数量由多节管道相互连接组合而成，所述多节管道之间均是通过变径三通连接，所述变径三通的油烟收集端口通过连接管与每层居民家中的厨房排烟管道对应连接；所述垂直收集烟道的底部设置有油垢储存盒；所述水平收集烟道上垂直设置有雾霾收集端口，所述雾霾收集端口与雾霾收集通道固定连接；所述过滤装置的出气口与净化处理装置的进气口连接；所述净化处理装置的出气口与吸附装置的进气口连接；所述吸附装置的出气口与抽风排气装置的进气口连接，所述抽风排气装置的出气口设置有排气管，所述排气管直接与大气相连通；所述智能油烟集中处理及除霾净化系统还包括电气控制单元，该电气控制单元包括PLC控制器、油烟浓度传感器、油烟开度调节阀、雾霾浓度传感器、雾霾进气开关阀以及在线监测装置。

进一步的，所述上部烟道直径大于下部烟道直径1/3的预定值，所述水平收集烟道直径大于上部烟道直径1/4的预定值，即：水平收集烟道直径＞上部烟道直径＞下部烟道直径。

进一步的，所述垂直收集烟道中每节管道的两端口、变径直通的两端口以及变径三通的三端口均设置沿管壁径向外延的环形外缘，该环形外缘周向均匀分布有多个供连接螺栓穿过的通孔，从而实现多节管道之间以及与厨房排烟管道之间的连接。

进一步的，所述雾霾收集通道、雾霾收集端口的直径与水平收集烟道的直径相等，所述雾霾收集通道的上端口设置有防雨罩；雾霾收集通道的下端口以及雾霾收集端口均设置有沿管壁径向外延的环形外缘，该环形外缘周向均匀分布有多个供连接螺栓穿过的通孔，从而实现雾霾收集端口与雾霾收集通道之间的连接。

进一步的，所述弯头连接件直径与垂直收集烟道顶部直径相适应，所述弯头连接件通过变径直通与水平收集烟道连接。

进一步的，所述弯头连接件直径与垂直烟道顶部直径相适应，所述弯头连接件与水平收集烟道之间设置有集烟箱；所述集烟箱为左、右端口相连通的箱体，集烟箱的左端口直径与弯头连接件的直径相适应并且固定连接，集烟箱的右端口直径与水平收集烟道的直径相适应并且固定连接。

进一步的，所述变径直通设计为锥形结构，即：内外壁都具有倾斜的坡度；所述变径三通设计为油烟收集端口与其本体倾斜45度；采用上述两种结构设计有效减少收集通道的阻力，防止阻塞，使油烟收集通道更加通畅。

进一步的，所述过滤装置内置双层过滤棉，可以对油烟及雾霾中的较大颗粒物进行初步过滤净化，在本系统中称为“一级净化”；所述净化处理装置的作用是对油烟或雾霾中PM2.5小颗粒物质进行电解净化处理，在本系统中称为“二级净化”；所述吸附装置的工作介质为活性炭，可以对电解以后的烟雾通过活性炭进行吸附，从而有效去除雾霾及油烟中颗粒物及臭气等有害物质，在本系统中称为“三级净化”。

进一步的，所述抽风排气装置的作用在于加快油烟的排放速度，防止油烟浓度过高产生阻塞或回流；该装置只有当油烟浓度高于预定值时在电气控制单元的控制下启动，否则处于待机状态。

进一步的，所述油烟开度调节阀安装在油烟收集装置中的水平收集烟道内且位于雾霾收集端口的左侧，所述油烟开度调节阀的前方安装有油烟浓度传感器，所述油烟浓度传感器分别与油烟开度调节阀、净化处理装置以及抽风排气装置电连接；所述雾霾进气开关阀安装在雾霾收集通道内，所述雾霾进气开关阀的上方设置有雾霾浓度传感器，所述雾霾浓度传感器分别与雾霾进气开关阀、净化处理装置以及抽风排气装置电连接；所述抽风排气装置与在线监测装置电连接，所述在线监测装置将监测到的油烟浓度信号传输到远程控制中心，所述远程控制中心内置有PLC控制单元，所述PLC控制单元采用的是西门子PLC控制器，可以实现手自动控制、联锁和保护等智能控制；所述PLC控制单元还包括触摸屏，由触摸屏作为人机界面进行交互，整个系统的工艺图可导入到屏画面中，可以进行直观动画显示，在触摸屏上可以进行各种给定参数的设置和各种实际运行参数的读取，并可经过棒状图和趋势图显示，也可显示系统在线用电装置的各种状态(例如：是否准备好、运行状态、故障状态等)，还可进行手自动以及联锁与解联的切换与状态查询；所述PLC控制单元还具备报警和故障诊断功能，当有报警或故障出现时可自动弹窗提示，并通过引导程序进行溯源，报警时提醒操作人员进行预防处理，故障时则按顺序自动停机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种智能油烟集中处理及除霾净化系统，该系统通过设置油烟收集装置将居民厨房产生的油烟进行有效收集，然后经三级过滤净化处理后排放出来的气体能够达到国家排放标准(油烟1mg/m

附图说明

图1为本发明第一种实施例结构示意图；

图2为本发明第二种实施例结构示意图；

图3为本发明第一、二中实施例中所示的变径三通结构示意图；

图4为本发明电气控制单元工作流程图。

具体实施例

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1所示，本发明提供的一种智能油烟集中处理及除霾净化系统，包括油烟收集装置1、雾霾收集通道2、过滤装置3、净化处理装置4、吸附装置5以及抽风排气装置6；油烟收集装置1包括水平收集烟道101和垂直收集烟道102，所述水平收集烟道101的一端与过滤装置3的进气口连接，水平收集烟道101的另一端通过弯头连接件7与垂直收集烟道102的顶端连接，其中弯头连接件7的直径与垂直收集烟道顶部的直径相等，该弯头连接件7与水平收集烟道101之间通过变径直通8连接。垂直收集烟道102由上、下两部分组成，且上部烟道直径大于下部烟道直径，上部烟道与下部烟道的连接处通过变径直通8连接；具体的，上部烟道直径大于下部烟道直径1/3的预定值，水平收集烟道101直径大于上部烟道直径1/4的预定值，即：水平收集烟道直径101＞上部烟道直径＞下部烟道直径。这种结构设计的原理在于：由于本系统具有油烟和雾霾双重净化功能，其中油烟是从每层居民厨房的排烟口收集进入烟道，即楼层越高烟道内的油烟气流越多；如遇雾霾天气，在系统的控制下周边雾霾气流也会通过雾霾收集通道进入水平收集烟道，并且与垂直收集烟道的油烟气流汇合，采用上述烟道直径逐级增大的设计是为使系统排烟更加顺畅，不易产生涡流和阻塞。垂直收集烟道102是根据楼层数量由多节管道相互连接组合而成，多节管道之间均是通过变径三通9连接，变径三通9的油烟收集端口901通过连接管与每层居民家中的厨房排烟管道对应连接。垂直收集烟道102中每节管道的两端口、变径直通8的两端口以及变径三通9的三端口均设置沿管壁径向外延的环形外缘，该环形外缘周向均匀分布有多个供连接螺栓穿过的通孔，从而实现多节管道之间以及与厨房排烟管道之间的连接。

垂直收集烟道102的底部设置有油垢储存盒10；我们都知道油烟的排放会产生大量油垢，设置油垢储存盒10目的就是用于油垢的收集储存，该油垢储存盒10与垂直收集烟道102底部的连接是可拆卸式的，可以随时将其拆下进行清理，从而保护了系统外部的环境清洁。

水平收集烟道101上垂直设置有雾霾收集端口103，雾霾收集端口103与雾霾收集通道2固定连接；过滤装置3的出气口与净化处理装置4的进气口连接；净化处理装置4的出气口与吸附装置5的进气口连接；吸附装置5的出气口与抽风排气装置6的进气口连接，所述抽风排气装置6的出气口设置有排气管601，所述排气管601直接与大气相连通。

在上述结构中，雾霾收集通道2、雾霾收集端口103的直径与水平收集烟道101的直径相等，为了防止雨水进入烟道在雾霾收集通道2的上端口设置有防雨罩201；雾霾收集通道2的下端口以及雾霾收集端口103均设置有沿管壁径向外延的环形外缘，该环形外缘周向均匀分布有多个供连接螺栓穿过的通孔，从而实现雾霾收集端口103与雾霾收集通道2之间的连接。

如图1、2和3所示，在上述结构中，变径直通8设计为锥形结构，即：内外壁都具有倾斜的坡度；变径三通9设计为油烟收集端口901与其本体倾斜45度；采用这两种结构设计有效减少收集通道的阻力，防止阻塞，使油烟收集通道更加通畅。

在上述结构中，过滤装置3内置双层过滤棉，可以对油烟及雾霾中的较大颗粒物进行初步过滤净化，在本系统中称为“一级净化”；净化处理装置4的作用是对油烟或雾霾中PM2.5小颗粒物质进行电解净化处理，在本系统中称为“二级净化”；吸附装置5的工作介质为活性炭，可以对电解以后的烟雾通过活性炭进行吸附，从而有效去除雾霾及油烟中颗粒物及臭气等有害物质，在本系统中称为“三级净化”。本系统通过上述过滤棉、电解净化、活性炭三级净化可有效消除油烟、颗粒物、PM2.5、PM10、臭气等物质，减少了环境污染，改善了空气质量。

在上述结构中，抽风排气装置6的作用在于加快油烟的排放速度，防止油烟浓度过高产生阻塞或回流；该装置只有当油烟浓度高于预定值时在电气控制单元的控制下启动，否则处于待机状态。抽风排气装置6的主要参数为：排风量5414m

如图4所示，本发明提供的智能油烟集中处理及除霾净化系统还包括电气控制单元，该电气控制单元包括PLC控制器、油烟浓度传感器、油烟开度调节阀、雾霾浓度传感器、雾霾进气开关阀以及在线监测装置。油烟开度调节阀安装在油烟收集装置1中的水平收集烟道101内且位于雾霾收集端口103的左侧，油烟开度调节阀的前方安装有油烟浓度传感器，油烟浓度传感器分别与油烟开度调节阀、净化处理装置4以及抽风排气装置6电连接；雾霾进气开关阀安装在雾霾收集通道2内，雾霾进气开关阀的上方设置有雾霾浓度传感器，雾霾浓度传感器分别与雾霾进气开关阀、净化处理装置4以及抽风排气装置6电连接；抽风排气装置6与在线监测装置电连接，在线监测装置将监测到的油烟浓度信号传输到远程控制中心，远程控制中心内置有PLC控制单元，PLC控制单元采用的是西门子PLC控制器，可以实现手自动控制、联锁和保护等智能控制；PLC控制单元还包括触摸屏，由触摸屏作为人机界面进行交互，整个系统的工艺图可导入到屏画面中，可以进行直观动画显示，在触摸屏上可以进行各种给定参数的设置和各种实际运行参数的读取，并可经过棒状图和趋势图显示，也可显示系统在线用电装置的各种状态(例如：是否准备好、运行状态、故障状态等)，还可进行手自动以及联锁与解联的切换与状态查询；所述PLC控制单元还具备报警和故障诊断功能，当有报警或故障出现时可自动弹窗提示，并通过引导程序进行溯源，报警时提醒操作人员进行预防处理，故障时则按顺序自动停机。

需要说明的是，本发明中净化处理装置4采用的是江苏保丽洁环境科技股份有限公司生产的LK系列双区式静电式空气净化系统，其工作原理是：该系统包含电离段和收集段，每个电离段由一系列钨钢线组成，在一系列接地板中间并通给高压直流电，大气中的微粒在通过电离器的强力静电场时被电离并带有正或负电荷。每个收集段由很多数量的平行板组成，通以高压直流电(极性与电离器一致，但电压减半)以形成电场，带电微粒被接地板吸引同时也受到带电板的驱赶，正因如此，当气流中含有带电微粒时，可以被高效去除。收集组件在保证气流平稳分布的情况下，需保证低速通过收集段。空气流动由位于收集组件后的风机提供能量，推动空气以特定的速度流动。

本发明的工作原理为：当油烟浓度低于一定值时，可不启动抽风排气装置；当油烟浓度高于一定值时，油烟开度调节阀按比例调节开度，启动净化处理装置和抽风排气装置，抽风排气装置依油烟浓度自动调节频率；当油烟浓度低至一定值时而大气雾霾高于一定值时，打开雾霾进气开关阀，在系统的控制下自动启动净化处理装置和抽风排气装置，抽风排气装置依雾霾浓度传感器调节频率；油烟浓度传感器实时检测到的油烟浓度信号和雾霾浓度传感器实时检测到的雾霾浓度信号可通过在线监测装置同时传输到远程控制中心，由远程控制中心向油烟开度调节阀和雾霾进气开关阀发出动作指令，油烟开度调节阀和雾霾进气开关阀独立执行远程控制中心发出的开启或关闭动作指令，也可以同时执行开启或关闭动作指令，在系统正常运行状态下两者互不影响，但是系统将油烟净化处理设置为优先级，即油烟开度调节阀的自动调节频率大于雾霾进气开关阀的自动调节频率。

在本系统中在线监测装置可将监测到的系统运行数据远传至控制中心；还可接入物联网系统远程大屏或手机等操作终端显示读取以上参数和状态并可进行远程控制。当系统不需要对油烟或雾霾进行净化处理时，本系统始终处于待机状态，如此循环往复。

实施例2：

本实施例与实施例1相比，唯一区别在于弯头连接件7与水平收集烟道101之间设置有集烟箱11；集烟箱11为左、右端口相连通的箱体，集烟箱11的左端口直径与弯头连接件7的直径相适应并且固定连接，集烟箱11的右端口直径与水平收集烟道101的直径相适应并且固定连接。设置集烟箱目的在于当油烟排放量较大时，可以对油烟气流起到缓冲或暂存的作用，以缓解系统对油烟的净化处理压力。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。