專利名稱：用于室外光化學綜合實驗系統(tǒng)的煙霧箱的安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煙霧箱，特別涉及一種用于室外光化學綜合實驗系統(tǒng)的煙霧箱及其安裝方法。
背景技術(shù)：
光化學煙霧又稱“光化學污染(photochemical pollution)”。大氣中因光化學反應(yīng)而形成的有害混合煙霧。如大氣中碳氫化合物和氮氧化合物在陽光的作用下起化學反應(yīng)所產(chǎn)生的化學污染物。1944年美國洛杉磯首次發(fā)生光化學煙霧，此后東京、墨西哥城、蘭州、上海及其他許多汽車多污染重的城市，都曾出現(xiàn)過，已成為許多大城市的一種主要空氣污染現(xiàn)象。光化學煙霧是在復雜的體系中產(chǎn)生的，氣象條件(大氣的穩(wěn)定度、風向、風速、濕度、陽光通量等)、污染物狀況(成分、含量、排放)和化學反應(yīng)等都起重要作用。因此，要弄清光化學煙霧的形成機理，除了實測受污染地區(qū)大氣中污染物濃度外，還要把化學反應(yīng)從復雜的氣象條件中分離出來。為此，國內(nèi)外科研機構(gòu)設(shè)計了各種類型的光化學煙霧箱，在可控的條件下，用適當強度的陽光照射一次污染物來模擬大氣中的化學過程，并通過化學反應(yīng)模式的研究得出由一次污染物形成光化學氧化劑的反應(yīng)機理。目前已知的國內(nèi)外的煙霧箱通常分室外和室內(nèi)兩種，室外煙霧箱最大特點是采用太陽光輻射，但實驗受天氣影響大，不可控因素多，難以重復。國外發(fā)展了眾多的室外煙霧箱系統(tǒng)，典型的有西班牙的EUPHORE (http://euphore.es)及德國的 SAPHIR(http://www.fz-juelich.de/icg/icg-2/saphir)。同時，在室外煙霧箱研究的基礎(chǔ)上，發(fā)展了相應(yīng)的光化學綜合實驗系統(tǒng)，在室外煙霧箱為核心的基礎(chǔ)上，配套了對應(yīng)的控制及測量手段，用以將擴散、輸送、化學轉(zhuǎn)化和沉降等過程同大氣質(zhì)量以及污染源之間的關(guān)系，用數(shù)學模式表示出來，以預測各種氣象條件下污染物的成分和濃度在時間、空間上的變化，以及對大氣質(zhì)量的影響，據(jù)此尋求控制光化學煙霧的措施?，F(xiàn)有可用于室外光化學綜合實驗的系統(tǒng)通常用于學術(shù)研究，實用性及重復性不高，尤其是缺乏相應(yīng)的安裝、調(diào)試等資料的介紹，從公開渠道所能獲得的僅僅是其建設(shè)完成之后以及利用其中的煙霧箱進行試驗研究的一些情況的介紹，而缺乏完整的室外光化學綜合實驗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、安裝、調(diào)試等的介紹，難以供本領(lǐng)域技術(shù)人員借鑒實施。也就是說，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)有資料，無法不通過創(chuàng)造性勞動重復再現(xiàn)現(xiàn)有的室外光化學綜合實驗系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種室外光化學綜合實驗系統(tǒng)，以減少或避免前面所提到的問題。特別的，本發(fā)明提供了一種用于室外光化學綜合實驗系統(tǒng)的煙霧箱的安裝方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種用于室外光化學綜合實驗系統(tǒng)的煙霧箱的安裝方法，所述室外光化學綜合實驗系統(tǒng)包括煙霧箱、防護罩、冷凝裝置、清潔空氣裝置和實驗分析裝置共五大部分，其中所述防護罩、冷凝裝置、清潔空氣裝置和實驗分析裝置均分別與所述煙霧箱相連，所述煙霧箱設(shè)置于一個混凝土建筑物的屋頂上，所述安裝方法包括如下步驟:在所述屋頂上設(shè)置一個矩形的開口，將一塊鋁板密封覆蓋所述開口，在所述鋁板的上表面覆蓋一層FEP膜；所述鋁板上至少設(shè)置有清潔空氣入口和出口、人員進出口以及采樣口 ；將所述清潔空氣入口和出口、人員進出口以及采樣口位置處的FEP膜利用工具劃開相應(yīng)的圓孔，并將開孔處FEP膜與所述鋁板以聚四氟乙烯(PTFE)膠帶緊密粘合；在所述圓孔位置設(shè)置用FEP膜包裹的法蘭蓋，將所述法蘭蓋通過聚四氟乙烯螺釘固定在所述鋁板上； 在所述鋁板的上方位于所述開口的區(qū)域范圍內(nèi)，將所述煙霧箱的框架隔著所述鋁板上的FEP膜架設(shè)在所述鋁板上，并通過聚四氟乙烯螺釘穿透所述FEP膜將所述框架整體固定在所述鋁板上；將FEP膜制成的沒有底的煙霧箱箱體折疊后穿過所述框架間的間隙放置到所述框架內(nèi)部并撐開，將所述煙霧箱箱體的下部邊緣和所述鋁板表面的FEP膜重疊并用壓條安裝在所述鋁板周邊；從所述鋁板下方將所述人員進出口所在位置處的法蘭蓋打開，安裝人員進入所述煙霧箱箱體并將其撐開，將所述煙霧箱箱體的側(cè)邊和頂部分別通過聚四氟乙烯螺釘和壓條安裝在所述框架上；所述煙霧箱箱體安裝完畢，施工人員對所述煙霧箱箱體內(nèi)部使用無塵紙或無塵布和高純水進行清潔，最后從所述人員進出口退出并蓋上法蘭蓋；最后通過所述清潔空氣入口和出口向所述煙霧箱中充潔凈空氣，然后通過所述采樣口檢測箱內(nèi)氣體的清潔程度。利用示蹤劑(包括且不限于六氯化硫(SF6))濃度變化，檢查所述煙霧箱的漏洞并修補直至達標。優(yōu)選地，所述鋁板大于所述開口。優(yōu)選地，安裝所述鋁板之前，事先在所述鋁板的正反兩面比照所述開口的大小畫上了相應(yīng)的線條，正反兩面的線條位置相同。優(yōu)選地，將所述煙霧箱的框架架設(shè)在所述鋁板上方位于所述開口的區(qū)域范圍內(nèi)是通過將所述框架架設(shè)在所述鋁板正面的線條范圍之內(nèi)實現(xiàn)的。本發(fā)明完整詳細的介紹了室外光化學綜合實驗系統(tǒng)的煙霧箱的結(jié)構(gòu)、安裝、調(diào)試等細節(jié)，可供本領(lǐng)域技術(shù)人員借鑒實施，無需花費任何創(chuàng)造性勞動。
以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中，圖1顯示的是根據(jù)本發(fā)明的室外光化學綜合實驗系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)示意圖；圖2顯示的是根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的室外光化學綜合實驗系統(tǒng)的分解透視圖；圖3顯示的是圖2中煙霧箱的詳細結(jié)構(gòu)分解透視圖4顯示的是防護罩合攏狀態(tài)示意圖；圖5顯示的是防護罩打開狀態(tài)示意圖。
具體實施例方式為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照
本發(fā)明的具體實施方式
。其中，相同的部件采用相同的標號。圖1顯示的是根據(jù)本發(fā)明的室外光化學綜合實驗系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本發(fā)明的室外光化學綜合實驗系統(tǒng)包括煙霧箱1、防護罩2、冷凝裝置3、清潔空氣裝置4和實驗分析裝置5共五大部分，其中煙霧箱I為整個系統(tǒng)的核心設(shè)備，整個綜合實驗系統(tǒng)的其它四個部分都圍繞煙霧箱I來設(shè)計設(shè)置，也就是說，防護罩2、冷凝裝置3、清潔空氣裝置4和實驗分析裝置5均分別與煙霧箱I相連。圖2顯示的是根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的室外光化學綜合實驗系統(tǒng)的分解透視圖，如圖所示，本發(fā)明的室外光化學綜合實驗系統(tǒng)中，煙霧箱I設(shè)置于一個混凝土建筑物6的屋頂61上，也就是裸露于所述混凝土建筑物6的室外。采用混凝土建筑物6的目的在于提供牢固的支撐，并充分利用混凝土建筑的隔熱、隔音特性，避免金屬支撐結(jié)構(gòu)導熱過快以及隔音效果差對實驗結(jié)果和環(huán)境的影響。屋頂61上具有一個矩形的開口 62，所述開口 62由一塊鋁板63密封覆蓋，即所述鋁板63大于所述開口 62，鋁板63的邊緣與所述屋頂61的外表面緊密貼合。煙霧箱I整體設(shè)置于所述鋁板63上方，并位于所述開口 62的區(qū)域范圍內(nèi)。為便于定位，安裝鋁板63之前，事先就在鋁板63的正反兩面比照開口 62的大小畫上了相應(yīng)的線條621，正反兩面的線條位置應(yīng)當相同。將煙霧箱I設(shè)置于鋁板63上方的好處是可以方便在鋁板63的下方設(shè)置冷凝裝置3等結(jié)構(gòu)(圖中未顯示)；同時由于鋁板63容易加工，便于在鋁板63上設(shè)置各種開口和密封蓋，例如清潔空氣入口 42和出口 43、人員進出口 633、采樣口 634等(參見圖3)。如圖3所示，其中顯示的是圖2中煙霧箱I的詳細結(jié)構(gòu)分解透視圖，煙霧箱I由框架11及由其支撐的透明薄膜制成的煙霧箱箱體12構(gòu)成，陽光可以透過透明薄膜制成的煙霧箱箱體12照射到煙霧箱I中，從而可以在煙霧箱I的內(nèi)部獲得適于模擬光化學污染的實驗環(huán)境。在一個優(yōu)選實施例中，煙霧箱箱體12由透光性良好的FEP (氟化乙烯丙烯共聚物)膜制成，F(xiàn)EP膜溫度適應(yīng)范圍廣，可耐受通常的低溫和高溫環(huán)境而不易變性，可長期適用于室外環(huán)境。圖3中，緊貼著整個框架11內(nèi)側(cè)全部都支撐著煙霧箱箱體12，由于煙霧箱箱體12是透明的，難以通過視圖表達出來，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)文字描述應(yīng)當很容易就可理解。由于煙霧箱I裸露于室外，為避免煙霧箱I受到風沙雨雪等惡劣環(huán)境的影響而破壞，在煙霧箱I的外側(cè)設(shè)置有防護罩2 (圖3中省略了，參見圖2、4、5)，所述防護罩2為可折疊的扇葉形結(jié)構(gòu)，實驗的時候可以折疊收縮(圖5)，露出煙霧箱1，平時不實驗的時候可以展開合攏(圖4)，將煙霧箱I遮蔽于防護罩2內(nèi)部。冷凝裝置3 (圖3中未顯示)設(shè)置位于煙霧箱I下方的鋁板63的下方，包括冷凝管、冷凝機組等結(jié)構(gòu)，用于對煙霧箱I中的環(huán)境溫度進行調(diào)節(jié)，同時使煙霧箱I內(nèi)部的溫度盡量保持均勻一致。煙霧箱I每次進行實驗前，需要將煙霧箱I中的氣體全部轉(zhuǎn)換成潔凈空氣，以防止煙霧箱I中已有的氣體對實驗結(jié)果造成干擾。因此在本發(fā)明的室外光化學綜合實驗系統(tǒng)中，設(shè)置有可提供潔凈空氣的清潔空氣系統(tǒng)4，如圖3所示，所述清潔空氣系統(tǒng)4對空氣進行凈化，然后通過管道循環(huán)流過煙霧箱I底部設(shè)置的清潔空氣入口 42和出口 43，以對煙霧箱I進行徹底凈化。所述清潔空氣系統(tǒng)4可以采用市售的清潔空氣系統(tǒng)，例如美國生產(chǎn)的AADC0737系列清潔空氣發(fā)生系統(tǒng)等。實驗分析裝置5設(shè)置于煙霧箱I下方的混凝土建筑物6中(圖中未顯示)，包括氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用分析儀、帶長光程光學吸收池的傅立葉紅外分析儀、常規(guī)氣態(tài)污染物在線分析儀、電遷移率顆粒物粒徑譜儀及帶光離子檢測器的色譜分析儀等分析設(shè)備，可實現(xiàn)對常規(guī)氣態(tài)污染物、痕量氮氧化物、常見有機污染物和細粒子的在線分析，及針對可揮發(fā)性有機污染物的半在線分析。實驗分析裝置5通過煙霧箱I下的鋁板63上的采樣孔634與箱內(nèi)環(huán)境連接。下面參照附圖詳細說明根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的用于室外光化學綜合實驗系統(tǒng)的煙霧箱的安裝方法，在本實施例中，如前所述，室外光化學綜合實驗系統(tǒng)包括煙霧箱1、防護罩2、冷凝裝置3、清潔空氣裝置4和實驗分析裝置5共五大部分，其中所述防護罩
2、冷凝裝置3、清潔空氣裝置4和實驗分析裝置5均分別與所述煙霧箱I相連(圖1)，煙霧箱I設(shè)置于一個混凝土建筑物6的屋頂61上(圖2)，具體安裝方法包括如下步驟:如圖1-3所示，首先，在屋頂61上設(shè)置一個矩形的開口 62，將一塊鋁板63密封覆蓋所述開口 62，在所述鋁板63的上表面覆蓋一層FEP膜(未顯示)。如前所述，由于鋁板63需要密封覆蓋所述開口 62，所以鋁板63要大于所述開口 62，為便于定位，安裝鋁板63之前，事先就在鋁板63的正反兩面比照開口 62的大小畫上了相應(yīng)的線條621，正反兩面的線條位置應(yīng)當相同。當鋁板63覆蓋到開口 62上之后，從開口 62下方觀察鋁板63背面的線條是否對準了開口 62的邊緣，以此調(diào)節(jié)鋁板63的位置，使鋁板63依照設(shè)計位于正確的位置處。鋁板63上至少設(shè)置有清潔空氣入口 42和出口 43、人員進出口 633以及采樣口634 ;將清潔空氣入口 42和出口 43、人員進出口 633以及采樣口 634位置處的FEP膜利用工具劃開相應(yīng)的圓孔，并將開孔處FEP膜與所述鋁板63以聚四氟乙烯(PTFE)膠帶緊密粘合；在所述圓孔位置設(shè)置用FEP膜包裹的法蘭蓋，將所述法蘭蓋通過聚四氟乙烯螺釘固定在所述鋁板63上。之后，在所述鋁板63的上方位于所述開口 62的區(qū)域范圍內(nèi)，將所述煙霧箱I的框架11隔著所述鋁板63上的FEP膜架設(shè)在所述鋁板63上，并通過聚四氟乙烯螺釘穿透所述FEP膜將所述框架11整體固定在所述鋁板63上。本步驟中，由于鋁板63正反兩面都畫有標示開口 62位置的線條621，因此，當鋁板63安裝定位之后，鋁板63正面的線條621所在的位置正好就是鋁板63相反的開口 62所在的位置；此時將煙霧箱I的框架11架設(shè)在鋁板63上方位于開口 62的區(qū)域范圍內(nèi)就變得很簡單了:只要將框架11架設(shè)在鋁板63正面的線條范圍之內(nèi)就可以了。然后，將FEP膜制成的沒有底的煙霧箱箱體12折疊后穿過所述框架11間的間隙放置到所述框架11內(nèi)部并撐開，將所述煙霧箱箱體12的下部邊緣和所述鋁板表面的FEP膜重疊并用壓條(圖中未示出)安裝在所述鋁板63的周邊。再之后，從所述鋁板63下方將所述人員進出口 633所在位置處的法蘭蓋打開，安裝人員通過人員進出口 633進入所述煙霧箱箱體12內(nèi)并將其撐開，將所述煙霧箱箱體12的側(cè)邊和頂部分別通過聚四氟乙烯螺釘和壓條(圖中未示出)安裝在所述框架11上。所述煙霧箱箱體12安裝完畢，施工人員對所述煙霧箱箱體12內(nèi)部使用無塵紙或無塵布和高純水進行清潔，最后從所述人員進出口 633退出并蓋上法蘭蓋。無塵紙或無塵布用高純水浸濕，用于擦拭并粘除灰塵顆粒。使用無塵紙或無塵布可避免掉落的細顆粒對箱體造成污染，使用高純水可避免揮發(fā)性有機物或無機離子對箱體造成污染。最后通過所述清潔空氣入口和出口向所述煙霧箱I中充潔凈空氣，然后通過所述采樣口檢測箱內(nèi)氣體的清潔程度。利用示蹤劑(包括且不限于六氯化硫(SF6))濃度變化，檢查所述煙霧箱的漏洞并修補直至達標。以上介紹的是煙霧箱I的基本安裝過程，煙霧箱I安裝完成之后，還需要進一步在建筑物6和煙霧箱I中設(shè)置與冷凝裝置3，清潔空氣裝置4，實驗分析裝置5等相關(guān)是結(jié)構(gòu)設(shè)備等，另外，還需要在煙霧箱I的外側(cè)設(shè)置防護罩2等。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，雖然本發(fā)明是按照多個實施例的方式進行描述的，但是并非每個實施例僅包含一個獨立的技術(shù)方案。說明書中如此敘述僅僅是為了清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當將說明書作為一個整體加以理解，并將各實施例中所涉及的技術(shù)方案看作是可以相互組合成不同實施例的方式來理解本發(fā)明的保護范圍。以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實施方式
，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作的等同變化、修改與結(jié)合，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于室外光化學綜合實驗系統(tǒng)的煙霧箱的安裝方法，所述室外光化學綜合實驗系統(tǒng)包括煙霧箱(I)、防護罩(2)、冷凝裝置(3)、清潔空氣裝置(4)和實驗分析裝置(5)共五大部分，其中所述防護罩(2)、冷凝裝置(3)、清潔空氣裝置(4)和實驗分析裝置(5)均分別與所述煙霧箱(I)相連，所述煙霧箱(I)設(shè)置于一個混凝土建筑物(6)的屋頂(61)上，其特征在于，所述安裝方法包括如下步驟: 在所述屋頂(61)上設(shè)置一個矩形的開口(62)，將一塊鋁板(63)密封覆蓋所述開口(62)，在所述鋁板(63)的上表面覆蓋一層FEP (氟化乙烯丙烯共聚物)膜。
所述鋁板(63 )上至少設(shè)置有清潔空氣入口和出口、人員進出口以及采樣口 ；將所述清潔空氣入口和出口、人員進出口以及采樣口位置處的FEP膜利用工具劃開相應(yīng)的圓孔，并將開孔處FEP膜與所述鋁板(63)以聚四氟乙烯(PTFE)膠帶緊密粘合；在所述圓孔位置設(shè)置用FEP膜包裹的法蘭蓋，將所述法蘭蓋通過聚四氟乙烯螺釘固定在所述鋁板(63)上。
在所述鋁板(63)的上方位于所述開口(62)的區(qū)域范圍內(nèi)，將所述煙霧箱(I)的框架(11)隔著所述鋁板(63)上的FEP膜架設(shè)在所述鋁板(63)上，并通過聚四氟乙烯螺釘穿透所述FEP膜將所述框架(11)整體固定在所述鋁板(63 )上。
將FEP膜制成的沒有底的煙霧箱箱體(12)折疊后穿過所述框架(11)間的間隙放置到所述框架(11)內(nèi)部并撐開，將所述煙霧箱箱體(12)的下部邊緣和所述鋁板表面的FEP膜重疊并用壓條安裝在所述鋁板周邊。
從所述鋁板下方將所述人員進出口所在位置處的法蘭蓋打開，安裝人員進入所述煙霧箱箱體(12)并將其撐開，將所述煙霧箱箱體(12)的側(cè)邊和頂部分別通過聚四氟乙烯螺釘和壓條安裝在所述框架(11)上。
所述煙霧箱箱體(12)安裝完畢，施工人員對所述煙霧箱箱體(12)內(nèi)部使用無塵紙或無塵布和高純水進行清潔，最后從所述人員進出口退出并蓋上法蘭蓋。
最后通過所述清潔空氣入口和出口向所述煙霧箱(I)中充潔凈空氣，然后通過所述采樣口檢測箱內(nèi)氣體的清潔程度。利用示蹤劑(包括且不限于六氯化硫(SF6))濃度變化，檢查所述煙霧箱的漏洞并修補直至達標。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述鋁板大于所述開口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，安裝所述鋁板之前，事先在所述鋁板的正反兩面比照所述開口的大小畫上了相應(yīng)的線條，正反兩面的線條位置相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的方法，其特征在于，將所述煙霧箱的框架架設(shè)在所述鋁板上方位于所述開口的區(qū)域范圍內(nèi)是通過將所述框架架設(shè)在所述鋁板正面的線條范圍之內(nèi)實現(xiàn)的。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于室外光化學綜合實驗系統(tǒng)的煙霧箱的安裝方法，所述方法詳細描述了將所述煙霧箱設(shè)置在建筑物屋頂上的步驟，以及將FEP膜制成的煙霧箱箱體固定在煙霧箱的框架上的步驟，還描述了煙霧箱箱體安裝完畢之后清潔以及測試的步驟。本發(fā)明所提供的安裝方法，完整而詳細的介紹了室外光化學綜合實驗系統(tǒng)的煙霧箱的結(jié)構(gòu)、安裝、調(diào)試等細節(jié)，可供本領(lǐng)域技術(shù)人員借鑒實施，無需花費任何創(chuàng)造性勞動。
文檔編號E04G21/14GK103195257SQ20131012502
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者王學中, 柴發(fā)合, 李紅, 張瑋琦, 張玉潔, 曹冠, 劉春山 申請人:中國環(huán)境科學研究院