CN108114814A - 一种静电除尘装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于低温非平衡态的等离子体放电领域，提供了一种静电除尘装置，包括：机壳，机壳两端分别设有进气口和排气口，机壳下端设有“W”型集尘槽；电源装置，设置于机壳顶端，为片状放电电极提供高压直流电源；电晕发生装置，由片状放电电极和接地极板构成，设置于机壳通气腔体内。与现有技术相比，本发明的优势在于片状放电电极所产生的刷状电晕放电通道分布更加均匀，且具有更高的击穿电压，使得电极结构的最大放电功率密度更高。基于较大的放电功率密度可有效提高尘埃颗粒的荷电量，最终达到高效除尘的目的。本发明通过PCB板来固定片状放电电极阵列，可有效提高装置的绝缘性能，同时还具备对放电阵列布置、放电功率进行快速调整的优势。
Description
技术领域
本发明属于低温非平衡态的等离子体放电领域，更具体地，涉及一种静电除尘装置。
背景技术
我国经济、社会快速发展导致了巨大的能源消耗，这致使颗粒物污染成为最严重的大气环境问题之一，其中细颗粒物(PM2.5)的污染问题尤为突出。特别是近年来频繁出现的雾霾天气对人们的生产及社会活动产生严重影响。而除尘装置作为去除烟气中飞灰的有效方式，其在化工、石油、冶金、发电等工业中得到广泛应用。现有静电除尘装置的放电结构多为线-板式或线-筒式。为提高装置的放电功率密度，极线和极板得到进一步发展，其中极线有圆极线、芒刺线、螺旋线、星形线等，通过尖端产生放电区域，但同时也会限制间隙中电场的强度和均匀性；极板有C型板、V型板等。但是这些放电结构形成的电晕放电区域较小，仅仅存在于极线附近，无法在放电通道内实现大面积的电晕放电区域，由此造成飞灰颗粒的荷电效果不理想。此外，由于极线周围的电场分布较不均匀，在略高的操作电压下极易因热不稳定性而导致间隙击穿，因此电极结构的放电功率密度被大大限制。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种静电除尘装置，其目的在于解决现有的静电除尘装置由于电晕放电通道不均匀，击穿电压较低，最大放电功率密度较低等不足而导致除尘效果不佳的技术问题。
本发明提供了一种静电除尘装置，包括：机壳，其两端分别设有进气口和排气口，在所述进气口和排气口之间形成有通气腔体，在所述机壳的下端设有集尘槽；电晕发生装置，设置于通气腔体内，包括：片状放电电极和接地极板；电源装置，设置于所述机壳的顶端，用于为所述片状放电电极提供高压直流电源；以及振打装置，其贴近电晕发生装置，用于通过周期性的振动将所述接地极板上吸附的飞灰颗粒抖落，并通过所述集尘槽排出。
更进一步地，所述集尘槽为W型结构；灰尘落入W型结构的集尘槽后，由于W型结构集尘槽的倾斜槽壁，灰尘受重力作用自动沉积于槽底排出，同时，由于风不易吹入W型结构集尘槽，可避免由于风产生的二次扬尘。
更进一步地，所述片状放电电极为30mm×10mm矩形，在其尖角处设有半径为3mm的倒角。
更进一步地，多个所述片状放电电极形成阵列后与所述接地极板平行交错放置，形成S型通风道。片状放电电极所产生的刷状电晕放电通道分布更加均匀，且具有更高的击穿电压，使得电极结构的最大放电功率密度更高。基于较大的放电功率密度可有效提高尘埃颗粒的荷电量，最终达到高效除尘的目的。
更进一步地，所述片状放电电极与接地极板之间的距离可调。
更进一步地，所述片状放电电极与接地极板的材质均为不锈钢。不锈钢具有耐腐蚀、耐高温的优点，适用于恶劣环境(湿、酸碱等户内外环境)，避免了由于电极生锈而降低放电功率的情况。
更进一步地，通过由PCB板制成的高压极板来安装由多个所述片状放电电极形成的阵列，可有效提高装置的绝缘性能，同时还具备对放电阵列布置、放电功率进行快速调整的优势。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
(1)本发明装置所使用的片状放电电极在电压升高后，首先在倒角处产生电晕放电。随着电压的持续升高，电晕放电区域逐渐由片状放电电极两端向中间发展，最终放电区域占满电极边缘，并在电晕放电通道中形成了明亮的蓝色幕状放电区。新型片状放电电极的电晕分布更加均匀，有效降低了因热不稳定性而导致击穿的概率。因此，具有更高的击穿电压和更高的最大放电功率密度。
(2)本发明装置可以根据实际情况需要调整片状放电电极和接地极板之间的间距，从而达到根据起晕电压和击穿电压适当调节放电功率，进一步达到控制吸附效率的目的。
(3)本发明装置设计S型通道，以加长飞灰颗粒通过电晕放电区域的有效长度，提高飞灰颗粒荷电和吸附的效率。此外，基于较长的有效作用通道，装置可对因振打而产生的二次扬尘问题进行有效的解决。
(4)本发明通过PCB板来固定片状放电电极阵列，可有效提高装置的绝缘性能，同时还具备对放电阵列布置进行快速调整的优势。
附图说明
图1为本发明提供的静电除尘装置的结构示意图；
图2为本发明提供的电晕发生装置的俯视图；
图3为本发明提供的电晕发生装置的结构参数图；
其中：1为机壳，2为电源装置，3为电晕放电装置，4为振打装置，5为集尘槽，6为PCB高压极板，7为片状放电电极，8为接地极板。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供的一种静电除尘装置，包括：机壳、电源装置、电晕发生装置和振打装置；其中，机壳从结构上划分，可分为上机壳和下机壳。其中，在上机壳上方设置有电源装置和振打装置，在下机壳设置有W型集尘槽；从通气结构上划分，机壳依次设有进气口、通气腔体和出气口，在通气腔体中设有电晕发生装置。机壳的材质可以为不锈钢铁板。电源装置，与电晕发生装置连接，并为其提高稳定的负极性直流电源。电晕发生装置由片状放电电极阵列和接地极板组成。其中，本发明可以通过由PCB板制成的高压极板来安装片状放电电极阵列。片状放电电极和接地极板的材质均为不锈钢。
作为本发明的一个实施例，片状放电电极为30mm×10mm矩形，在其尖角处设有半径为3mm的倒角。当施加在片状放电电极上的电压逐渐增大时，由于倒角处的局部电场强度较高，因此在片-板间隙中该部位首先发生电晕放电。然后伴随着电压升高，电晕放电通道逐渐由两端向片状放电电极中部发展，最终在片-板间隙中形成均匀的刷状电晕放电通道。通过电晕放电产生的电子、正离子和负离子通过复合方式使得烟气中的飞灰完成荷电，在电场力的作用下，污秽颗粒完成吸附，最终达到除尘的目的。
在本发明实施例中，为实现飞灰颗粒的荷电和吸附，本发明将接地极板和片状放电电极阵列平行交错放置，形成S型通风道以提高装置的除尘效果。振打装置贴近电晕发生装置。通过周期性的振动将接地极板上吸附的飞灰颗粒抖落，通过机壳底部的W型集尘槽排出。
为了更进一步的说明本发明实施例提供的静电除尘装置，先结合图1-图3详述如下：
本发明提供的静电除尘装置包括：机壳1、电源装置2、电晕发生装置3、振打装置4；机壳1，从结构上划分，可分为上机壳和下机壳。其中，在上机壳上方设置有电源装置2和振打装置4，在下机壳设置有W型集尘槽5；从通气结构上划分，机壳1依次设有进气口、通气腔体和出气口。其中，在通气腔体中设有电晕发生装置3。机壳1的材质为不锈钢铁板。
电源装置2与电晕发生装置3连接，并为其提高稳定的负极性直流电源。
电晕发生装置3包括：由多个片状放电电极7构成的阵列和接地极板8；其中，通过由PCB板制成的高压极板6来安装片状放电电极阵列7。片状放电电极7和接地极板8的材质均为不锈钢。
其中，片状放电电极7可以为30mm×10mm矩形，在其尖角处设有半径为3mm的倒角。当施加在片状放电电极7上的电压逐渐增大时，由于倒角处的局部电场强度较高，因此在片-板间隙中该部位首先发生电晕放电。然后伴随着电压升高，电晕放电通道逐渐由两端向片状放电电极中部发展，最终在片-板间隙中形成均匀的刷状电晕放电通道。通过电晕放电产生的电子、正离子和负离子通过复合方式使得烟气中的飞灰完成荷电，在电场力的作用下，污秽颗粒完成吸附，最终达到除尘的目的。
为实现飞灰颗粒的荷电和吸附，本发明将片状放电电极阵列7和接地极板8平行交错放置，形成S型通风道以提高装置的除尘效果。振打装置4贴近电晕发生装置3。通过周期性的振动将接地极板上吸附的飞灰颗粒抖落，通过机壳底部的W型集尘槽5排出。
本发明提供的静电除尘装置工作原理为，为在片状放电电极7与接地极板8之间施加直流高电压，使片状放电电极周围发生电晕放电。在高场强的作用下，间隙中的气体发生碰撞电离、激发、附着、分解等反应，生成自由运动的电子、负离子和正离子。在片状放电电极附近的电晕放电区内，大量的电子、负离子和正离子通过附着于飞灰颗粒上，使之完成荷电过程。在片-板间隙中强电场力的作用下，荷电的飞灰颗粒会向极板运动，并完成吸附。进一步，在振动装置的振打作用下，飞灰从接地极板上被抖落下，通过机壳下端的W型集尘槽排出装置。
此外，本发明提供的静电除尘装置中，片状放电电极与接地极板的距离可调，可根据起晕电压的数值来适当调节高压片状放电电极与接地极板之间的间距。同时，在对放电功率要求不大或输出电压不大的情况下，可以通过改变高压片状放电电极与接地极板之间距，降低起晕电压，发生电晕放电，达到消除飞灰颗粒的效果。若需要加强放电功率，调大高压片状放电电极与接地极板之间距和直流电源电压即可。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种静电除尘装置，其特征在于，包括：
机壳(1)，其两端分别设有进气口和排气口，在所述进气口和排气口之间形成有通气腔体，在所述机壳的下端设有集尘槽(5)；
电晕发生装置(3)，设置于所述通气腔体内，包括：片状放电电极(7)和接地极板(8)；
电源装置(2)，设置于所述机壳的顶端，用于为所述片状放电电极提供高压直流电源；以及
振打装置(4)，其贴近电晕发生装置(3)，用于通过周期性的振动将所述接地极板上吸附的飞灰颗粒抖落，并通过所述集尘槽(5)排出。
2.如权利要求1所述的静电除尘装置，其特征在于，所述集尘槽(5)为W型结构。
3.如权利要求1或2所述的静电除尘装置，其特征在于，所述片状放电电极(7)为30mm×10mm矩形，在其尖角处设有半径为3mm的倒角。
4.如权利要求1-3任一项所述的静电除尘装置，其特征在于，多个所述片状放电电极(7)形成阵列后与所述接地极板(8)平行交错放置，形成S型通风道。
5.如权利要求1-4任一项所述的静电除尘装置，其特征在于，所述片状放电电极(7)与接地极板(8)之间的距离可调。
6.如权利要求1-5任一项所述的静电除尘装置，其特征在于，所述片状放电电极(7)与接地极板(8)的材质均为不锈钢。
7.如权利要求1-6任一项所述的静电除尘装置，其特征在于，通过由PCB板制成的高压极板(6)来安装由多个所述片状放电电极(7)形成的阵列。
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| CN108114814B (zh) | 2020-02-14 |
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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