CN205249593U - 蜂窝结构低温等离子体发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及放电等离子体产生技术，具体涉及一种蜂窝结构低温等离子体发生装置，对离子体发生器和放电极的结构进行了改进，使放电均匀，提高放电效率，具体技术方案为：一种蜂窝结构低温等离子体发生装置，包括基架、由基架支撑的等离子体反应通道、位于等离子体反应通道两端的阴极框架、用于支撑阴极框架的若干绝缘子；所述等离子体反应通道包括若干紧靠相连的空心管状的阳极、位于每一阳极内的阴极，阳极与基架相连接地；所述阴极包括阴极线、设置在阴极线上的若干放电增强器，阴极线的端部连接于阴极框架，则阴极线悬空于阳极中央。

Description

蜂窝结构低温等离子体发生装置

技术领域

本实用新型涉及放电等离子体产生技术，具体涉及一种蜂窝结构低温等离子体发生装置。

背景技术

低温等离子体在治理有机污染物等环保领域有广泛应用，随着纳秒级脉冲电源的发展及技术突破，直接采用亚微秒到纳秒量级的高压脉冲放电产生等离子体的技术得以实现。纳秒级脉冲电源改变了传统电晕放电效率不高的问题，通过等离子发生器结构的改进，再加上使用特殊结构的电极能有效提高电晕放电生成等离子体的效率。蜂窝状结构的等离子体发生装置在相同的体积下，空间利用最大化，同时处理烟气流量最大，但是该结构发生器的放电极会出现到阳极的距离不一致的问题，这样容易导致放电不均匀，存在等离子体生成效果差，等离子体活性空间小，仅限于电晕极附近的问题。为了解决上述蜂窝状结构的等离子体发生装置存在的技术问题，本实用新型提供了一种解决方案。

发明内容

本实用新型主要针对现有等离子体发生器存在放电不均匀的问题，发明了一种蜂窝结构低温等离子体发生装置，对离子体发生器和放电极的结构进行了改进，使放电均匀，提高放电效率。

本实用新型的上述技术问题是通过以下技术方案得以实施的：一种蜂窝结构低温等离子体发生装置，包括基架、由基架支撑的等离子体反应通道、位于等离子体反应通道两端的阴极框架、用于支撑阴极框架的若干绝缘子；所述等离子体反应通道包括若干紧靠相连的空心管状的阳极、位于每一阳极内的阴极，阳极与基架相连接地；所述阴极包括阴极线、设置在阴极线上的若干放电增强器，阴极线的端部连接于阴极框架，则阴极线悬空于阳极中央。

作为优选，所述阳极为空心正六边形管状，则若干阳极紧靠连接形成蜂窝状。

上述等离子体反应器采用蜂窝状结构，即阳极与阳极之间无空隙，该结构在同样的体积下，空间利用最大化，处理烟气流量最大，也有利于空气与放电增强器接触反应生成等离子体；上述等离子体反应通道的大小可根据纳秒脉冲电源的输出规格进行调整，增大通道的尺寸，可适应输出脉冲电压更高的纳秒脉冲电源。

作为优选，所述放电增强器为正六边形片状且带有镂空结构，所述镂空结构以阴极线为中心呈圆周均匀分布。

上述放电增强器，采用正六边形带有三角形镂空结构或者条状镂空结构的金属片，与蜂窝状结构的阳极形状相同，正六边形的放电增强器的所有边和角到阳极距离一致，这样的结构就是为了消除蜂窝状结构带来的放电不均匀的问题，提高等离子体反应的效率。在实际应用中，所述放电增强器的镂空结构能减少积灰情况，降低灰尘覆盖放电增强器导致的放电不稳定性，减少设备清理时间。

上述放电增强器的个数和尺寸均可调节，增加个数或增大尺寸可增加烟气接触面积，提高电晕放电效率，增大等离子体产生效率。

作为优选，所述阴极框架位于等离子体反应通道的上方和下方，由若干杆件横纵连接而成；阴极线的上端焊接在位于上方的阴极框架的杆件上；位于下方的阴极框架的杆件上设置有通孔，则阴极线的下端穿过通孔但不焊接，避免热胀冷缩导致的阴极线变形偏离中央位置，从而引起放电不均匀。

作为优选，所述绝缘子固定于阴极框架的端部，绝缘子安装在绝缘子室内部，绝缘子室固定于基架。在绝缘子室的电压输入端接通纳秒级高压脉冲电源后，在阴极线周围形成电晕区域，由放电增强器放电产生等离子体。

作为优选，所述绝缘子室内还设置有具有加热功能的热风吹扫装置，防止瓷瓶结露。

综上所述，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

本实用新型提供的蜂窝状结构的低温等离子体发生装置，在同样的体积下，蜂窝状结构的反应器的空间利用要比其他结构大，处理烟气流量的增大有利于气体与放电增强器的接触反应；本实用新型的放电增强器采用正六边形带有镂空结构的金属片，有效提高放电均匀度，消除积灰污染问题，提高了放电效果和等离子体生成的效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的俯视图；

图3是本实用新型等离子体反应通道的俯视图；

图4是本实用新型单个等离子体反应通道的结构图；

图5是本实用新型单个等离子体反应通道的俯视图。

图中标号为：1、基架；2、等离子体反应通道；21、阳极；22、阴极线；23、放电增强器；24、镂空结构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1：

如图1、2所示，一种蜂窝结构低温等离子体发生装置，包括基架1、由基架1支撑的等离子体反应通道2、位于等离子体反应通道2上方和下方的阴极框架3、用于支撑阴极框架3的四个绝缘子4。

如图3、4、5所示，所述等离子体反应通道2由多个阳极21和阴极构成，其中，每一个阳极21为空心正六边形管状，则多个空心正六边形管状的阳极紧靠连接形成了蜂窝状等离子体反应通道2；阳极21与基架1相连接地。

每一个阳极21中央设置一个阴极，每一阴极由阴极线22和放电增强器23构成；其中，每一放电增强器23为正六边形金属片状且带有六个三角形镂空结构24，这六个三角形镂空结构24一一对应正六边形的六条边、以阴极线22为中心呈圆周均匀分布。或者，每一放电增强器23为正六边形金属片状且带有六个条状镂空结构24，这六个条状镂空结构24一一对应正六边形的六个角、以阴极线22为中心呈圆周均匀分布。这种结构使得放电增强器23的所有边沿、角到阳极21的距离相等，有效改善了以往蜂窝状结构导致放电不均匀的技术问题，提高了等离子体反应的效率。

所述阴极框架3位于等离子体反应通道2的上方和下方，由多根杆件横纵连接而成；阴极线22的上端焊接在位于上方的阴极框架3的杆件上；位于下方的阴极框架3的杆件上设置有通孔，则阴极线22的下端穿过通孔，但不焊接，避免热胀冷缩导致的阴极线变形偏离中央位置，从而引起放电不均匀。

所述四个绝缘子4分别固定于阴极框架的四个端部，四个绝缘子4分别安装在绝缘子室内部，绝缘子室固定于基架1；绝缘子室内还设置有具有加热功能的热风吹扫装置，防止瓷瓶结露。

实际工作时，绝缘子室的电压输入端接通高压脉冲电源后，在阴极线22上的放电增强器23周围形成电晕区域，从底部通入气体，在电晕区域内放电产生等离子体，最后从顶部排出完成收集。

在实际应用中，放电增强器23的镂空结构24能减少积灰情况，降低灰尘覆盖放电增强器导致的放电不稳定性，减少设备清理时间；放电增强器23的个数和尺寸均可调节，增加个数或增大尺寸可增加烟气接触面积，提高电晕放电效率，增大等离子体产生效率。

等离子体反应通道3的大小可根据纳秒脉冲电源的输出规格进行调整，增大通道的尺寸，可适应输出脉冲电压更高的纳秒脉冲电源；

文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种蜂窝结构低温等离子体发生装置，包括基架（1）、由基架支撑的等离子体反应通道（2）、位于等离子体反应通道两端的阴极框架（3）、用于支撑阴极框架的若干绝缘子（4）；

所述等离子体反应通道包括若干紧靠相连的空心管状的阳极（21）、位于每一阳极内的阴极，阳极与基架相连接地；

所述阴极包括阴极线（22）、设置在阴极线上的若干放电增强器（23），阴极线的端部连接于阴极框架，则阴极线悬空于阳极中央。

2.根据权利要求1所述的蜂窝结构低温等离子体发生装置，其特征在于，所述阳极为空心正六边形管状，则若干阳极紧靠连接形成蜂窝状。

3.根据权利要求1或2所述的蜂窝结构低温等离子体发生装置，其特征在于，所述放电增强器为正六边形片状且带有镂空结构（24），所述镂空结构以阴极线为中心呈圆周均匀分布。

4.根据权利要求3所述的蜂窝结构低温等离子体发生装置，其特征在于，所述阴极框架位于等离子体反应通道的上方和下方，由若干杆件横纵连接而成；阴极线的上端焊接在位于上方的阴极框架的杆件上；位于下方的阴极框架的杆件上设置有通孔，则阴极线的下端穿过通孔。

5.根据权利要求1或4所述的蜂窝结构低温等离子体发生装置，其特征在于，所述绝缘子固定于阴极框架的端部，绝缘子安装在绝缘子室内部，绝缘子室固定于基架。

6.根据权利要求5所述的蜂窝结构低温等离子体发生装置，其特征在于，所述绝缘子室内还设置有具有加热功能的热风吹扫装置。