本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種直流高壓高頻脈沖雙極電暈柵靜電凝并除塵裝置。其技術(shù)方案是：靜電凝并器(2)的出口端與靜電除塵器(9)的進口端固定聯(lián)接，靜電凝并器(2)殼體內(nèi)設(shè)有2~20個高壓極柵狀框架，殼體內(nèi)設(shè)有的接地極柵狀框架數(shù)比高壓極柵狀框架多1個。高壓極柵狀框架和接地極柵狀框架分別通過金屬吊桿(6)和絕緣子(7)吊掛在靜電凝并器(2)殼體頂板的內(nèi)壁，相互平行呈等距交替安裝。高壓極柵狀框架中的高壓極線(4)和接地極柵狀框架中的接地極線(14)呈等距交替錯開布置；直流高壓高頻脈沖電源(3)的高壓端與高壓極柵狀框架連接，低壓端與接地極柵狀框架連接。本發(fā)明專利技術(shù)不僅結(jié)構(gòu)簡單和系統(tǒng)安全性好，且能進一步提高對微細顆粒的靜電凝并效果和除塵效率。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于一種靜電凝并裝置，尤其是涉及一種直流高壓高頻脈沖雙極電暈柵靜電凝并除塵裝置。
技術(shù)介紹
靜電凝并除塵是先通過靜電力作用將帶電微細塵粒聚合成較大顆粒后再除塵的一種凈化方法。靜電凝并除塵被認為是目前控制PM2. 5，乃至PMl的最有效的方法之一(楊林軍.燃燒源細顆粒物污染控制技術(shù)，化學工業(yè)出版社，北京2011)。靜電凝并技術(shù)主要分三種在恒電場中的靜電凝并；在低頻交變電場中的靜電凝并；在高頻交變電場中的靜電凝并。 I、在恒電場中的靜電凝并 為使粉塵發(fā)生靜電凝并，必須先使粉塵帶異極性電荷(以下簡稱雙極荷電)。雙極荷電粉塵在恒電場中的靜電凝并研究始于上世紀80年代末(Eliasson B等.煙道凝并器中雙極荷電氣溶膠粒子凝并.氣溶膠科學雜志，1987，18 (8): 869-872)，雙極荷電粉塵在恒電場中的靜電凝并有明顯的缺點(1)因每股帶電粒子流是單極性的，粒子間是互斥的，不利于凝并；(2)為使帶正電粒子流和帶負電粒子流能較充分地混合，凝并區(qū)較長。2、在低頻交變電場中的靜電凝并 為增加雙極荷電粉塵相互碰撞的概率，引入交變電場力是一種有效方法。低頻交變電場靜電凝并研究始于上世紀90年代中期，Kildes等人(Kildes J等.交變電場中氣溶膠粒子凝并的實驗研究.氣溶膠科學與技術(shù).1995，23(7) : 603-610)和Watanabe等人(Watanabe T等.靜電凝并器中亞微米粒子的凝并.靜電學雜志，1995，34(4):367-383)在凝并區(qū)施加低頻交流高壓，荷電粒子在交變電場力作用下產(chǎn)生振動，促進了雙極荷電微粒間的凝并。在低頻交變電場中要實現(xiàn)雙極靜電凝并，至少需要3臺高壓電源使粉塵荷異極性電荷需I臺正高壓直流電源和I臺負高壓直流電源，使粉塵凝并需要I臺交流高壓電源。使用的高壓電源數(shù)量多，意味著成本高。3、在高頻交變電場中的靜電凝并 顯然，影響雙極荷電粉塵靜電凝并速度的關(guān)鍵因素是交變電場的頻率。許多研究證實，當頻率高于50Hz,靜電凝并作用很快衰減(Y. Koizumi M等.雙極荷電氣溶膠粒子的凝并系數(shù)估計..靜電學雜志，2000，48(1) : 93-101;向曉東，陳寶智Colbeck I.雙區(qū)凝并器凝并和收集雙極荷電氣溶膠.環(huán)境科學雜志，2001，13(3) : 276-279;劉棟等.交變電場頻率對荷電微細粉塵凝并影響的實驗研究.科技導(dǎo)報，2009，27(5) :61-64).原因是，粉塵粒子雖然很小，但總存在慣性作用，過高的頻率產(chǎn)生的交變電場力會使粒子的振幅減小，甚至在原地不動。所以，低頻交變電場中的靜電凝并的頻率一般在IOHz左右。然而，當頻率增加到數(shù)千伏以上，凝并作用會突然增強。美國CRS生產(chǎn)的Cosa/Tron靜電凝并器裝置所使用的交流電壓頻率卻超過10萬Hz(曹陽，郎四維.介紹一種新型空氣自凈系統(tǒng).建筑科學，1998，14 (I): 58-61)。實際工業(yè)應(yīng)用的Cosa/Tron靜電凝并器是由25kV的高壓直流電和O. 65kV的高頻交流電加到電柵集組上形成頻率高達15萬Hz的復(fù)合電場。這種“超高頻”靜電凝并機理很難用交變電場力的凝聚作用來解釋(向曉東編著.氣溶膠科學技術(shù)基礎(chǔ).北京中國環(huán)境科學出版社，2012)。定性地認為雙極荷電粉塵(帶正電荷粉塵和帶負電荷粉塵)在直流高壓電場力作用下作相對運動，同時，高頻交變電場作用力增強了雙極荷電粉塵的無規(guī)則運動與振動碰撞效應(yīng)，加快了粒子間的凝并。Cosa/Tron靜電凝并器的高頻靜電凝并是一個具有里程碑意義的技術(shù)進步Cosa/Tron靜電凝并器只用I臺直流高壓電源實現(xiàn)塵粒的雙極荷電，降低了系統(tǒng)成本；Cosa/Tron靜電凝并器用的交流電源的電壓只有O. 65kV，提高了系統(tǒng)的安全性。但Cosa/Tron靜電凝并器的缺點是電極結(jié)構(gòu)較復(fù)雜；Cosa/Tron靜電凝并器所提供的交流脈沖電壓很低，限制了雙極荷電粉塵的振動凝并作用的進一步提高。 綜上所述，傳統(tǒng)的交變電場中的靜電凝并技術(shù)存在的問題是 (1)需要多臺交、直流電源才能實現(xiàn)塵粒的荷電與雙極靜電凝并，故設(shè)備初始投資大，運行成本高； (2)傳統(tǒng)的交變電場中的靜電凝并除塵系統(tǒng)復(fù)雜，需設(shè)置預(yù)荷電區(qū)，或采取交、直流復(fù)合電極，體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜； (3)無論是低頻交流高壓電源還是高頻交流高壓電源，在應(yīng)用中的主要問題是可靠性和安全性差。交流高壓電源對設(shè)備的絕緣要求高，容易出故障。交流高壓電源和直流高壓電源相比具有較高的危險性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，任務(wù)是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)安全性好、能進一步提高對粉塵、尤其是對微細粉塵(以下簡稱微塵)的靜電凝并和除塵效率的直流高壓高頻脈沖雙極電暈柵靜電凝并除塵裝置。為實現(xiàn)上述任務(wù)，本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案是該裝置由進氣箱、靜電凝并器、靜電除塵器和出氣箱組成，進氣箱與靜電凝并器的進口端固定聯(lián)接，靜電凝并器的出口端和靜電除塵器的進口端固定聯(lián)接，靜電除塵器的出口端與出氣箱固定聯(lián)接。靜電凝并器的結(jié)構(gòu)是在靜電凝并器殼體內(nèi)設(shè)有高壓極框架和接地極框架，高壓極框架為2 20個，接地極框架的數(shù)量比靜電凝并器殼體內(nèi)所設(shè)有的高壓極框架的數(shù)量多I個。高壓極框架和接地極框架相互平行，高壓極框架和接地極框架呈等距交替安裝。每個高壓極框架內(nèi)設(shè)有高壓極線和高壓極型板，高壓極線和高壓極型板相互交替設(shè)置，高壓極線和高壓極型板的總數(shù)為7個、或9個、或11個、或13個，每個高壓極框架內(nèi)的高壓極線數(shù)量比高壓極型板數(shù)量多I個，高壓極線和高壓極型板的上端與高壓極框架的上邊框聯(lián)接，高壓極線和高壓極型板的下端與高壓極框架的下邊框聯(lián)接，構(gòu)成高壓極柵狀框架。每個接地極框架內(nèi)設(shè)有接地極型板和接地極線，接地極型板和接地極線相互交替設(shè)置，接地極型板和接地極線的總數(shù)為7個、或9個、或11個、或13個，每個接地極框架內(nèi)的接地極型板數(shù)量比接地極線數(shù)量多I個，接地極型板和接地極線的上端與接地極框架的上邊框聯(lián)接，接地極型板和接地極線的下端與接地極框架的下邊框聯(lián)接，構(gòu)成接地極柵狀框架。高壓極柵狀框架中的每根高壓極線依次正對著接地極柵狀框架中相應(yīng)的接地極型板，高壓極柵狀框架中的每塊高壓極型板依次正對著接地極柵狀框架中相應(yīng)的接地極線，即靜電凝并器內(nèi)的高壓極線和接地極線呈等距交替錯開布置。直流高壓高頻脈沖電源的高壓端與高壓極柵狀框架連接，直流高壓高頻脈沖電源的低壓端與接地極柵狀框架連接。靜電凝并器的結(jié)構(gòu)或是在靜電凝并器殼體內(nèi)設(shè)有高壓極框架和接地極框架，高壓極框架為2 20個，接地極框架的數(shù)量比靜電凝并器殼體內(nèi)所設(shè)有的高壓極框架的數(shù)量多I個。高壓極框架和接地極框架相互平行，高壓極框架和接地極框架呈等距交替安裝。每個高壓極框架內(nèi)均勻地設(shè)有7-13根高壓極線，每根高壓極線的上端和下端分別與高壓極框架的上邊框和下邊框?qū)?yīng)聯(lián)接，構(gòu)成高壓極柵狀框架。每個接地極框架內(nèi)均勻地設(shè)有接地極線，接地極框架內(nèi)的接地極線數(shù)量比對應(yīng)的高壓極框架內(nèi)的高壓極線數(shù)量多I根，每根接地極線的上端和下端分別與高壓極框架的上邊框和下邊框?qū)?yīng)聯(lián)接，構(gòu)成 接地極柵狀框架。高壓極柵狀框架中的每根高壓極線依次正對著接地極柵狀框架中相應(yīng)的接地極線的間隙，接地極柵狀框架中的每根接地極線依次正對著高壓極柵狀框架中相應(yīng)的高壓極線的間隙，即靜電凝并器本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種直流高壓高頻脈沖雙極電暈柵靜電凝并除塵裝置，其特征在于該裝置由進氣箱(1)、靜電凝并器(2)、靜電除塵器(9)和出氣箱(10)組成，進氣箱(1)與靜電凝并器(2)的進口端固定聯(lián)接，靜電凝并器(2)的出口端和靜電除塵器(9)的進口端固定聯(lián)接，靜電除塵器(9)的出口端與出氣箱(10)固定聯(lián)接；靜電凝并器(2)的結(jié)構(gòu)是：在靜電凝并器(2)殼體內(nèi)設(shè)有高壓極框架(11)和接地極框架(15)，高壓極框架(11)為2~20個，接地極框架(15)的數(shù)量比靜電凝并器(2)殼體內(nèi)所設(shè)有的高壓極框架(11)的數(shù)量多1個；高壓極框架(11)和接地極框架(15)相互平行，高壓極框架(11)和接地極框架(15)呈等距交替安裝；每個高壓極框架(11)內(nèi)設(shè)有高壓極線(4)和高壓極型板(5)，高壓極線(4)和高壓極型板(5)相互交替設(shè)置，高壓極線(4)和高壓極型板(5)的總數(shù)為7個、或9個、或11個、或13個，每個高壓極框架(11)內(nèi)的高壓極線(4)的數(shù)量比高壓極型板(5)的數(shù)量多1個，高壓極線(4)和高壓極型板(5)的上端與高壓極框架(11)的上邊框聯(lián)接，高壓極線(4)和高壓極型板(5)的下端與高壓極框架(11)的下邊框聯(lián)接，構(gòu)成高壓極柵狀框架；每個接地極框架(15)內(nèi)設(shè)有接地極型板(13)和接地極線(14)，接地極型板(13)和接地極線(14)相互交替設(shè)置，接地極型板(13)和接地極線(14)的總數(shù)為7個、或9個、或11個、或13個，每個接地極框架(15)內(nèi)的接地極型板(13)的數(shù)量比接地極線(14)的數(shù)量多1個，接地極型板(13)和接地極線(14)的上端與接地極框架(15)的上邊框聯(lián)接，接地極型板(13)和接地極線(14)的下端與接地極框架(15)的下邊框聯(lián)接，構(gòu)成接地極柵狀框架；高壓極柵狀框架中的每根高壓極線(4)依次正對著接地極柵狀框架中相應(yīng)的接地極型板(13)，高壓極柵狀框架中的每塊高壓極型板(5)依次正對著接地極柵狀框架中相應(yīng)的接地極線(14)，即靜電凝并器(2)內(nèi)的高壓極線(4)和接地極線(14)呈等距交替錯開布置；直流高壓高頻脈沖電源(3)的高壓端與高壓極柵狀框架連接，直流高壓高頻脈沖電源(3)的低壓端與接地極柵狀框架連接；靜電凝并器(2)的結(jié)構(gòu)或是：在靜電凝并器(2)殼體內(nèi)設(shè)有高壓極框架(11)和接地極框架(15)，高壓極框架(11)為2~20個，接地極框架(15)的數(shù)量比靜電凝并器(2)殼體內(nèi)所設(shè)有的高壓極框架(11)的數(shù)量多1個；高壓極框架(11)和接地極框架(15)相互平行，高壓極框架(11)和接地極框架(15)呈等距交替安裝；每個高壓極框架(11)內(nèi)均勻地設(shè)有7？13根高壓極線(4)，每根高壓極線(4)的上端和下端分別與高壓極框架(11)的上邊框和下邊框?qū)?yīng)聯(lián)接，構(gòu)成高壓極柵狀框架；每個接地極框架(15)內(nèi)均勻地設(shè)有接地極線(14)，接地極框架(15)內(nèi)的接地極線(14)的數(shù)量比對應(yīng)的高壓極框架(11)內(nèi)的高壓極線(4)的數(shù)量多1根，每根接地極線(14)的上端和下端分別與高壓極框架(11)的上邊框和下邊框?qū)?yīng)聯(lián)接，構(gòu)成接地極柵狀框架；高壓極柵狀框架中的每根高壓極線(4)依次正對著接地極柵狀框架中相應(yīng)的接地極線(14)的間隙，接地極柵狀框架中的每根接地極線(14)依次正對著高壓極柵狀框架中相應(yīng)的高壓極線(4)的間隙，即靜電凝并器(2)內(nèi)的高壓極柵狀框架中的高壓極線(4)和接地極柵狀框架中的接地極線(14)呈等距交替錯開布置；直流高壓高頻脈沖電源(3)的高壓端與高壓極柵狀框架連接，直流高壓高頻脈沖電源(3)的低壓端與接地極柵狀框架連接。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：向曉東，袁文博，陳旺生，王陽，
申請(專利權(quán))人：武漢科技大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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