CN101005901B - 隧道风扇静电过滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于从气体过滤微粒物质的装置。该装置包括带有基本轴向定位的电离器结构的至少一个管道，以及用于驱动所述气体通过所述至少一个管道的风扇。所述电离器结构包括沿着所述管道的至少主要部分轴向延伸的扁平叶片并具有带有许多尖齿的锯齿形状，所述尖齿沿着所述叶片边缘规则设置。所述叶片围绕其自身的纵向中心线扭转以便对沿着所述管道流动的气流提供旋转。

Description

隧道风扇静电过滤器
技术领域
本申请涉及用于从气体过滤微粒物质的装置，尤其涉及适用于去除空气流中高速行进的颗粒的过滤器。通常这些过滤器将通常被固定到高速风扇，诸如公路隧道喷气口或鼓风机。
背景技术
现有技术包括的过滤器采用静电原理从不同的气体、速度直到10m/s的通常为空气去除颗粒。此处使用的原理如下。所述空气通过电场被推动，此处空气中的颗粒获得电荷。带电颗粒移动到收集器部分，此处每个交替的板被充以与颗粒相同极性的电，并驱动它们。板的其他设置是接地的，其收集颗粒。清除了大部分颗粒的余下空气之后被再引入环境中。通过清洗、通常通过水/清洁剂、高压空气或其他方法将污染的板清洁。根据环境和过滤器的位置，颗粒可以被充以正电或负电。然而静电过滤器已经被发展许多年，存在两个主要的操作问题。由于空气速度增加因此效率降低，第二由于空气速度增加，因此压力降增加，如此经营成本成为价格过高的。人们已经认识到的在于速度超过10m/s的过滤器操作起来不再是切实可行的。
德国的公开出版物DE 1457325公开了使用静电和离心两种力的装置。电极被设置在管道中部。通过设置在管道的切向入口，以及通过提供围绕中心电极的螺旋轨迹，气体被驱动为螺旋运动。
类似的设备在DE 717477中公开，其包括中心电极和管道中的叶片，用于应用静电和离心两种力。
WO 99/61160公开了一种装置，其中进口处的螺旋桨叶片提供了带有中心电极的腔室内的螺旋气流。
所有这些现有技术的带有中心电极的解决方案的共同特征在于特定的空气旋转发生器(切向气体入口、特殊的螺旋轨迹设备或螺旋桨)是必要的。此外，设备中带有中心电离电极，那么这种电极是沿着管道轴向设置的导线。导线的主要问题在于它的损坏。这是通过因为高电压的导线振动而引起的。甚至当没有空气运动的时候导线也会振动。
因此需要坚固的自我稳定化的中心电极，以及通常需要比现有技术公开的更加简单和更加便宜的构造。
发明概述
因此，本发明的目的是提供用于过滤气体运载微粒的改善的静电过滤器。
本发明的另一个目的是提供可以被简易组装的改善的静电过滤器。
本发明的另一个目的是提供可以对于适合的组装简易测试的改善的静电过滤器。
本发明的另一个目的是提供部件不易损坏的改善的静电过滤器。
本发明的另一个目的是提供可以节省费用而被制造的改善的静电过滤器。
本发明的另一个目的是从化石燃料的燃烧过程制造的废气中去除微粒。
本发明的另一个目的是从着火情况下的管道中的空气去除微粒。
本发明的另一个目的是制造可翻转(reversible)的不带有附加部分的静电过滤器。
本发明的另一个目的是制造功能上带有少量维护的静电过滤器。
因此，根据本发明提供了一种用于从气体过滤微粒物质的装置，其包括带有基本轴向定位的电离器结构的至少一个管道，以及用于驱动所述气体通过所述至少一个管道的风扇。本发明装置的特征在于所述电离器结构包括沿着所述管道的至少主要部分轴向延伸的扁平叶片并有带许多尖齿的锯齿形状，所述尖齿沿着所述叶片边缘规则设置，所述叶片围绕其自身的纵向中心线扭转以便对沿着所述管道流动的气流提供旋转。
如上所定义的带有这样的电离器结构的过滤装置是一种简化装置，其中心的电离器导致气流旋转并同时被电离。锯齿对于电离气体负载的颗粒是有效的。这种装置可以被用于30m/s或甚至更高的气体速率。额外的优点在于扭转的叶片结构比导线更加牢固并更加可靠，且它不易受到类似于导线电极的振动的影响。
所述叶片的扭转中心线将通常与管道轴一致，但是使用离轴结构也是可以的。
优选的实施方式中，所述叶片具有的横向尺寸实质上小于管道直径，例如1∶10的比率。
收集器结构可以沿着管道内表面设置，用于接收带电的微粒物质。这种情况下，管道可以由复合材料制成，然而管道内的收集器结构是由电接地的导电材料制成，而电离器结构被连接到高电势。
优选实施方式中，扭转的叶片通过支杆方式支撑在大致管道轴处，所述支杆同时作用为对所述叶片高电压的电导体。
管道可以具有为任何圆形、六边形和方形形状的端面区域。
发明装置可以包括有规则密堆积六边形端面区域的多个管道。
附图简要说明
图1是扭转前电离器的平面视图；
图2是扭转360°之后电离器的平面视图；
图3是带有安装在基座中的电离器和收集器的六边形管道的横截面图；
图4是用于1.54m3/s的空气量的过滤器组件的横截面图；
图5是用于1.54m3/s的空气量的组件的一部分的端面区域；
图6是用于16.3m3/s的空气量的组件的端面区域；
图7是用于54.2m3/s的空气量的组件的端面区域；
图8是被安装到通常的隧道喷气风扇/鼓风机的过滤系统；
图9是通常的过滤器接触器。
图10是用于0.22m3/s的空气量的圆柱管道过滤器的横截面图。
发明详细说明
静电过滤器使用了一连串带有沿管道中心而行的扁平“锯齿”电离器的平行管道。所述扁平“锯齿”电离器围绕它的中心线扭转，如此引起沿着管道流动的气流旋转。这种旋转引起在所述气流中的任何颗粒通过心力而朝向管道壁移动。
电离器具有不同于管道电势的电势。这引起了电离器的齿和管道壁之间的电晕放电。
当颗粒通过电晕的时候，它们被给予具有与电离器相同电势的电荷。这具有从电离器排斥颗粒的效果，并同时将它们吸引到管道的壁上。当充电颗粒与管道壁接触的时候，它们粘附到所述壁，直到电荷被去除的这样一段时间，然而空气仍旧以高速流动或它们碎裂(agromalate)为通过气流被挟带的这样的尺寸。
管道可以是球形的或六边形的。如果是六边形，它们可以用某一方式被依大小制造为适合风扇的直径。
然后管道可以被安装到隧道喷气扇。
用于过滤器的能源从高压电源被直接供给过滤器，并通过机械设备固定。通常，螺钉通过套管直接到高压接线盒。
特别涉及附图
本发明的静电过滤器在图3中示出。在这个附图中，图1示出的电离器围绕它的水平轴旋转(图2)，并通过电离器支架在收集器中心被支撑，图5。电离器支架还作用为一个电离器和相邻电离器之间的电接触器。图4是用于能够过滤1.54m3/s的过滤器的通常的组件。图6是用于过滤16.3m3/s的通常组件。图7是用于过滤54m3/s的通常组件。在图4-7中。图8是安装到喷气扇的喷气扇过滤器的图解。图9是接触器的图解。接触器位于电绝缘盒内。然后线缆被连接到发电机。图10是气流为0.22m3/s的圆形管道过滤器的通常的横截面图。
电离器支架还作用为一个电离器和相邻电离器之间的电接触器。
收集器部分包括被固定在一起以形成近似圆形表面的六边形管道，所述圆形表面可以适用于隧道喷气口的或鼓风机的圆形表面。
通过机械方法每个部分被固定到相邻的一个。之后，这些部分被封装入基座，该基座可以由防火复合材料制造。
通过复合材料的是电子装置，其将高电压传递至电离器和收集器。

Claims (8)

1.一种用于从气体过滤微粒物质的装置，其至少包括：
一个管道，
轴向定位的电离器结构，其在所述管道内，
所述电离器结构包括沿着所述管道的至少一部分轴向延伸的扁平叶片，并且所述叶片有带多个尖齿的锯齿形状，所述尖齿沿着所述叶片的边缘规则设置，所述叶片围绕其自身的纵向中心线扭转，其特征在于：
所述装置还包括用于驱动气体通过至少一个所述管道的喷气风扇或鼓风机，
所述叶片的扭转对围绕所述管道的轴被驱动通过所述管道的所述气体、且进而对所述气体中的所述微粒物质提供旋转，所述装置还包括：
收集器结构，其沿着所述管道的内表面设置，用于接收来自所述气体的带电的微粒物质。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述叶片的扭转中心线与管道的轴一致。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述叶片的横向尺寸小于管道直径。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于至少一个所述管道是由复合材料制成的，每个管道内的所述收集器结构是由电接地的导电材料制成，以及所述电离器结构被连接到高电势。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于扭转的所述叶片通过支架支撑在所述管道的轴处，所述支架同时作用为对所述叶片高电压的电导体。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述管道具有圆形、六边形或方形形状的横截面。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述装置还包括有规则密堆积的六边形横截面的多个管道。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述叶片的横向尺寸和所述管道的直径比例为1∶10。
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