CN101579592B - 在粒子中引发涡旋的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明的名称为在粒子中引发涡旋的系统和方法，在粒子中引发涡旋的系统和方法的实施例被提供。在一个实施例中，在粒子中引发涡旋的系统可包括含有多个电气带电粒子的供应(130)和至少一个用于在其中产生至少一个电场(120)的涡旋室(110)，该涡旋室可包括与该供应(130)和出口通道进行互通的入口通道。根据该示例性的实施例，多个电气带电粒子可通过一个或多个涡旋室(110)，从而由于电场使多个电气带电粒子中的至少一个绕着涡旋室(110)的径向轴旋转。

Description

在粒子中引发涡旋的系统和方法

技术领域

本发明通常涉及粒子分离，并且更具体地，它涉及在粒子中引发涡旋的系统和方法。

背景技术

污染可能存在于气流(gaseous stream)中。在很多工业或商业应用中，污染必须至少部分地被分离或去除。污染可能是燃烧双向产品的形式，或者可能是尘埃、液体、有机物或者来自于各种源的其它微粒。

存在着各种尝试将粒子从气流中去除的技术。例如，过滤、洗涤、离心分离或涡流、聚集和静电沉淀被用于粒子去除。例如，过滤使气流通过机械过滤器，该机械过滤器可选择性地滤除给定大小的微粒。过滤要求过滤器被清理或替换，从而干扰与气流相关联的设备的操作。洗涤包括将另一种液体引入气流中-清洁剂。然而，清洁剂必须被进一步处理或者从气流中去除。

被称作涡流分离或旋风分离的离心分离通过离心的方式或者通过转动气流中的粒子的方式将粒子从气流中分离。在离心分离的过程中，气流中产生的旋转速度根据大小促进粒子分离。然而，因为粒子越小离心分离的效率越低，因此离心分离受到粒子大小和质量制约因素的限制。为了增加旋转速度并因此改变可被收集的粒子的大小，气流必须以增加的速度被引入。增加的速度导致更大的压降和对硬件更大的机械磨损，从而减小了整个操作的效率和设备的寿命。

聚集允许将粒子混合和吸附或者聚合在一起，从而增加大小和质量，并因此允许使用其它方法以进行去除。有时，聚集包括增加吸附剂，该吸附剂具有促进要去除的粒子的吸附的性质。例如，通过下述的静电沉淀、机械过滤或化学过滤、离心分离等方式，包含吸附剂和不需要的粒子的聚集粒子可被去除。然而，聚集技术使附加粒子去除方法的效果和效率降低。因此，需要改进聚集效率。

静电沉淀器给不需要的粒子电气充电，然后，这些粒子通过收集带电粒子的、电性几乎相反的集电极。然后，不需要的粒子可从集电极收集，或者，可选择地，经由电场导向远离气体出口以进行稍后的收集。

上面讨论的粒子分离方法中的每一个都具有某些缺点。例如，上述方法通常导致气流压降，从而减小了气体流动的效率。此外，上面讨论的方法中的一些受到了粒子大小或类型的限制，并且未提供灵活且可调的将粒子从气流中去除的方法。另外，机械涡流分离或离心分离技术要求增加引入的气体速度以增加转动速度，这增加了总的压降并增加了硬件的磨损。

因此，需要这样的系统和方法，即，其在粒子中引发涡旋。

进一步需要这样的系统和方法，即，其通过对气流中的粒子引发涡旋的方式，可灵活地、可调地并可选择地将粒子从气流中分离、去除或混合。

发明内容

本发明的实施例可满足上述需要中的一些或所有上述需要。本发明的实施例通常是针对在粒子中引发涡旋的系统和方法。

根据一个示例性的实施例，提供了用于在粒子中引发涡旋的系统。该系统可包括含有多个电气带电粒子(electrically chargedparticles)的供应，和至少一个涡旋室，该涡旋室用于在其中产生至少一个电场，该涡旋室可包括与该供应和出口通道进行互通(communication)的入口通道。根据该实施例，多个电气带电粒子可通过涡旋室，从而由于电场而使多个电气带电粒子中的至少一个绕着涡旋室的径向轴旋转。

根据本发明的另一个示例性的实施例，提供了在粒子中引发涡旋的方法。该示例性的方法可包括将含有多个电气带电粒子的供应引入至少一个涡旋室，从而在涡旋室中产生至少一个电场，并且由该电场使多个电气带电粒子中的至少一个绕着与涡旋室在径向上对准的轴旋转。

根据本发明的又一个示例性的实施例，提供了在粒子中引发涡旋的系统。该系统可包括含有多个粒子的供应、与该供应进行互通的至少一个预充电室，该预充电室用于将电荷传递给多个粒子。该系统可进一步包括至少一个涡旋室，该涡旋室包括与该供应和出口通道进行互通的入口通道和至少一个电场引发器(electrical field inducer)，该电场引发器用于在涡旋室中可控地产生至少一个电场。根据该示例性的方法，该供应可通过一个或多个预充电室从而将电荷传递给多个粒子、通过涡旋室从而由于电场使多个电气带电粒子中的至少一个绕着涡旋室的径向轴旋转，然后离开涡旋室。此外，多个带电粒子在至少一个涡旋室中的旋转可导致与其它粒子的聚集、分离或混合中的至少一种。

根据下面与附图相结合的描述，本发明的其它实施例和方面将变得清楚。

附图说明

因此，在对本发明的实施例进行了总体描述之后，现在将参考附图，这些附图不必按比例绘制，并且其中：

图1是根据本发明的实施例的示例性粒子分离系统的功能方框图。

图2是根据本发明的实施例的示例性粒子聚集系统的功能方框图。

图3是根据本发明的实施例的示例性粒子混合系统的功能方框图。

图4是示出了根据本发明的实施例的示例性的方法的流程图，本发明的实施例可通过该方法操作。

部件列表

110-涡旋室              300-混合系统

120-电场引发器          310-涡旋室

130-供应                320-电场引发器

132-净化流              330-吸附剂供应

134-过滤流              332-涡旋吸附剂

150-预充电室            334-吸附流

140-排放粒子            336-吸附流

160-收集器              340-预充电室

170-第二级过滤器        350-煮器或管道支架

180-排管                360-第二级过滤器

                        370-排管

210-涡旋室

220-电场引发器          400-方法

230-供应                410-块

232-聚集流              420-块

234-净化流              430-块

240-预充电室

250-第二级过滤器

260-第二级过滤器

具体实施方式

现在，将参考附图对本发明的示例性的实施例进行更全面的描述，其中一些实施例而非所有的实施例被示出。当然，本发明可表现为很多不同的形式，并且不应该被理解为被限制为这里提出的实施例；更恰当地说，这些实施例被提供以使该公开将满足可应用的法律要求。相同的数字始终是指相同的元件。

在粒子中引发涡旋的系统和方法被提供和描述。这些系统和方法的实施例可允许在此处也被称作离子的电气带电粒子中引发涡旋，以促进气流中的粒子分离、粒子去除、聚集和/或吸附剂混合。在示例性的实施例中，至少一个涡旋室位于含有电气带电粒子的气流中。在涡旋室中，该室可具有电场，该电场引发气流中电气带电粒子绕着涡旋室的径向轴旋转。在一些示例性的实施例中，该电场可通过静电产生。电气带电粒子绕着涡旋室的径向轴的旋转在粒子中产生了切向速度。

因为具有更大的质量的粒子将保持更多的电荷并且将经历更大的切向速度，从而使它们能够与具有更小的质量的带电粒子分离，因此由于它们的大小，粒子具有的切向速度可允许带电粒子的分离。因为通过不同的切向速度进行分离，因此在气流中可使用不同的方式对这些粒子进行处理。例如，尘埃粒子可由一个或多个收集器收集以从气流中排出。

此外，对电气带电粒子的涡旋效应促进了各种带电粒子在该流中的混合。在一些示例中，带电粒子的混合物有助于聚集。聚集允许各种大小的粒子聚集或结合在一起，这有助于接下来的过滤或者微粒去除处理过程，这些处理过程对于更小的粒子大小效果更差。

在其它示例性的实施例中，由涡旋室中的电场引起的涡旋效应可被应用于如活性炭等吸附剂，这些吸附剂吸收如氧化汞等废物粒子。因此，将吸附剂引入气流的混合喷嘴可被配置为包含一个或多个涡旋室，从而在吸附剂中产生切向速度。在该示例性的实施例中，吸附剂可在进入混合喷嘴之前被充电以允许它们对涡旋室中产生的场的电气反应。因为吸附剂与气体量(gas volume)的比率通常相当低，并且因为气体量通常是高速流动的，因此，促进吸附剂与气体量的混合是有益的。因此，通过使吸附剂在与吸附剂混合喷嘴相关联的一个或多个涡旋室中涡旋，改善了与气流中的废物粒子的混合。

通过改变电场的性质可改变涡旋粒子的切向速度。例如，电场的强度可为变化的，例如：通过改变应用的电压差，因此当该电压差被增加或减小时，涡旋粒子的切向速度相应地增加或减小。在另一个示例中，电压波形的频率可被改变，从而类似地当频率被增加或减小时改变涡旋粒子的切向速度。在其它涡旋引发系统中，例如，那些机械地引发涡旋(例如：离心分离或涡流分离)的系统，可仅仅通过增加应用的气(或其它粒子)流的速度增加切向速度，从而导致对硬件的更大的磨损和更大的压降，这些导致了降低的操作效率。因此，与以前的机械引发方法相比，通过改变应用的电场强度和/或频率而增大带电粒子的切向速度，实现了进一步的操作效率和更小的零件磨损。

因此，在这里描述的系统和方法的某些实施例允许引发涡旋以帮助去除粒子。此外，在这里描述的系统和方法的某些实施例允许在处理气流期间在电气带电粒子中电气地引发涡旋。更进一步地，在这里描述的系统和方法的某些实施例用于在电气带电粒子中电气地引发涡旋，它可被用于促进粒子从气流中的分离、去除、粒子与气流的聚集和/或吸附剂混合。

图1示出了根据本发明的实施例的示例性粒子分离系统100的功能方框图。该示例性粒子去除系统100可被用于通过在包含于气流中的电气带电粒子、或离子中电气地引发涡旋，促进从气流中的粒子分离和/或粒子去除，例如，在发电厂或材料加工厂中。例如，该电气带电粒子可为如尘埃或氧化汞等废物粒子。该粒子分离系统100包括至少一个涡旋室110。该涡旋室可与一个或多个电场引发器120相关联，以用于在一个或多个涡旋室110中产生电场。气体和/或电气带电粒子的供应130与涡旋室110互通并且将微粒量(particulate volume)引入涡旋室110。供应130可包含电气带电粒子，它们将通过该示例的粒子分离系统100被分离并且可能被去除。在一个示例性的实施例中，粒子分离系统100可用于分离超过某个大小的粒子，以用于去除或接下来的处理。在另一个示例性的实施例中，粒子分离系统100可被用于分离所有或基本上所有粒子，以用于去除或接下来的处理。将了解到，在一些示例性的实施例中，供应130包含气流，而在另一些示例性的实施例中，供应130可能不包含气体但是可包含如吸附剂等电气带电粒子。因此，如在这里使用的，术语“供应”可指这样的流，即，其可包括大量气体、电气带电粒子或者它们的组合。

一个或多个涡旋室110包括入口通道和出口通道，通过入口通道，气体和/或电气带电粒子供应130进入，通过出口通道，气体和/或电气带电粒子供应130离开。在一个实施例中，涡旋室通常可以圆柱配置来配置。因为涡旋室110具有圆柱形状，因此它具有通过该圆柱体的近似中心的径向轴。当电气带电粒子受到由电场引发器120引起的电场影响时，该电气带电粒子绕着径向轴旋转，这将在下面进行更详细地描述。在一个示例性的实施例中，涡旋室110包括多个中心对准的室，每个室通常具有圆柱形状。在涡旋室110包含多个室的配置中，气体和/或微粒流可被基本上均分到多个室中，并且每个室以小于整个涡旋室110的速度的流速工作。此外，在包含多个室的配置中，一个或多个电场引发器120可与多个室中的每个室相关联并且在多个室中的每个室中产生电场。

电场引发器120被包含在该示例的粒子分离系统100中以在涡旋室110中产生电场。在一个示例性的实施例中，电场引发器120可被配置为在涡旋室110中产生静电场。该静电场可由多个电极产生，这些电极被环形布置和连接成组，并且由如多相电压电源等电压电源供电，从而在通电时获得期望的旋转电场。在一个示例性的配置中，电场引发器120可包括三个位于涡旋室110周围且等距(更确切地说：相距约120度)的电极，它们的轴与涡旋室110的径向轴对准。在具有三个电极的示例中，由电源给三个电极中的每一个供应的电压波形的相位也可相距约120度。每个电极之间的频率可为基本上一致，以在通过其中的带电粒子中产生期望的涡旋效果。在另一个示例性的实施例中，任意个数的电极可被包含在电场引发器120中。

电场引发器120在涡旋室110中产生绕着该室的径向轴旋转的电场。当带电粒子通过涡旋室110时，它们与其中产生的电场相互作用并且绕着相同的径向轴旋转或涡旋，并且因此具有相对于它们的行进通道正切的速度分量。在电气带电粒子中产生切向速度(在这里也被称作旋转速度)允许粒子从通过涡旋室110的气流中分离并可能去除涡旋粒子。此外，因为切向速度是通过静电力在粒子中引发的，因此通过调节由电场引发器120施加的电场强度(电压差)或电压波形的频率，可调节切向速度。

调节电场，并且因此调节涡旋室110中的带电粒子的切向速度允许至少部分地根据它们的大小和质量将具有与电场的不同的相互作用的粒子分离。例如，与较低的电场强度和/或频率相比，增加电场强度和/或频率将允许从气流中分离出更小的粒子。在一个示例性的实施例中，根据大小分离粒子允许通过收集器140去除大于某些大小的粒子，这将在下面被进一步描述。在另一个示例性的实施例中，根据大小分离粒子允许可选择地在不同阶段或位置处理气流中的粒子，例如：在将更大的粒子与静电分离器、织物过滤器、膜滤器等接触之前将它们从该流中分离。此外，在另一个示例性的实施例中，可利用一系列具有电场引发器120的涡旋室110，由此每个涡旋室110被操作用于分离特定大小的粒子。例如，第一涡旋室110可分离较大的粒子，而具有被应用到其中的单独的静电场的第二涡旋室可分离较小的粒子以用于不同的处理。

在图1示出的示例性粒子分离器系统100中，供应130被假定为包含至少一些废物粒子或将由该系统从气流中分离的其它粒子。为了改善涡旋室110和电场引发器120中产生的涡旋，气体供应中的粒子可被充电。通过使这些粒子接触电荷，可对它们进行充电。在一个示例性的实施例中，粒子分离器系统100可选地包括图1所示的预充电室150，在供应130被引入到涡旋室110之前供应130可先通过该预充电室150。预充电室150可包括一个或多个对通过静电场的粒子进行电离的供电电极对。在另一些示例性的实施例中，通过提供离子源或电子源或者通过摩擦电充电，可对粒子进行电离或电气地充电。将了解到，在粒子被引入到涡旋室110之前，可通过其它装置对它们进行电离或电气地充电。

在一个示例性的实施例中，涡旋室110可包括一个或多个收集器160，从而在涡旋室110的内部与涡旋室110的外部之间且远离气流的位置形成导管或管道。收集器160可位于或者实质上接近于涡旋室110的远端部分以排出来自于接近出口通道的或紧邻出口通道之前的涡旋室110的电气带电粒子。因为带电粒子涡旋是由电场引发器120产生的电场引起的，因此像排放粒子140一样这些带电粒子的切向速度推进它们通过收集器160。收集器160可进一步与附加的收集设备进行互通以进一步对排放粒子140进行分离、处置、再利用或其它应用。因此，在包含收集器160的示例性的实施例中，供应130被分离为排放粒子140和净化流132，如图1所示。

在分离和可能的去除之后，净化流132可选择地可被引入到第二级过滤器170中，例如：静电沉淀器、织物过滤器、膜滤器等，以用于进一步的处理和净化。通过第二级过滤器170可将如尘埃等另外的废物从气流中过滤或去除。在接触第二级过滤器170后，气流包括过滤流134，然后过滤流134通过排管(stack)180从系统中排出。然而，将了解到，第二级过滤器170不是操作粒子分离系统100所必要的，并且因此净化流132可从涡旋室110中离开并通过排管180排出。

图2示出了根据本发明的实施例的示例性粒子聚集系统200的功能方框图。该示例性粒子聚集系统200可被用于通过在包含于气流中的电气带电粒子、或离子中电气地引发涡旋，促进气流内的粒子聚集，例如：在发电厂或材料加工厂中。粒子的聚集是按照与参照图1描述的粒子分离、粒子去除相似的方式产生的。当高级别(high level)的质量转移发生时，如废物粒子等粒子聚集发生，例如，当细小的或微小的粒子与较大的或粗大的粒子碰撞时，这使较小的粒子结合或聚集到较大的粒子。通过电场引发的涡旋，不同大小的粒子之间的碰撞频率增加。

在一个示例性的实施例中，粒子聚集系统200包括至少一个涡旋室210。涡旋室210的功能与上面参照粒子分离系统100描述的功能相似。例如，如上所述，涡旋室也与一个或多个电场引发器220相关联，以用于在一个或多个涡旋室210中产生电场。此外，同样地如上所述，涡旋室120可选地可包括多个具有各自的电场引发器220的中心对准的室。如气体供应等供应230与气体量进行互通并且将气体量引入涡旋室210中。供应230可包括电气带电粒子，它们将通过该示例的粒子聚集系统200被聚集。如上所述，通过预充电室240，气室中的粒子可被电离或充电。气流通过涡旋室210之后，它进入如静电沉淀器、织物过滤器、膜滤器等第二级过滤器260，并且然后通过排管270从该系统中排出。

粒子聚集系统200在供应230中的电气带电粒子中引发涡旋，以促进具有不同大小的粒子的聚集或结合。涡旋室210中的粒子的涡旋或切向速度促进不同大小的粒子相互接触，从而增加聚集的几率。根据使用的过滤机构，聚集可增加粒子收集效率和/或增加维修间隔。例如，对于如静电沉淀器或旋风分离器等一些过滤机构，废物收集效率随着粒子大小的增加而增加。在如织物过滤器等其它过滤机构中，当较小的粒子收集在过滤介质中时压降增加，因而要求更频繁的维修。

因此，通过对供应230中存在的电气带电粒子引发涡旋，图2所示的示例性粒子聚集系统200起作用。当带电粒子涡旋时，它们与其它粒子聚集或结合，从而有效地增加了聚集流232中离开涡旋室210的粒子大小。然后，聚集流232经过第二级过滤器250的处理以进行废物去除。聚集流232中增加的粒子大小允许更有效地过滤和/或减少维修。然后，净化流234可离开第二级过滤器250，并且通过排管260从该系统中排出。

在对参照图1所述的粒子分离系统100的操作过程中，参照图2所述的聚集也可发生。因为对于粒子分离系统100和粒子聚集系统200，涡旋室110、210和电场引发器120、220以相同的方式工作，因此聚集可在任意一个系统中发生。此外，与收集器160相似的收集器还可包含在粒子聚集系统200中，从而允许基于涡旋室210中具有的切向速度排出特定大小的粒子。

在另一个示例性的实施例中，大量活性的吸附剂粒子可被引入粒子聚集系统200中。吸附剂可吸收如氧化汞等废物，从而增加包含废物的粒子的大小并改善收集效率。粉末活性炭是用于吸收排气温度的氧化汞的典型吸附剂。当将带电的吸附剂引入涡旋室220时，吸附剂和气流中的其它带电的废物粒子将绕着涡旋室220的径向轴涡旋。在聚集期间发生的涡旋将促进吸附剂对废物粒子的吸收。进一步设想，与收集器160相似的收集器可选地可被集成到涡旋室中以允许按照与参照图1描述的方式相似的方式将与废物粒子结合的吸附剂粒子排放。

图3示出了根据本发明的实施例的示例性粒子混合系统300的功能方框图。示例性的粒子混合系统300可被用于通过在经过该系统的电气带电粒子中电气地引发涡旋，促进正在被引入气流中的粒子的混合，例如，在发电厂或材料加工厂中。例如，粒子混合系统300可被用于在将吸附剂引入气流之前在现有的注射喷嘴中对吸附剂粒子引发涡旋。在吸附剂粒子中引发涡旋促进了吸附剂与气流的混合，并且因此通过参照上面的粒子聚集系统200的示例性实施例所讨论的气流中的目标废物粒子的吸附剂粒子，增加了吸收的可能性。

在一个示例性的实施例中，粒子混合系统300包括至少一个涡旋室310。该涡旋室310的功能与上面参照粒子分离系统100或粒子聚集系统200描述的功能一样，除了大量吸附剂被涡旋而非气体供应被涡旋，或者在一些实施例中，除了气体供应被涡旋吸附剂也被涡旋。在一个示例性的实施例中，涡旋室310可为现有的吸附剂注射喷嘴的一部分或者替代现有的吸附剂注射喷嘴。吸附剂供应330与涡旋室310互通并将大量吸附剂微粒引入涡旋室310中。在一个示例中，吸附剂可为用于汞去除的活性碳。将了解到，吸附剂供应330可包括一个或多个其它示例性的吸附剂粒子类型。吸附剂供应330中的吸附剂粒子是电气带电的，这可通过预充电室340实现。如在上面参照图1和图2所述，由一个或多个与涡旋室310相关联的电场引发器320产生的电场使电气带电吸附剂粒子绕着涡旋室310的径向轴旋转并且使电气带电吸附剂粒子具有切向速度。如上所述，通过在涡旋室310中改变强度和/或电场，可控制粒子的速度。当涡旋的吸附剂332通过涡旋室310后，它进入其中进行燃烧的煮器或管道支架350。当吸附流334离开煮器或管道支架350后，它进入第二级过滤器360，例如：静电沉淀器、织物过滤器、膜滤器等。最后，净化流336然后通过排管370从该系统中排出。

因此，在一个示例性的示例中，通过在与气流混合之前对吸附剂供应300中的电气带电吸附剂粒子引发涡旋，图3中示出的示例性的粒子混合系统300工作。例如，现有的吸附剂注射喷嘴可使用涡旋室310和电场引发器320来改造。为了改造，一个或多个电场引发器320可与现有的吸附剂注射喷嘴相关联或与现有的吸附剂注射喷嘴形成一个整体。在另一个示例中，涡旋室310和电场引发器320可从每个现有注射喷嘴开始按照向下的顺序添加。然而，可选择地，任何现有的注射喷嘴可由一个或多个涡旋室310和电场引发器320完全替代。

在将吸附剂引入气流之前，涡旋的吸附剂粒子在涡旋流332中从涡旋室310离开。因此，涡旋增加了吸附剂的速度并且促进了吸附剂与气流的混合。更大的混合率增加了通过吸附剂对气流中的被吸引的废物粒子的吸收的几率。如在前面参照聚集所述，通过第二级过滤设备或收集设备，废物粒子与吸附剂的结合改善了废物收集效率。与如分布板或叶片等机械方法相反，通过电气地引发涡旋，可更精确地和有效地控制吸附剂速度，并且可减小硬件的机械磨损。

然后，涡旋流332被引入煮器或管道支架350进行燃烧。最后，吸附流336从煮器或管道支架350中离开并经过第二级过滤器360进行废物去除或分离，并且然后通过排管370排出。如上所述，吸附流336中增加的粒子大小允许更有效的过滤并且减少了硬件维修需求。

图4示出了根据本发明的实施例的示例性的方法，通过该方法本发明的实施例可工作。提供的流程图400示出了用于在至少一个电气带电粒子中引发涡旋的示例性方法，例如：参照图1至图3描述的示例性实施例。

在块410中，包含电气带电粒子的供应可被引入一个或多个涡旋室中。例如，该供应可为这样的气体，即，其包含电气带电粒子、电气带电吸附剂粒子、其它电气带电粒子、它们的任意组合，等。此外，在如上所述的示例性的实施例中，该方法可进一步包括在将供应引入涡旋室之前将该供应引入预充电室中以将电荷传递到这些粒子上。

块410之后是块420，其中每个涡旋室中产生一个或多个电场。例如，这些电场可为静电场。如上所述，电场可由一个或多个电场引发器产生。将了解到，在一些实施例中，在引入供应和电气带电粒子之前，可在涡旋室中产生电场。此外，如上所述，涡旋室可被配置为单个基本上圆柱的形状，或者可为多个中心对准的圆柱形的室。将进一步了解到，涡旋室还可包含一个或多个收集器，由于电气带电粒子的涡旋移动或切向速度，它们允许排放来自于涡旋室的电气带电粒子。

块420之后是块430，如上所述，其中电场引发器在涡旋室中产生了一个或多个电场。产生的这些电场使如废物粒子、尘埃、汞、吸附剂等电气带电粒子绕着涡旋室的径向轴旋转。因此，电气带电粒子具有切向速度，该切向速度的量值可通过改变电场强度和/或频率而被控制。具有切向速度允许通过上述收集器将电气带电粒子分离、移除，与其它粒子或气流混合等。

将进一步了解到，图4示出的方法可进一步包括在用涡旋室对气流进行涡旋之后将气流引入一个或多个如静电分离器、织物过滤器、膜滤器、机械分离器等过滤机构中。此外，通过这些方法的实施例，对从气流中去除的粒子进行附加的处理、过滤和/或再引入也是可能的。

将想到，在这里提出的示例性描述的相关于这些描述的很多修改或其它实施例被认为具有前面的描述和相关联的附图中提出的示教的优点。因此，将了解到，本发明可以多种形式实现，而不应该被理解为限于上述示例性的实施例。因此，将理解到，本发明不局限于已公开的具体的实施例，并且修改和其它实施例旨在包含于所附权利要求的范围内。尽管在这里使用了具体的术语，但是它们仅仅是在通用和描述的意义上被使用，而非为了限制的目的而被使用。

Claims (16)

1.一种在粒子中引发涡旋的系统(100)，所述系统包括： 

供应(130)，包括多个电气带电粒子； 

至少一个圆柱涡旋室(110)，用于在其中产生至少一个电场，所述圆柱涡旋室包括与所述供应(130)进行互通的入口通道和出口通道，其中所述至少一个电场是由多个电极产生的，所述多个电极绕着所述至少一个圆柱涡旋室(110)环形布置并且与至少一个电源进行电气互通； 

其中所述多个电气带电粒子流经所述至少一个圆柱涡旋室(110)，从而由于所述至少一个电场使所述多个电气带电粒子中的至少一个绕着所述圆柱涡旋室(110)的径向轴旋转。 

2.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述至少一个电场包括静电场。 

3.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述电场的强度或频率中的至少一个是可调整地进行控制的。 

4.根据权利要求1所述的系统(100)，进一步包括至少一个预充电室(150)，所述预充电室(150)与所述供应(130)进行互通并且与所述至少一个圆柱涡旋室(110)的所述入口通道进行互通，从而将电荷传递给所述多个粒子。 

5.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述至少一个圆柱涡旋室(110)包括中心对准的多个圆柱涡旋室(110)，所述多个电气带电粒子流经所述中心对准的多个圆柱涡旋室(110)，所述多个圆柱涡旋室(110)中的每一个在其中产生了电场。 

6.根据权利要求1所述的系统(100)，进一步包括至少一个收集器(160)，所述收集器(160)与至少一个圆柱涡旋室(110)的内部进行互通并且定位于所述圆柱涡旋室(110)的所述出口通道的上游，通过所述出口通道，所述多个电气带电粒子中的至少一个从所述至少一个圆柱涡旋室 (110)中排放。

7.根据权利要求1所述的系统(100)，进一步包括至少一个第二级过滤器，所述第二级过滤器与所述至少一个圆柱涡旋室(110)的出口通道进行互通以用于收集所述多个电气带电粒子中的至少一个。 

8.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述供应(130)包括气体量，并且其中所述至少一个圆柱涡旋室(110)使所述多个电气带电粒子中发生聚集。 

9.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述供应(130)包括多个电气带电废物粒子和多个电气带电吸附剂粒子，其中所述至少一个圆柱涡旋室(110)使所述多个电气带电废物粒子中的至少一个与所述多个吸附剂粒子结合。 

10.一种用于在粒子中引发涡旋的方法，所述方法包括： 

将包括多个电气带电粒子的供应引入到至少一个圆柱涡旋室； 

在所述至少一个圆柱涡旋室中产生至少一个电场，其中所述至少一个电场是由多个电极产生的，所述多个电极绕着所述至少一个圆柱涡旋室(110)环形布置并且与至少一个电源进行电气互通；以及 

所述至少一个电场使所述多个电气带电粒子中的至少一个绕着与所述至少一个圆柱涡旋室径向对准的轴旋转。 

11.根据权利要求10所述的方法，其中产生所述至少一个电场包括产生静电场。 

12.根据权利要求10所述的方法，还包括调整所述电场的强度或频率中的至少一个。 

13.根据权利要求10所述的方法，还包括将所述供应引入到至少一个预充电室用于将电荷传递到所述多个粒子。 

14.根据权利要求10所述的方法，还包括排放与所述至少一个圆柱涡旋室的内部进行互通并且定位于所述圆柱涡旋室的所述出口通道的上游的至少一个收集器中的所述至少一个电气带电粒子。 

15.根据权利要求10所述的方法，其中所述供应包括气体量，并且还包括：所述多个电气带电粒子的所述旋转至少部分地导致所述多个电气带电粒子聚集。 

16.根据权利要求10所述的方法，其中所述供应包括多个电气带电吸附剂粒子，以及还包括其中包含气体量的气体供应和多个电气带电废物粒子，其中所述多个电气带电吸附剂粒子在离开所述至少一个圆柱涡旋室之后被引入到所述气体量以便与所述多个电气带电废物粒子结合。