CN106976841A - 一种空气电离后的氧提纯装置 - Google Patents

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Abstract

一种空气电离后的氧提纯装置，属于燃烧器技术领域。其特征在于：包括磁体（2），磁体（2）沿气体流向设置有多块，每相邻的两块磁体（2）间隔设置，磁体（2）上设有供气体通过的通道，电离后的四态气流由通道穿过磁体（2），并在磁体（2）的磁场作用下提高气流中氧的浓度。本空气电离后的氧提纯装置的磁体能够将放电电离后的四态气体中的氧分子、氧原子及电离后雪崩碰撞失单的阴极自旋电子核吸引吸附，由于磁体间隔设置，从而使氧分子、氧原子及电离后雪崩碰撞失单的阴极自旋电子核引聚集存于相邻磁体的间隔处，并由后续压力推送制取、应用，从而提高了电离后的气流中氧的浓度，用于助燃燃烧，能够有效增加热效率，提高燃烬率，减少碳排放。

Description

一种空气电离后的氧提纯装置
技术领域
一种空气电离后的氧提纯装置，属于燃烧器技术领域。
背景技术
燃烧器的燃烧效率和完全燃烧程度，是提高燃烧器燃烧效率和降低污染物排放的关键。现有提高燃烧器燃烧效率的设备中，大多数是对燃料气体电离，将燃料中的有机大分子大部分或全部裂解成小分子，如氢气、自由基等，再由配风管通入的助燃空气混合、燃烧。但是目前的燃烧器均未考虑到，空气中氧的浓度对燃料燃烧的影响，仅仅通过对燃料进行电离、裂解，燃料的燃烧效率的提高有限，而且没有足够的氧的助燃，难以实现燃料完全燃烧。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够提高电离后四态气流中氧的浓度的空气电离后的氧提纯装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该空气电离后的氧提纯装置，其特征在于：包括磁体，磁体沿气体流向设置有多块，每相邻的两块磁体间隔设置，磁体上设有供气体通过的通道，电离后的四态气流由通道穿过磁体，并在磁体的磁场作用下提高气流中氧的浓度。
优选的，所述的相邻的所述磁体的磁体相互排斥，磁体上设有调节相邻磁体间距的间距调节机构。
优选的，所述的间距调节机构包括螺杆，磁体安装在螺杆上，螺杆的两端设有用于对磁体固定的螺母。
优选的，还包括正极极分电极网以及供电单元，正极极分电极网设置在相邻磁体的间隔内，正极极分电极网与供电单元的正极相连。
优选的，每相邻的两个所述磁体之间均设有正极极分电极网。
优选的，还包括负极极分电极筒和供电单元，负极极分电极筒的筒壁为网状，并与供电单元的负极相连，电离后得气流由负极极分电极筒进入到磁体的通道内。
优选的，所述的供电单元为逆变器，逆变器的输出电压大于等于7kV。
优选的，所述的磁体包括第一磁体和第二磁体，第一磁体的外径大于第二磁体的外径，第一磁体和第二磁体间隔设置。
优选的，所述的磁体安装在电离装置主体内，电离装置主体上设有废气排放管，将氧提纯模块产生的废气排出，废气排放管上安装有调节阀。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：
1、本空气电离后的氧提纯装置的磁体能够将放电电离后的四态气体中的氧分子、氧原子及电离后雪崩碰撞失单的阴极自旋电子核吸引吸附，由于磁体间隔设置，从而使氧分子、氧原子及电离后雪崩碰撞失单的阴极自旋电子核引聚集存于相邻磁体的间隔处，并由后续压力推送制取、应用，从而提高了电离后的气流中氧的浓度，用于助燃燃烧，能够有效增加热效率，提高燃烬率，减少热损失，减少碳排放。
2、间距调节机构能够调节相邻磁体的间距的大小，以确保气流通过量及压损控制，并同时调节磁体间隙控制磁场的放射强度。
3、每相邻的磁体之间设有正极极分电极网，形成磁场和电场的双重效应，并对电离后气流中的负极电子核产生亲和力，而负极电子核失单后会产生自旋并寻找氧分子及氧原子附着，附着后的气流形成富养离子态，对磁场与电场具有双重亲和力与顺磁性引聚效应，同时确保制取气体中的氧的精度、纯度。
4、负极极分电极筒将放电电离后的四态气流中的正极电子、电核气流通过亲和力吸引吸附，由后续供风压力推送并排除至负极极分电极筒外，以确保制取应用气体中的氧及负极电子等有助于燃烧的成分精确提高。
附图说明
图1为空气电离后的氧提纯装置的主视剖视示意图。
图2为图1中A处的局部放大图。
图3为图1中B处的局部放大图。
图4为气流节能燃烧器的主视剖视示意图。
图中：1、电离装置主体 2、磁体 3、正极极分电极网 4、负极极分电极筒 5、调节阀6、废气排放管 7、进气管 8、逆变器 9、涡旋回流孔 10、正极放电电极针 11、电极针安装杆12、绝缘板 13、螺杆 14、出气仓 15、燃烧器主体 16、燃料进料管 17、助燃风进气管。
具体实施方式
图1~4是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~4对本发明做进一步说明。
一种空气电离后的氧提纯装置，包括磁体2，磁体2沿气体流向设置有多块，每相邻的两块磁体2间隔设置，磁体2上设有供气体通过的通道，电离后的四态气流由通道穿过磁体2，并在磁体2的磁场作用下提高气流中氧的浓度。本空气电离后的氧提纯装置的磁体2能够将放电电离后的四态气体中的氧分子、氧原子及电离后雪崩碰撞失单的阴极自旋电子核吸引吸附，由于磁体2间隔设置，从而使氧分子、氧原子及电离后雪崩碰撞失单的阴极自旋电子核引聚集存于相邻磁体2的间隔处，并由后续压力推送制取、应用，从而提高了电离后的气流中氧的浓度，用于助燃燃烧，能够有效增加热效率，提高燃烬率，减少热损失，减少碳排放。
具体的：如图1所示：电离装置还包括电离装置主体1，电离装置主体1为下端封闭的圆筒，电离装置主体1竖向设置，电离装置主体1的下端设有用于使空气进入的进气口，上侧设有出气仓14，出气仓14为由上至下直径逐渐增大的锥形，出气仓14的下侧设有法兰盘，出气仓14通过法兰盘与电离装置主体1固定连接，且出气仓14与电离装置主体1同轴设置。出气仓14的上部同轴设有圆筒状的出气口，出气口用于与燃烧器主体15相连。
电离装置主体1的下部两侧对称设有废气排放管6，废气排放管6水平设置，废气排放管6的一端与电离装置主体1连通，另一端安装有调节阀5，废气排放管6用于将电离模块和氧提纯模块产生的废气排出。
氧提纯模块包括磁体2、正极极分电极网3、负极极分电极筒4以及供电单元。负极极分电极筒4设置在磁铁2的下方，正极极分电极网3和磁体2间隔设置，从而对空气中的氧进行提纯。供电单元为逆变器8，逆变器8的输出电压为7kV，输出电流为高频脉冲电流，从而将220V的电压逆变成高压。
负极极分电极筒4为上下两端均敞口的圆筒，负极极分电极筒4设置在电离装置主体1的下部并与电离装置主体1同轴设置，负极极分电极筒4的筒壁为网状。负极极分电极筒4的直径大于进气管7的直径，负极极分电极筒4的下端设有直径与进气管7直径相等的连接部，负极极分电极筒4的下端与进气管7的上端密封连接。负极极分电极筒4的筒壁与进气管7的管壁连通，以使负极极分电极筒4与逆变器8的负极连通。由正极放电电极针10电离裂解后形成四态气流中的正极电子电核气流通过亲和力吸引吸附，由后续供风压力推送至废气排放管6处排放，以确保制取应用气体中的氧及负极电子等有助于燃烧的成分精确提高制取应用。废气排放管6上的调节阀5将由负极极分电极筒4吸引聚集的正极电子及氮气按比例排放，以完成四态极分富氧制取过程。
磁体2有多块，磁体2为竖向设置的圆筒状，磁体2与电离装置主体1同轴设置，且多个磁体2的内筒连通，从而形成供气流通过的通道。相邻的磁体2相互排斥，从而使每相邻的磁体2间隔设置。将正极放电电极针10放电电离后四态气体中的氧分子、氧原子及电离后雪磞碰撞失单的阴极自旋电子核吸引吸附，引聚集存于相邻磁体2的间隔内，并由后续压力推送制取、应用。
磁体2上设有间距调节机构。间距调节机构包括螺杆13，磁体2安装在螺杆13上，磁体2的两侧设有用于安装的安装孔，并通过安装孔套设在两侧的螺杆13上，螺杆13的两端均设有对磁体2进行固定的螺母，通过螺母可以调节相邻磁体2的间距，便于灵活调节磁体2的间隙大小，以确保气流通过量及压损控制，并同时调节磁体2间隙控制磁场放射强度。
每相邻的磁体2之间设有正极极分电极网3，正极极分电极网3为圆形网片，正极极分电极网3也与电离装置主体1同轴设置。正极极分电极网3的中部设有通孔，并通过通孔套设在电极针安装杆11上，电极针安装杆11上设有用于对正极极分电极网3固定的螺母。由于正极放电电极针10安装在电极针安装杆11上，因此使正极极分电极网3通过电极针安装杆11与正极放电电极针10相连，即正极极分电极网3与逆变器8的正极相连。正极极分电极网3夹组于磁体2之间结合磁组磁场效应，形成磁场与电场的双重效应，并对电离后气流中的负极电子核产生亲和力，而负极电子核在失单后会产生自旋并寻找氧分子及氧原子附着，附着后的气流形成富氧离子态，对磁场与电场具有双重亲和力与顺磁性引聚效应，同时确保制取气体中的精度、纯度。
磁体2的上侧固定有绝缘板12，绝缘板12设置在出气仓14和电离装置主体1之间，起到绝缘防电保护作用，以阻止电流外泄漏电。磁体2通过螺杆13安装在绝缘板12上。
负极极分电极筒4的下方设置有电离模块，电离模块包括进气管7以及正极放电电极针10。进气管7与电离装置主体1同轴设置，进气管7的上端穿过电离装置主体1的封闭端并伸入电离装置主体1内，进气管7的下端为进气口，并用于与助燃风机相连，从而向燃烧器主体15内通入助燃空气，进气管7的上端为出气口，从而将电离后的气体通入到氧提纯模块内。正极放电电极针10设置在进气管7的上端中部，氧提纯模块上安装有电极针安装杆11，电极针安装杆11与电离装置主体1同轴设置，且正极放电电极针10安装在电极针安装杆11的下端。正极放电电极针10与逆变器8的正极相连，进气管7的管壁与逆变器8的负极相连，产生脉冲式高频冲击电流，对进气管7进入的空气放电电击产生雪崩电离效应，使空气电离裂解成第四态。
如图2所示：进气管7的上部设有涡旋回流孔9，涡旋回流孔9设置在正极放电电极针10的下部，且涡旋回流孔9环绕进气管7的管壁间隔均布有多个。为了让进气管7供入的原料空气能够更有效的得到电离处理，减少风速过快产生的电离不完全现象，使涡流回流后的气流形成涡旋紊乱气流，围绕放电电离区延长停留时间，使电离裂解更充分完善。
如图3所示：磁体2包括第一磁体和第二磁体，第一磁体和第二磁体的内径相等，第一磁体的外径大于第二磁体的外径，第一磁体和第二磁体间隔设置，从而在第一磁体和第二磁体的外侧形成多个环形的凹槽。靠近绝缘板12和靠近负极极分电极筒4的磁体2均为第一磁体。
如图4所示：一种气流节能燃烧器，包括燃烧器主体15以及氧提纯装置，燃烧器主体15上设有燃料进料管16和助燃风进气管17。燃烧器主体15水平设置，燃料进料管16同轴设置在燃烧器主体15的左侧并与燃烧器主体15连通，助燃风进气管17设置在燃烧器主体15的下侧，且助燃风进气管17与出气仓14的出气口相连通。
本气流节能燃烧器的原理是：主要利用了空气在高频脉冲电场中受到高频强电流电击后所产生的雪磞电离效应，空气在受到强电击后会使分子链电离裂解，出现物理裂变，回归原子、质子、粒子、电子等第四态现象，电离裂解后的四态气流中的有助于燃烧的氧分子O2会受电场电离形成带正电荷的氧离子O+或带负电荷的氧离子O-，并给予电离后的负电核E-的吸引，使负极电子追随碰撞自旋，产生自旋磁场。由于电离后原子、质子、电子等受到正、负电子核影响，会产生电极极化亲和力，负载有负电核电子会受正极（阳极）电场吸引，走向正极电极网，而正极电子核会受到负极（阴极）电场吸引，走向阴极电场，以达到极化分离效果。
本发明同时充分利用氧分子O2具有顺磁性物理特性，在阳极电场中装有永磁材强磁场磁组，使具有顺磁性的氧分子O2、氧原子O、带负电荷的氧离子O-等顺磁性气体走向磁场，由于载有负极电子核会产生自旋磁场，更加大了磁场引聚力，再配合以负电子核对正极电场的亲和力，从而达到了空气电离（形成第四态）后受正、负极吸引完成极分，附载有负电子核的氧分子O2或氧原子O受磁场和阳极电场的双重吸引，确保达到富氧引聚效果。
本发明充分利用了磁场与电场的物理原理，结合了“法拉第磁线性聚氧效应”与“若山信子学者的磁致气流学效应”等学者研究发现的电场、磁场对燃烧的影响，结合电场电离，分子裂解形成单电子核后的电极亲和力走向，磁场聚氧等物理选进原理，使普通原料空气供入后首先由电场电离。其次让电离后正、负电子在电极中受亲和力影响完成极分。再由磁场对顺磁性气体引聚完成富集。最后由磁场磁力线对富集制取气体进行磁场切割，使其成为富氧磁致小粒径气流助燃应用。
燃烧过程主要是由裂解、氧化、爆炸组成，燃烧过程中氧的多少对燃烧起到决定性作用，由于本发明产品通过电场与磁场对普通原料空气进行了电离裂解、极场分离、磁场引聚、磁力线切割等一系列物理性处理，使的所制取空气中的氧含量增高至30%~35%，用于助燃燃烧，能够有效的增加热效率，提高燃烬率，减少热损失，减少碳排放，并能对燃烧起到以下优化：
1、促进燃烧、提高效率，节省燃料，能够节省3~15%的燃料；
2、加快燃烧与蒸发、提高燃烬率；
3、扩散燃烧火焰、稳定火焰；
4、减少热损失、提高炉内热传导、提高炉、窑内温度；
5、减少污染废气及颗粒物排放；
6、省略普通助燃空气预热裂解、分离环节、减少热损失。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种空气电离后的氧提纯装置，其特征在于：包括磁体（2），磁体（2）沿气体流向设置有多块，每相邻的两块磁体（2）间隔设置，磁体（2）上设有供气体通过的通道，电离后的四态气流由通道穿过磁体（2），并在磁体（2）的磁场作用下提高气流中氧的浓度。
2.根据权利要求1所述的空气电离后的氧提纯装置，其特征在于：所述的相邻的所述磁体（2）的磁体（2）相互排斥，磁体（2）上设有调节相邻磁体（2）间距的间距调节机构。
3.根据权利要求2所述的空气电离后的氧提纯装置，其特征在于：所述的间距调节机构包括螺杆（13），磁体（2）安装在螺杆（13）上，螺杆（13）的两端设有用于对磁体（2）固定的螺母。
4.根据权利要求1所述的空气电离后的氧提纯装置，其特征在于：还包括正极极分电极网（3）以及供电单元，正极极分电极网（3）设置在相邻磁体（2）的间隔内，正极极分电极网（3）与供电单元的正极相连。
5.根据权利要求4所述的空气电离后的氧提纯装置，其特征在于：每相邻的两个所述磁体（2）之间均设有正极极分电极网（3）。
6.根据权利要求1所述的空气电离后的氧提纯装置，其特征在于：还包括负极极分电极筒（4）和供电单元，负极极分电极筒（4）的筒壁为网状，并与供电单元的负极相连，电离后得气流由负极极分电极筒（4）进入到磁体（2）的通道内。
7.根据权利要求4或6所述的空气电离后的氧提纯装置，其特征在于：所述的供电单元为逆变器（8），逆变器的输出电压大于等于7kV。
8.根据权利要求1所述的空气电离后的氧提纯装置，其特征在于：所述的磁体（2）包括第一磁体和第二磁体，第一磁体的外径大于第二磁体的外径，第一磁体和第二磁体间隔设置。
9.根据权利要求1所述的空气电离后的氧提纯装置，其特征在于：所述的磁体（2）安装在电离装置主体（1）内，电离装置主体（1）上设有废气排气管（6），将氧提纯模块产生的废气排出，废气排气管（6）上安装有调节阀（5）。
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