CN110581668A - 一种医疗废物高压电子脉冲辐射处理装置 - Google Patents

一种医疗废物高压电子脉冲辐射处理装置 Download PDF

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    • B01D2259/80Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
    • B01D2259/818Employing electrical discharges or the generation of a plasma

Abstract

本发明公开了一种医疗废物高压电子脉冲辐射处理装置,包括中央处理器模块、IGBT驱动模块、串联谐振充电电路模块、脉冲形成电路、电平转换模块、驱动电路模块、整流电路模块、电流检测模块、电压检测模块、信号调理电路、A/D模块和温度检测装置;所述中央处理器模块的第一PWM波输出端口与IGBT驱动模块的输入端连接。本发明提高了高压脉冲电源与等离子体反应器电极的匹配准确度,提高了等离子体反应器的注入效率,利用电压、电流和温度检测综合决策控制简单,能耗低,提高了医疗废物高温等离子体尾气处理质量,提高了设备使用寿命。

Description

一种医疗废物高压电子脉冲辐射处理装置
技术领域
本发明涉及医疗垃圾处理技术领域,更为具体地,涉及一种医疗废物高压电子脉冲辐射处理装置。
背景技术
医疗垃圾是指接触过病人血液、肉体等,而由医院生产出的污染性垃圾。随着医疗技术的飞速发展,在医疗过程中,往往会产生大量的塑料垃圾,如使用过的胶布、一次性塑料医疗器具和塑料废弃品等。由于医疗垃圾具有空间污染,急性传染和潜伏性污染等特征,其病毒,病菌的危害性远远高于普通生活垃圾。如果处理不当,将造成对环境的严重污染,也可能成为疫病流行的源头。
在现有的垃圾处理方案中,公开号为CN106244242A的中国专利申请公开了一种新型医疗垃圾等离子体气化处理系统,涉及环保设备领域,包括等离子体炉,等离子体炉的合成气出口依次连接有合成气冷却系统、合成气净化系统以及合成气利用系统。本发明采用等离子体气化技术,医疗垃圾在1100℃左右的高温气化,能够遏制二恶英类毒性物质的形成。
但是,现有的等离子医疗垃圾处理技术中,没有公开控制机制,特别是高压电子脉冲的控制机制,存在等离子体反应器在高压电子脉冲加热时电极匹配较差,等离子体反应器注入效率较低,导致整体等离子体反应器注入效率较低,能耗高等问题。且在高压电子脉冲中,以后与在工作时,等离子反应器会产生电晕放电,在电晕放电的情况下,外部条件的微小变化均容易导致反应器中发生火花放电,产生瞬间大电流,容易损坏开关器件,降低设备使用寿命等。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种医疗废物高压电子脉冲辐射处理装置,提高了高压脉冲电源与等离子体反应器电极的匹配准确度,提高了等离子体反应器的注入效率,利用电压、电流和温度检测综合决策控制简单,能耗低,提高了医疗废物高温等离子体尾气处理质量,,提高了设备使用寿命。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种医疗废物高压电子脉冲辐射处理装置,包括中央处理器模块、IGBT驱动模块、串联谐振充电电路模块、脉冲形成电路、电平转换模块、驱动电路模块、整流电路模块、电流检测模块、电压检测模块、信号调理电路、A/D模块和温度检测装置;所述中央处理器模块的第一PWM波输出端口与IGBT驱动模块的输入端连接,所述IGBT驱动模块的输出端与串联谐振充电电路模块的输入端连接,所述串联谐振充电电路模块与脉冲形成电路连接,脉冲形成电路与等离子体反应器电极连接,所述电平转换模块的输入端与中央处理器模块的第二PWM波输出端口连接,所述电平转换模块的输出端与驱动电路模块的输入端连接,所述驱动电路模块的输出端与整流电路的输入端连接,所述整流电路的输入端与工业电源端连接;所述电流检测模块的输入端与等离子体反应器电极连接,所述电流检测模块的输出端与信号调理电路连接,所述电压检测模块的输入端等离子体反应器电极连接,所述电压检测模块的输出端与信号调理电路连接,所述信号调理电路与A/D模块连接,所述A/D模块与中央处理器模块,所述温度检测装置与中央处理器模块连接;且包括如下流程:
S1,检测第一检测等离子体反应器电源输出端电压和输出电流,并将检测结果传输至中央处理器模块;
S2,中央处理器模块根据所述检测结果控制IGBT驱动模块驱动串联谐振充电电路模块,并根据所述检测结果控制电平转换模块驱动整流电路;
S3,检测等离子体反应器的温度,并将温度传输至中央处理器模块,中央处理器模块根据所述温度控制IGBT驱动模块驱动串联谐振充电电路模块,并根据所述温度控制电平转换模块驱动整流电路。
进一步的,包括断路器,所述断路器与中央处理器模块连接。
进一步的,包括串口模块,所述串口模块与中央处理器模块连接。
进一步的,包括耦合叠加电路模块,所述耦合叠加电路模块与等离子体反应器电极连接。
进一步的,包括高压直流电源。
进一步的,所述高压直流电源包括整流单元、谐振充电单元;整流单元与谐振充电单元连接,所述谐振充电单元与等离子体反应器电极连接。
本发明的有益效果是:
(1)本发明提高了高压脉冲电源与等离子体反应器电极的匹配准确度,提高了等离子体反应器的注入效率,利用电压、电流和温度检测综合决策,提高了医疗废物高温等离子体尾气处理质量。
(2)本发明检测反应器中电流、电压,可以对反应器进行短路保护,避免瞬间大电流对开关器件造成损害,提高了设备使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的控制机制流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案,但本发明的保护范围不局限于以下所述。本说明书中公开的所有特征,或隐含公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
下面将详细描述本发明的具体实施例,应当注意,这里描述的实施例只用于举例说明,并不用于限制本发明。在以下描述中,为了提供对本发明的透彻理解,阐述了大量特定细节。然而,对于本领域普通技术人员显而易见的是:不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中,为了避免混淆本发明,未具体描述公知的电路,软件或方法。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在对实施例进行描述之前,需要对一些必要的术语进行解释。例如:
若本申请中出现使用“第一”、“第二”等术语来描述各种元件,但是这些元件不应当由这些术语所限制。这些术语仅用来区分一个元件和另一个元件。因此,下文所讨论的“第一”元件也可以被称为“第二”元件而不偏离本发明的教导。应当理解的是,若提及一元件“连接”或者“联接”到另一元件时,其可以直接地连接或直接地联接到另一元件或者也可以存在中间元件。相反地,当提及一元件“直接地连接”或“直接地联接”到另一元件时,则不存在中间元件。
在本申请中出现的各种术语仅仅用于描述具体的实施方式的目的而无意作为对本发明的限定,除非上下文另外清楚地指出,否则单数形式意图也包括复数形式。
当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包括有”时,这些术语指明了所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但是也不排除一个以上其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在和/或附加。
如图1所示,一种医疗废物高压电子脉冲辐射处理装置,包括中央处理器模块、IGBT驱动模块、串联谐振充电电路模块、脉冲形成电路、电平转换模块、驱动电路模块、整流电路模块、电流检测模块、电压检测模块、信号调理电路、A/D模块和温度检测装置;所述中央处理器模块的第一PWM波输出端口与IGBT驱动模块的输入端连接,所述IGBT驱动模块的输出端与串联谐振充电电路模块的输入端连接,所述串联谐振充电电路模块与脉冲形成电路连接,脉冲形成电路与等离子体反应器电极连接,所述电平转换模块的输入端与中央处理器模块的第二PWM波输出端口连接,所述电平转换模块的输出端与驱动电路模块的输入端连接,所述驱动电路模块的输出端与整流电路的输入端连接,所述整流电路的输入端与工业电源端连接;所述电流检测模块的输入端与等离子体反应器电极连接,所述电流检测模块的输出端与信号调理电路连接,所述电压检测模块的输入端等离子体反应器电极连接,所述电压检测模块的输出端与信号调理电路连接,所述信号调理电路与A/D模块连接,所述A/D模块与中央处理器模块,所述温度检测装置与中央处理器模块连接;且包括如下流程:
S1,检测第一检测等离子体反应器电源输出端电压和输出电流,并将检测结果传输至中央处理器模块;
S2,中央处理器模块根据所述检测结果控制IGBT驱动模块驱动串联谐振充电电路模块,并根据所述检测结果控制电平转换模块驱动整流电路;
S3,检测等离子体反应器的温度,并将温度传输至中央处理器模块,中央处理器模块根据所述温度控制IGBT驱动模块驱动串联谐振充电电路模块,并根据所述温度控制电平转换模块驱动整流电路。
进一步的,包括断路器,所述断路器与中央处理器模块连接。
进一步的,包括串口模块,所述串口模块与中央处理器模块连接。
进一步的,包括耦合叠加电路模块,所述耦合叠加电路模块与等离子体反应器电极连接。
进一步的,包括高压直流电源。
进一步的,所述高压直流电源包括整流单元、谐振充电单元;整流单元与谐振充电单元连接,所述谐振充电单元与等离子体反应器电极连接。
如图1所示,一种医疗废物高压电子脉冲辐射处理装置,包括中央处理器模块、IGBT驱动模块、串联谐振充电电路模块、脉冲形成电路、电平转换模块、驱动电路模块、整流电路模块、电流检测模块、电压检测模块、信号调理电路、A/D模块和温度检测装置;中央处理器模块的第一PWM波输出端口与IGBT驱动模块的输入端连接,IGBT驱动模块的输出端与串联谐振充电电路模块的输入端连接,串联谐振充电电路模块与脉冲形成电路连接,脉冲形成电路与等离子体反应器电极连接,电平转换模块的输入端与中央处理器模块的第二PWM波输出端口连接,电平转换模块的输出端与驱动电路模块的输入端连接,驱动电路模块的输出端与整流电路的输入端连接,整流电路的输入端与工业电源端连接;电流检测模块的输入端与等离子体反应器电极连接,电流检测模块的输出端与信号调理电路连接,电压检测模块的输入端等离子体反应器电极连接,电压检测模块的输出端与信号调理电路连接,信号调理电路与A/D模块连接,A/D模块与中央处理器模块,温度检测装置与中央处理器模块连接;且包括如下流程:
S1,检测第一检测等离子体反应器电源输出端电压和输出电流,并将检测结果传输至中央处理器模块;
S2,中央处理器模块根据检测结果控制IGBT驱动模块驱动串联谐振充电电路模块,并根据检测结果控制电平转换模块驱动整流电路;
S3,检测等离子体反应器的温度,并将温度传输至中央处理器模块,中央处理器模块根据温度控制IGBT驱动模块驱动串联谐振充电电路模块,并根据温度控制电平转换模块驱动整流电路。
在本实施例中的其余技术特征,本领域技术人员均可以根据实际情况进行灵活选用和以满足不同的具体实际需求。然而,对于本领域普通技术人员显而易见的是:不必采用这些特定细节来实现本发明。在其他实例中,为了避免混淆本发明,未具体描述公知的算法,方法或系统等,均在本发明的权利要求书请求保护的技术方案限定技术保护范围之内。
对于前述的方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。
本领域技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法实现所描述的功能,但是这种实现不应超出本发明的范围。
所揭露的系统、模块和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例,仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,可以仅仅是一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以说通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述分立部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例的方案的目的。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM、RAM等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种医疗废物高压电子脉冲辐射处理装置,其特征在于,包括中央处理器模块、IGBT驱动模块、串联谐振充电电路模块、脉冲形成电路、电平转换模块、驱动电路模块、整流电路模块、电流检测模块、电压检测模块、信号调理电路、A/D模块和温度检测装置;所述中央处理器模块的第一PWM波输出端口与IGBT驱动模块的输入端连接,所述IGBT驱动模块的输出端与串联谐振充电电路模块的输入端连接,所述串联谐振充电电路模块与脉冲形成电路连接,脉冲形成电路与等离子体反应器电极连接,所述电平转换模块的输入端与中央处理器模块的第二PWM波输出端口连接,所述电平转换模块的输出端与驱动电路模块的输入端连接,所述驱动电路模块的输出端与整流电路的输入端连接,所述整流电路的输入端与工业电源端连接;所述电流检测模块的输入端与等离子体反应器电极连接,所述电流检测模块的输出端与信号调理电路连接,所述电压检测模块的输入端等离子体反应器电极连接,所述电压检测模块的输出端与信号调理电路连接,所述信号调理电路与A/D模块连接,所述A/D模块与中央处理器模块,所述温度检测装置与中央处理器模块连接;且包括如下流程:
S1,检测第一检测等离子体反应器电源输出端电压和输出电流,并将检测结果传输至中央处理器模块;
S2,中央处理器模块根据所述检测结果控制IGBT驱动模块驱动串联谐振充电电路模块,并根据所述检测结果控制电平转换模块驱动整流电路;
S3,检测等离子体反应器的温度,并将温度传输至中央处理器模块,中央处理器模块根据所述温度控制IGBT驱动模块驱动串联谐振充电电路模块,并根据所述温度控制电平转换模块驱动整流电路。
2.根据权利要求1所述的一种医疗废物高压电子脉冲辐射处理装置,其特征在于,包括断路器,所述断路器与中央处理器模块连接。
3.根据权利要求1所述的一种医疗废物高压电子脉冲辐射处理装置,其特征在于,包括串口模块,所述串口模块与中央处理器模块连接。
4.根据权利要求1~3任一项所述的一种医疗废物高压电子脉冲辐射处理装置,其特征在于,包括耦合叠加电路模块,所述耦合叠加电路模块与等离子体反应器电极连接。
5.根据权利要求4所述的一种医疗废物高压电子脉冲辐射处理装置,其特征在于,包括高压直流电源。
6.根据权利要求1所述的一种医疗废物高压电子脉冲辐射处理装置,其特征在于,所述高压直流电源包括整流单元、谐振充电单元;整流单元与谐振充电单元连接,所述谐振充电单元与等离子体反应器电极连接。
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