CN115945295A - 一种接地极均匀雾化电晕放电自清洁式静电除尘器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种接地极均匀雾化电晕放电自清洁式静电除尘器，包括低温等离子体发生装置、溶液存储箱，通过低温等离子体产生装置去除空气中的粉尘颗粒。均匀雾化放电极实现了电晕雾化的均匀特性，增大了液滴接触面积，解决了放电过程布水不均的问题，提升了捕集效率。本发明使用范围广，实现放电极的均匀雾化功能，增加了集尘极自动清洗功能，耗水量少，占地面积小。本发明成本较低，使用寿命长，性能稳定，解决了现有技术中捕集粉尘范围窄，干式静电除尘器中集尘极粉尘粘附严重，湿式静电除尘器耗水量大，占地面积广等问题，实现了一种接地极均匀雾化电晕放电自清洁式静电除尘器，易于推广应用。

Description

一种接地极均匀雾化电晕放电自清洁式静电除尘器

技术领域

本发明涉及一种粉尘去除领域，具体涉及一种采用接地极均匀雾化电晕放电自清洁式静电除尘器。

技术背景

随着人类社会的进步发展，对于化石燃料的加剧消耗，大气污染问题逐渐变成全球性问题，其中粘性粉尘的危害较大。

粘性粉尘含有重金属、醛酮类和PAHs(多环芳烃)等多种有毒成分，排放后的粘性粉尘会形成光化学烟雾一部分随呼吸进入人体，对人体具有肺脏毒性、免疫毒性、生殖毒性以及致癌性；另一部分则悬浮于大气中或粘着于建筑表面，降低了大气质量同时影响城市的整洁度。

目前市面上有效去除粘性粉尘的除尘设备有湿式除尘器、过滤式除尘器和静电除尘器等。湿式除尘器是通过喷淋装置将液体高速喷出形成液雾，使粘性粉尘与液雾充分接触而被捕集，此种除尘器对粒径小于2μm的粉尘除尘效率较高，当粒径小于1μm时，效率较差且耗水、耗电、耗药剂，易造成二次污染。过滤式除尘器结构简单，投资低，还能对粉尘进行回收，但粘性粉尘附着在滤料层表面难以清除，造成过滤式除尘器无法正常工作。静电除尘器主要利用高压电场使粉尘荷电，从气流中分离，除尘效率高，除尘粒径范围大。其中静电除尘器分为干式静电除尘器和湿式静电除尘器，干式静电除尘器在处理粉尘时金属极板极易粘附粉尘，尤其是粘性粉尘，通过振荡打击金属极板无法将附着粉尘完全清除，从而会导致电场对粉尘的荷电能力下降，降低除尘效率。而湿式静电除尘器虽然能改善干式静电除尘器电极板粉尘粘附问题，但是仍无法将放电极和集尘极板上的粘附粉尘冲刷干净。因此需要设计一种新的自清洁式静电除尘器。

发明内容

本发明的目的在于针对背景技术提出的技术问题提供一种接地极均匀雾化电晕放电自清洁式静电除尘器去除粘性粉尘，既解决了传统干式静电除尘器电极板粘性粉尘清理困难的问题，还解决了湿式静电除尘器粘附粉尘冲刷不干净的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种接地极均匀雾化电晕放电自清洁式静电除尘器，包括低温等离子体发生装置、溶液存储箱、外部绝缘壳体；

所述低温等离子体发生装置包括高压直流电源、集尘极和均匀雾化放电极，所述高压直流电源正极接所述集尘极，所述集尘极为金属筒电极；均匀雾化放电极接地以及高压直流电源负极；所述均匀雾化放电极包括内管、外管、导线，所述内管的管壁上开有出水圆孔，所述外管紧套在内管外部，所述导线缠绕在所述外管外面，所述内管内部流入所述溶液存储箱中的溶液，并将所述溶液通过所述内管外壁圆孔渗入所述外管，所述导线将所述外管吸收的溶液通过电场作用进行均匀雾化；所述均匀雾化放电极位于所述集尘极中心位置；

所述溶液存储箱包括上部溶液供给箱、下部溶液收集箱和循环水泵，所述上部溶液供给箱安装在所述低温等离子体发生装置顶部；所述循环水泵将所述下部溶液收集箱收集的溶液通过机械循环送入所述上部溶液供给箱；

接通高压直流电源，均匀雾化放电极与集尘极之间形成电晕区，在电晕区中存在大量正负离子和自由电子，将溶液雾化并荷电；在电晕区内，负离子或带电液滴与粉尘颗粒进行碰撞捕集，粉尘颗粒在电场力的作用下被集尘极吸附，然后由于液滴重力作用流入下部溶液收集箱，溶液经过滤后用循环水泵通过机械循环将已使用的溶液送入上部溶液供给箱，循环使用溶液。

所述外部绝缘壳体设置有进气口，所述进气口位于在所述上部溶液供给箱底部与所述绝缘支架之间，所述进气口通入含尘气体。

所述上部溶液供给箱安装有注水口，所述注水口用于往所述上部溶液供给箱注入溶液；所述下部溶液收集箱安装有卸料口、出气口，所述卸料口将所述下部溶液收集箱中的沉淀物和废弃溶液排出，所述出气口排出所述低温等离子体发生装置净化后的气体；所述出气口设置在下部溶液收集箱中空气区域的右侧。

所述内管共200mm长，外径10mm内径8mm，圆壁从底部往上每隔15mm四周均匀开6个出水圆孔，所述的出水圆孔直径皆为1mm，所述的内管通过橡胶密封圈固定在上部溶液供给箱底部。

所述导线线径为0.8mm，螺距8mm，长200mm，所述的导线缠绕所述的外管。

所述上部溶液供给箱设有注水口；所述上部溶液供给箱壳体采用8mm厚的pp板，长300mm，宽300mm，高130mm，利用PP焊条焊接固定。所述下部溶液收集箱收集的溶液利用循环水泵重新流入上部溶液供给箱中，所述注水口设置在所述上部溶液供给箱顶部，距离所述上部溶液供给箱左侧壁40mm。

所述进气口设置在绝缘外壳左侧壁，进气口设置距离所述上部溶液供给箱底部20mm。

所述下部溶液收集箱设有卸料口、出气口和过滤筛网。所诉下部溶液收集箱壳体采用8mm厚的PP板，长300mm，宽300mm，高130mm，利用PP焊条焊接固定。所述卸料口设置在所述下部溶液收集箱底部，距离左侧壁40mm。所述出气口设置在所述下部溶液收集箱右侧壁，出气口设置距离所述下部溶液收集箱底部60mm。所述过滤筛网防止所述下部溶液收集箱中的沉积物和杂质进入所述循环水泵。

所述进气口与所述出气口为直径32mm的PP圆管，长100mm，并利用PP焊条与所述绝缘PP壳体进行焊接固定。

所述卸料口为PP圆管，利用PP焊条与所述绝缘PP壳体进行焊接固定。

所述绝缘支架采用8mm厚的PP板材，长100mm，宽100mm，通过PP焊条焊接方式固定在绝缘外壳处，距离上部溶液供给箱底部60mm，上下支架相距150mm

所述集尘极采用1mm厚的金属筒电极，高150mm，直径为100mm，通过螺纹连接的方式固定在绝缘支架末端处，距离外部绝缘壳体99mm，距离均匀雾化放电极45mm。

所述循环水泵放置在绝缘壳体外侧。

有益效果：

1、本发明成本较低，使用寿命长，性能稳定，解决了现有技术中捕集粉尘范围窄，干式静电除尘器中集尘极粉尘粘附严重，湿式静电除尘器耗水量大，占地面积广等问题；本发明使用范围广，实现放电极的均匀雾化功能，增加了集尘极自动清洗功能，耗水量少，占地面积小；实现了一种接地极均匀雾化电晕放电自清洁式静电除尘器，易于推广应用。

2、该处理装置具有操作简单、安装方便、设备投资小、处理成本低、适用范围广、处理速度快、净化效率高等优点，尤其是对颗粒直径小的粉尘颗粒具有显著效果。对比于干式静电除尘器，扩大了粉尘颗粒捕集范围，解决了集尘极粉尘粘附等问题；对比于湿式静电除尘器，耗水量降低，占地面积减少。该处理装置具有客观的潜在应用前景，有望在今后的粉尘气体处理工艺中得到广泛的推广和应用。

3、在下部溶液收集箱中的收集的溶液通过水泵加压，重新流入上部溶液供给箱中，充分利用溶液。

4、均匀雾化放电极实现了电晕雾化的均匀特性，增大了液滴接触面积，解决了放电过程布水不均的问题，提升了捕集效率。

附图说明

图1为本发明装置前视剖面结构示意图；

图2为本发明均匀雾化放电极部件示意图；

图3为本发明均匀雾化放电极侧视剖面图。

附图中：1-高压直流电源，2-控制开关，3-上部溶液供给箱，4-注水口，5-水管，6-溶液，7-橡胶密封圈，8-绝缘固定架，9-螺纹钉，10-进气口，11-集尘极，12-外管，13-下部溶液收集箱，14-导线，15-绝缘支架，16-出气口，17-过滤筛网，18-卸料口，19-循环水泵，20-内管，21-外部绝缘壳体，22-均匀雾化放电极。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的实施方式进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，绝不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方法，而非意图限制根据本申请的示例性实施例。如在这里所使用的，除非是上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对位置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

如图1所示，一种采用接地极均匀雾化电晕放电自清洁式静电除尘器，它包括等离子体发生装置、溶液存储箱和外部绝缘壳体21，设置在所述等离子体发生装置两端的溶液存储箱包括上部溶液供给箱3、进气口10、下部溶液收集箱13和循环水泵19，所述等离子体发生装置包括高压直流电源1、集尘极11和均匀雾化放电极22，所述均匀雾化放电极22包括内管20、外管12、导线14，上部溶液供给箱3包括注水口4，下部溶液收集箱13中包括卸料口18、出气口16和过滤筛网17，下部溶液收集箱中的溶液通入过滤筛网17和水管5进入循环水泵19送入上部试剂供给箱3中，外部绝缘壳体21设有进气口10，进气口10通入含尘气体。将集尘极11接通高压直流电源1正极，均匀雾化放电极接地以及高压直流电源1负极，均匀雾化放电极22与集尘极11之间通过电晕放电形成电晕区，在电晕区中存在大量正负离子和自由电子并给雾化液滴荷电，待处理的含粉尘气体通过进气口10进入均匀雾化放电极22与集尘极11产生的电场中，将含粉尘气体与雾化荷电液滴结合，并在电场力的作用下被捕集到集尘极11中，粉尘随着雾化液滴在集尘极11中凝结下落到下部溶液收集箱13中，达到去除粉尘的目的。

作为一种优选技术方案，所述均匀雾化放电极利用橡胶密封圈7固定在所述上部溶液供给箱3底部中心位置，所述集尘极11为1mm厚的金属筒电极，利用螺纹钉9固定在绝缘支架15末端处，所述集尘极距离绝缘壳体100mm，距离均匀雾化放电极45mm。

作为本发明的进一步改进，所述上部溶液供给箱3和所述下部溶液收集箱13利用PP焊条进行焊接固定定型。

作为本发明的进一步改进，所述均匀雾化放电极通过所述绝缘固定架8固定在所述上部溶液供给箱3中心位置。

作为本发明的进一步改进，所述集尘极11通过电线连接所述高压直流电源1

作为本发明的进一步改进，所述绝缘壳体的横截面为矩形，其材质为PP。

作为本发明的进一步改进，所述进气口10、出气口16为圆筒形结构，材质为PP。

作为本发明的进一步改进，所述高压直流电源1的输出电压为0～30kV。

作为本发明的进一步改进，所述均匀雾化放电极中所述内管20圆壁上从底部往上每隔15mm开一层出水圆孔a，每一层在圆壁上均匀开6个出水圆孔，所述出水圆孔直径为1mm。

采用本发明的装置净化含粉尘气体的过程原理如下：将溶液6倒入上部溶液供给箱3中，打开高压直流电源1，溶液6通过内管20的圆孔渗入外管12处，再流到导线14处，接通高压直流电源，均匀雾化放电极与集尘极之间形成电晕区，在电晕区中存在大量正负离子和自由电子，将溶液雾化并荷电。在电晕区内，负离子或带电液滴与粉尘颗粒进行碰撞捕集，粉尘颗粒在电场力的作用下被集尘极吸附，雾化液滴在集尘极11处凝结并下落到下部溶液收集箱13中，流经过滤筛网17和水管5并送入循环水泵19利用机械循环重新进入上部溶液供给箱3中，实现循环利用。

该处理装置具有操作简单、安装方便、设备投资小、处理成本低、适用范围广、处理速度快、净化效率高等优点，尤其是对颗粒直径小的粉尘颗粒具有显著效果。对比于干式静电除尘器，扩大了粉尘颗粒捕集范围，解决了集尘极粉尘粘附等问题；对比于湿式静电除尘器，耗水量降低，占地面积减少。该处理装置具有客观的潜在应用前景，有望在今后的粉尘气体处理工艺中得到广泛的推广和应用。

以上所述实施例表达了本发明的优选实施例，描述内容较为详细和具体，但并不仅仅局限于本发明；特别指出的是，对于本领域的研究人员或技术人员来讲，在不脱离本发明的结构之内，设备部件局部的改进，不同设备特征的组合等，均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种接地极均匀雾化电晕放电自清洁式静电除尘器，其特征在于：包括低温等离子体发生装置、溶液存储箱；

所述低温等离子体发生装置包括高压直流电源、集尘极和均匀雾化放电极，所述高压直流电源正极接所述集尘极，所述集尘极为金属筒电极；均匀雾化放电极接地以及高压直流电源负极；所述均匀雾化放电极用于将流经溶液均匀分布在放电极表面，并在电场力的作用下将溶液实现均匀雾化。

所述溶液存储箱包括上部溶液供给箱，所述上部溶液供给箱安装在所述低温等离子体发生装置顶部；

接通高压直流电源，均匀雾化放电极与集尘极之间形成电晕区，在电晕区中存在大量正负离子和自由电子，将溶液雾化并荷电；在电晕区内，负离子或带电液滴与粉尘颗粒进行碰撞捕集，粉尘颗粒在电场力的作用下被集尘极吸附。

2.根据权利要求1所述的一种采用接地极均匀雾化电晕放电自清洁式静电除尘器，其特征在于：还包括外部绝缘壳体，所述外部绝缘壳体设置有进气口，所述进气口位于在所述上部溶液供给箱底部与所述绝缘支架之间，所述进气口通入含尘气体。

3.根据权利要求1所述的一种采用接地极均匀雾化电晕放电自清洁式静电除尘器，其特征在于：所述上部溶液供给箱安装有注水口，所述注水口用于往所述上部溶液供给箱注入溶液；所述下部溶液收集箱安装有卸料口、出气口，所述卸料口将所述下部溶液收集箱中的沉淀物和废弃溶液排出，所述出气口排出所述低温等离子体发生装置净化后的气体；所述出气口设置在下部溶液收集箱中空气区域的右侧。

4.根据权利要求1所述的一种采用接地极均匀雾化电晕放电自清洁式静电除尘器，其特征在于：所述内管共200mm长，外径10mm内径8mm，圆壁从底部往上每隔15mm四周均匀开6个出水圆孔，所述的出水圆孔直径皆为1mm，所述的内管通过橡胶密封圈固定在上部溶液供给箱底部。

5.根据权利要求1所述的一种采用接地极均匀雾化电晕放电自清洁式静电除尘器，其特征在于：所述上部溶液供给箱设有注水口；所述上部溶液供给箱壳体采用8mm厚的pp板，长300mm，宽300mm，高130mm，利用PP焊条焊接固定。所述下部溶液收集箱收集的溶液利用循环水泵重新流入上部溶液供给箱中，所述注水口设置在所述上部溶液供给箱顶部，距离所述上部溶液供给箱左侧壁40mm。

6.根据权利要求1所述的一种采用接地极均匀雾化电晕放电自清洁式静电除尘器，其特征在于：所述下部溶液收集箱设有卸料口、出气口和过滤筛网。所诉下部溶液收集箱壳体采用8mm厚的PP板，长300mm，宽300mm，高130mm，利用PP焊条焊接固定；所述卸料口设置在所述下部溶液收集箱底部，距离左侧壁40mm。所述出气口设置在所述下部溶液收集箱右侧壁，出气口设置距离所述下部溶液收集箱底部60mm；所述过滤筛网防止所述下部溶液收集箱中的沉积物和杂质进入所述循环水泵；所述循环水泵放置在绝缘壳体外侧。

7.根据权利要求1所述的一种采用接地极均匀雾化电晕放电自清洁式静电除尘器，其特征在于：所述进气口与所述出气口为直径32mm的PP圆管，长100mm，并利用PP焊条与所述绝缘PP壳体进行焊接固定。

8.根据权利要求1所述的一种采用接地极均匀雾化电晕放电自清洁式静电除尘器，其特征在于：所述均匀雾化放电极包括内管、外管、导线，所述内管的管壁上开有出水圆孔，所述外管紧套在内管外部，所述导线缠绕在所述外管外面，所述内管内部流入所述溶液存储箱中的溶液，并将所述溶液通过所述内管外壁圆孔渗入所述外管，所述导线将所述外管吸收的溶液通过电场作用进行均匀雾化。

9.根据权利要求1所述的一种采用接地极均匀雾化电晕放电自清洁式静电除尘器，其特征在于：所述集尘极采用1mm厚的金属筒电极，高150mm，直径为100mm，通过螺纹连接的方式固定在绝缘支架末端处，距离外部绝缘壳体99mm，距离均匀雾化放电极45mm。

10.根据权利要求1所述的一种采用接地极均匀雾化电晕放电自清洁式静电除尘器，其特征在于：溶液存储箱还包括下部溶液收集箱和循环水泵；所述循环水泵将所述下部溶液收集箱收集的溶液通过机械循环送入所述上部溶液供给箱；负离子或带电液滴与粉尘颗粒进行碰撞捕集，粉尘颗粒在电场力的作用下被集尘极吸，附然后由于液滴重力作用流入下部溶液收集箱，溶液经过滤后用循环水泵通过机械循环将已使用的溶液送入上部溶液供给箱，循环使用溶液。

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