CN203437226U - 一种基于混沌磁加强的静电除尘系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于混沌磁加强的静电除尘系统，属于静电除尘领域。它主要解决的技术问题是为了既可以利用交变磁场提高除尘率同时又不增加电磁污染。由进烟口、铁氧体、硅钢片、集尘槽、线圈、旋风分离器空腔、出烟道、高压线状电极、高压筒状电极、混沌交流电源、运算放大器、电感组成，其特征是套有圆柱状线圈的圆柱状铁氧体同焊在旋风分离器空腔壁上的圆形的硅钢片相连；线圈同两个运算放大器的反相端相连。交变磁场变化频率受流过线圈内的电流的影响。电流由交流电源提供。为了降低电磁干扰，交流电源采用混沌交流电源。由于混沌具有扩频特性，可以分散频谱能量，降低频的频谱尖峰，因此可以利用混沌来抑制电磁干扰。它主要用于静电旋风除尘领域。
Description
技术领域
本实用新型属于静电除尘领域，尤其是指一种基于混沌磁加强的静电除尘系统。
背景技术
近来医学研究表明肺癌的发生呈上升趋势，特别是不吸烟者的肺癌发生率也同样呈上升趋势。已有文献报道这种情况的出现同PM2.5关系密切。PM2.5是指空气动力学直径小于2.5微米的颗粒，它能吸附各种有毒物质并直接进入人体下呼吸道。现在公认PM2.5是污染物之一。
热电企业、供暖企业所使用的燃煤是PM2.5的重要来源之一，因而对这些企业排放物的治理是抑制PM2.5的重要手段。在众多的治理方法中静电同旋风除尘相结合的混合除尘系统是一种较为理想的方法。静电除尘主要是靠颗粒荷电被吸附而脱除。旋风除尘是一种传统的除尘方法，主要靠高速旋转运动的气流产生的离心力对颗粒进行分离，具有结构简单、造价低的特点，但其对细粒的控制作用较弱。静电除尘对细微粒的控制作用较好，因此将两者结合是一种较为理想的方案。尽管这两者结合是一种好的办法，可是对于微小颗粒的去除率还不能达到满意程度，为此在静电旋风的基础上增加磁场。带电粒子在磁场的作用下会产生复杂的拉莫运动，使得带电粒子在处理电场内停留时间加长。有研究者已将磁铁置于高压静电场内，从而形成内加磁场，但是磁铁在静电场内增加很大的风阻。同时采用永久磁铁磁极性固定使带电微粒子在电场内停留时间不够长，采用交变磁场可以使带电微粒在电场停留更长时间。
采用交变磁场可以使除尘效果更好，但是同时带来一个问题，交变磁场会增加电磁污染，即产生较强的电磁干扰(E1ectromagnetic InterferenceEMI)，从而使整个设备不能满足相关电磁兼容性(E1ectromagneticCompatibility，EMC)标准的要求。近年来由于各种电气、电子设备数量的急剧增加，使设备间的日益受到了人们的重视。欧共体已经规定，从1996年1月1日起进入欧共体市场的电子、电气产品必须符合相关的EMC标准，否则不允许在欧洲市场流通。为了避免降低大气污染的同时增加电磁污染的尴尬局面的发生，降低电磁干扰是一个非常重要的条件。已有文献报道利用混沌可以有效降低电磁干扰。
为了既可以利用交变磁场提高除尘率同时又不增加电磁污染，本实用新型提出了一种基于混沌磁加强的静电除尘系统。它可以有效地解决上述问题。
发明内容
为了克服交变磁场增加电磁污染的不足，本实用新型提出一种基于混沌磁加强的静电除尘系统，该系统既可以达到提高除尘效率的目的又可以不增加电磁污染的最佳效果。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：本实用新型装置由进烟口、铁氧体、硅钢片、集尘槽、线圈、旋风分离器空腔、出烟道、高压线状电极、高压筒状电极、混沌交流电源、运算放大器、电感组成，其特征是套有圆柱状线圈的圆柱状铁氧体同焊在旋风分离器空腔壁上的圆形的硅钢片相连；线圈同两个运算放大器的反相端相连。
因为旋风分离器空腔体是用钢板焊接而成，在外部加磁铁会被旋风分离器空腔的金属壁屏蔽，所以将旋风分离器空腔的侧壁上，接近于高压筒状电极处割出一个圆形孔。用等面积的圆形硅钢片焊接于圆形孔内。将圆柱状铁氧体端同圆形硅钢片粘连，圆柱状线圈缠绕在圆柱状铁氧体上。线圈的两端同交流电源相连。
当烟尘在引风机的风力作用下，经过圆形的进烟口进入旋风分离器空腔。高速旋转运动的气流产生的离心力对较大颗粒将产生分离作用。较大的颗粒将在离心力的作用下向腔壁运动，最后滑落入集尘槽。微细颗粒受离心力作用不大，但是在旋风分离器空腔主轴处加有电晕极（高压线状电极）和高压筒状电极板，将对其产生电场力的作用；同时由于外加交变磁场的作用，使得带电颗粒受到洛仑兹力的作用。微颗粒在电场力和洛仑兹力的共同作用下作复杂的拉莫运动，延长了颗粒在电场内的作用时间，使得颗粒可以充分的荷电。由于磁场极性随所加交流电流而变化。当微颗粒运动将摆脱电场时，由于磁场极性发生变化，导致其所受洛仑兹力方向发生改变，再次进入电场区，微粒荷电的时间得以延长，荷电的颗粒同没有荷电的微粒碰撞可以使其荷电。充分荷电的颗粒最终在电场力的作用下被旋风分离器空腔壁捕获。经过旋风分离及高压静电处理后的烟尘将由圆筒状出烟道排出。
交变磁场变化频率受流过线圈内的电流的影响。电流由交流电源提供。为了降低电磁干扰，交流电源采用混沌交流电源。由于混沌具有扩频特性，可以分散频谱能量，降低频的频谱尖峰，因此可以利用混沌来抑制电磁干扰。混沌交流电源电路采用著名的蔡氏电路。它由一个电感，两个电容，一个线性电阻和一个分段线性电阻（蔡氏二极管）组成。如果该系统的参数适当，则可满足形成奇异鞍周期轨道的条件，可产生混沌振荡。蔡氏二极管由两个运放及六个电阻组成，分别为附图2中的运算放大器a11、运算放大器b12、R2、R3、R4、R5、R6、R7。
本实用新型的有益效果是，既可以利用交变磁场提高除尘率，同时又不增加电磁污染，以达到除尘的最佳效果。它主要用于静电旋风除尘领域。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是一种基于混沌磁加强的静电除尘系统的纵剖面构造图。
图2是本实用新型的电路原理图
图中1.进烟口，2.铁氧体，3.硅钢片，4.集尘槽，5.线圈，6.旋风分离器空腔，7.出烟道，8.高压线状电极，9.高压筒状电极，10.混沌交流电源，11.运算放大器a，12.运算放大器b，13.电感。
具体实施方式
在图1中，进烟口1同旋风分离器空腔6相连，高压线状电极8位于高压筒状电极9中间，高压筒状电极9固定于出烟道壁上，铁氧体2通过硅钢片3同旋风分离器空腔侧壁相连接，圆柱状线圈5缠绕在圆柱状铁氧体2上，圆柱状线圈5同交流电源10相连，集尘槽4同旋风分离器空腔6相连接。
在图2中，电容C2通过电阻R1同电感13电容C1相连，线圈5同运算放大器a11反相端、运算放大器b12的反相端相连，线圈5缠绕在铁氧体2上，电阻R4同运算放大器a11相连，电阻R7同运算放大器b12相连，电阻R3同运算放大器a11相连，电阻R5同运算放大器b12相连，电阻R2同运算放大器a11相连，电阻R6同运算放大器b12相连。
Claims (2)
1.一种基于混沌磁加强的静电除尘系统，由进烟口、铁氧体、硅钢片、集尘槽、线圈、旋风分离器空腔、出烟道、高压线状电极、高压筒状电极、混沌交流电源、运算放大器、电感组成，其特征是套有圆柱状线圈的圆柱状铁氧体同焊在旋风分离器空腔壁上的圆形的硅钢片相连。
2.根据权利要求1所述的基于混沌磁加强的静电除尘系统，其特征是：线圈同两个运算放大器的反相端相连。
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