CN204380852U - 一种除尘装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种除尘装置，包括供电组件，放电组件和集尘组件，放电组件包括垂直设置于通道轴线上的网状电极和蜂窝状电极，网状电极、蜂窝状电极和集尘组件依次设置于通道中，网状电极的和蜂窝状电极相对的面上设有导电丝，网状电极和蜂窝状电极间间距为导电丝长度L的50％～75％。该除尘装置利用间隙放电释放电荷，除尘装置有大量的接触间隙，基本上每个间隙都能够产生一个放电点，除尘装置放电电压低，放电间隙较小，放电点多，电源利用效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及气体净化领域，具体讲涉及一种除尘装置。
背景技术
随着生活水平的提高，社会的进步，环境卫生标准日益严格，人们对空气中的污染物的成分、浓度日益关切，尤其是对工业废气含有的固体物质的粉碎、筛分、输送、爆破等机械过程产生的粒度大的粉尘或产生于燃烧、高温熔融和化学反应等过程的粒度小的烟尘更为关注，应运而生的各类除尘装置广泛应用于工业废气处理，而按照捕集机理可分为机械除尘装置、过滤除尘装置、洗涤除尘装置和静电除尘装置等。
依靠机械力将尘粒从气流中除去的机械除尘装置，结构简单，设备和运行成本较低，但除尘效率不高。将含尘气流通过过滤料将尘粒分离捕集的过滤除尘装置，采用内部过滤和表面过滤两种方式，除尘效率一般为90％～99％，不适用于温度高的含尘气体。用液体洗涤含尘气体的洗涤除尘装置，利用尘粒与液滴或液膜碰撞而被俘获，与气流分离，除尘效率为80％～95％，运转费用较高。
将含尘气体通过高压静电场的静电除尘装置，空气分子在强电场中被电离为正离子和电子，与电子结合带上负电的尘粒，被正极板吸附，实现净化。此种除尘装置气流阻力小，除尘效率可达99％以上，但因成本较高，需要高电压支持，占地面积较大等原因难以在工业废气处理中得到应用。
实用新型内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种除尘装置，该装置通过其网形电极上设置的导电丝与蜂窝状电极间间隙放电释放电荷，使通入装置的废气中的颗粒物粘连电荷，再于废气气流流向的下游位置设置吸附电极，吸附电极吸附带有电荷的颗粒物，达到净化废气的目的。
为实现上述实用新型目的，本实用新型采取的技术方案为：
一种除尘装置包括供电组件，放电组件和集尘组件，放电组件包括垂直设置于通道轴线上的网状电极和蜂窝状电极，网状电极、蜂窝状电极和集尘组件依次设置于通道中，网状电极的和蜂窝状电极相对的面上设有导电丝。
进一步的，网状电极和蜂窝状电极间间距为导电丝长度L的50％～75％。
电介质在足够强的电场作用下将失去其介电性能成为导体,称为电介质击穿,所对应的电压称为击穿电压。电介质击穿时的电场强度称为击穿场强。
通常在标准大气环境下，工频电压均匀电场强度(两个电极为板-板间隙)的击穿场强为300kV/m，如果某电极有尖端或毛刺(此时两个电极为棒-板间隙)，其击穿场强会大为降低，击穿电压与电极形状及分部有关；棒-板间隙，在尖电极附近电场强度最大，棒极将产生刷状、火花放电，最后导致电弧放电(击穿)。标准雷电冲击在均匀电场强度的击穿场强为500kV/m，在扰动状况下的击穿场强为2.2-2.5kV/mm。
导电丝2和蜂窝状电极3的半导体介质5之间的间隙足够小，导电丝2随气流扰动，空气的击穿场强按2.4kV/mm考虑，网状电极1与蜂窝状电极3之间间隙足够小，导电丝与半导体介质5接触面的间隙不大于0.1毫米，则两电极之间的直流电压为几百伏即能满足放电要求。
导电丝2的长度和网状电极1与蜂窝状电极3间的距离可根据需要自行设定。
网状电极1与蜂窝状电极3安装距离需保证二者在装置使用时不发生直接接触且导电丝2与半导体介质5间在气流通过时能够出现微小间隙。
导电丝经气体吹拂拂动于网状电极与蜂窝状电极之间。
网状电极和导电丝焊接连接，导电丝连接在网状电极的通孔节点处，网状电极材质和导电丝为导电金属材料，网状电极的孔内径可以据使用情况设定，依据气体流量，气体的含尘量，综合考虑选择，孔内径大于气体中最大粉尘颗粒的直径，又需考虑，孔内径大，气流通畅，气体流通速度快，但会降低单位面积导电丝的数量，放电电子会减少，降低带电粒子与尘粒接触的机会，则吸附能力下降；孔内径小，且导电丝多，释放的游离电子较多，则吸附效果好，但气体通过的慢。
导电丝长度依据使用的材料和直径确定，使其能在气流通过时有良好的漂浮性。
蜂窝状电极设有多个通孔，通孔均匀设置，单个通孔面积与网状电极单个通孔面积相近，且通孔与网状电极的孔相对设置，使气体气流通畅。
如导电丝2设计长度为50mm，良好接触距离即能提供微小间隙的距离通常为导电丝2设计长度的50％～75％，则网状电极1与蜂窝状电极3之间的安装距离为25mm～36mm。
导电丝2在气流通过时与半导体介质5发生接触，在这个过程中导电丝2与半导体介质5间会存在很多接触间隙，当这些间隙足够小，从而电场强度达到击穿场强时就会产生放电；导电丝2与直流电源连接，能够提供连续且稳定的电压，只要气流连续，导电丝2随气流扰动，导电丝2与半导体介质5间会存在很多足够小的接触间隙，则会有很多放电点，放出很多自由电子。
空气电离，空气中的气体分子会失去一些电子，这些失去的电子称为自由电子，释放出的电子随着气流在一定区域里形成离子雾。颗粒物"俘获"电子带电。随气流流动当吸附电极7附近有离子雾时，离子雾中的颗粒物因携带与吸附电极7极性相反的电荷，很容易被吸附到吸附电极7上，从而达到净化废气的目的。
进一步的，供电组件包括直流电源和可调电阻，直流电源的负极与网状电极连接，其接地极与蜂窝状电极连接，其正极和与其连接的集尘组件间设置可调电阻。
进一步的，供电组件包括直流电源和可调电阻，直流电源的正极与网状电极连接，其接地极与蜂窝状电极连接，其负极和与其连接的集尘组件间设置可调电阻。
进一步的，由220V的工频交流电(AC)经全波整流电路整流得到直流电源。
如图2所示的本申请的除尘装置的等效电路图，工频交流电(AC)经全波整流电路整流后的200～400V的双极性直流电。
整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。
全波整流电路能够把交流转换成单一方向电流，由两个或多个整流器合并而成，一个负责正方向，一个负责负方向。
全波整流电路由四个二极管组成整流桥。
进一步的，蜂窝状电极由多个在同一面上的多边形的放电单元组成，多边形的放电单元中心开有多边形通孔，多边形通孔外设有多边形的接地电极，接地电极外围均设有半导体材料或绝缘材料。保证导电丝不与接地线直接连接发生短路。
进一步的，集尘组件为吸附电极，吸附电极为平板电极，平板电极和通道轴线的夹角为0°～45°。
进一步的，平板电极和通道轴线的夹角为10°～30°。
平板电极与通道轴线方向夹角为0°～45°，即平板电极有一定角度的倾斜，平板电极末端可设有收集装置，倾斜的角度有利于灰尘沿平板斜披进入收集装置。
集尘组件为吸附电极，吸附电极为两块相对的平板电极，其中一块连接可调电阻后与直流电源的电极相连，另一块连接地电极，相对的电极电场较强，吸附能力强。
集尘组件为吸附电极，吸附电极上设有自动清扫组件。
进一步的，蜂窝状电极和集尘组件间间距为20cm～150cm。
吸附电极7与网状电极1和蜂窝状电极3之间的距离和气流的流速、气流中颗粒物的流量、网状电极1和蜂窝状电极3之间单位时间所释放出来的电子数量有关，设计时原则上释放出来的电子数是气流中颗粒物数量的2～5倍，间距能够使气流中颗粒物在离子雾到达吸附电极7之前充分粘附电子，且不会过多的被管道壁吸附，在不同条件下吸附电极7与网状电极1和蜂窝状电极3之间的距离可根据需要加以调节，根据经验其距离在20～150cm范围里可以满足大多数场所的要求。
图中R1是导电丝2和蜂窝状电极3中半导体介质5接触时半导体介质5的等效电阻；
图中R2是网状电极1和蜂窝状电极3放电时半导体介质5在放电时的等效电阻；
图中R1和R2的阻值一般都较大，对电源设备造成的损耗较小；
图中R3是电极放电后的离子雾和可调电阻的合成电阻；
离子雾区的等效电阻一般较小，可调电阻起到调节整个放电-吸附回路电流保护设备的作用。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：
1.本实用新型中的除尘装置利用间隙放电释放电荷，除尘装置有大量的接触间隙，基本上每个间隙都能够产生一个放电点，除尘装置放电电压低，放电间隙较小，放电点多，电源利用效率较高。
2.本实用新型中的除尘装置利用间隙放电释放电荷，当两个电极接触时，由于半导体介质有较大的电阻，所以对直流源等设备不会产生影响。
3.本实用新型中的除尘装置的网状电极提供了气体通过的通道和大量的导电丝连接点。
4.本实用新型中的除尘装置蜂窝状电极提供了气体通过的通道和游离电子的空间。
5.本实用新型中的除尘装置结构简单，制作简单，成本低廉。
6.本实用新型中的除尘装置耐腐蚀性强和使用寿命比较长。
7.本实用新型中的除尘装置容易安装和拆卸。
附图说明
图1是除尘装置示意图；
图2是除尘装置的等效电路图；
图3是网状电极结构示意图；
图4是蜂窝状电极局部示意图；
图5是蜂窝状电极放电单元示意图；
其中，1—网状电极，2—导电丝，3—蜂窝状电极，4—通孔，5—半导体介质，6—接地电极，7—吸附电极，8—可调电阻。
具体实施方式
下面结合实例对本实用新型进行详细的说明。
实施例1：
如图1所示，工厂排放的废气经过气体通道至连接直流电源的网状电极1和蜂窝状电极3。网状电极1和蜂窝状电极3垂直于通道的轴线方向上平行设置，网状电极的和蜂窝状电极相对的面上设有导电丝，网状电极、蜂窝状电极和集尘组件依次设置于通道中。供电组件包括由220V的工频交流电(AC)经全波整流电路整流得到直流电源和可调电阻，直流电源的负极与网状电极连接，其接地极与蜂窝状电极连接，其正极和与其连接的集尘组件间设置可调电阻。如图2所示的本申请的除尘装置的等效电路图，工频交流电(AC)经全波整流电路整流后的200～400V的双极性直流电。
导电丝2设计长度为50mm，网状电极和蜂窝状电极间间距为导电丝长度L的25mm。导电丝经气体吹拂拂动于网状电极与蜂窝状电极之间。
蜂窝状电极由多个在同一面上的多边形的放电单元组成，多边形的放电单元中心开有多边形通孔，多边形通孔外设有多边形的接地电极，接地电极外围均设有半导体材料或绝缘材料。保证导电丝不与接地线直接连接发生短路。
导电丝2随气流扰动，空气的击穿场强按2.4kV/mm考虑，网状电极1与蜂窝状电极3之间间隙足够小，导电丝与半导体介质5接触面的间隙不大于0.1毫米，则两电极之间的直流电压为几百伏即能满足放电要求。
网状电极和导电丝焊接连接，导电丝连接在网状电极的通孔节点处，网状电极材质和导电丝为导电金属材料，网状电极的孔内径据据气体流量和气体的含尘量等综合考虑选择。
蜂窝状电极设有多个通孔，通孔均匀设置，单个通孔面积与网状电极单个通孔面积相近，且通孔与网状电极的孔相对设置，使气体气流通畅。
导电丝2在气流通过时与半导体介质5发生接触，过程中导电丝2与半导体介质5间会存在很多接触间隙，当这些间隙足够小，从而电场强度达到击穿场强时就会产生放电；导电丝2与直流电源连接，能够提供连续且稳定的电压，只要气流连续，导电丝2随气流扰动，导电丝2与半导体介质5间会存在很多足够小的接触间隙，则会有很多放电点，放出很多自由电子。
空气电离，空气中的气体分子会失去一些电子，这些失去的电子称为自由电子，释放出的电子随着气流在一定区域里形成离子雾。颗粒物"俘获"电子带电。随气流流动当吸附电极7附近有离子雾时，离子雾中的颗粒物因携带与吸附电极7极性相反的电荷，很容易被吸附到吸附电极7上，从而达到净化废气的目的。
集尘组件为吸附电极，吸附电极为平板电极，平板电极和通道轴线的夹角为10°。
平板电极倾斜，平板电极末端设有收集装置，倾斜的角度有利于灰尘沿平板斜披进入收集装置。
蜂窝状电极和集尘组件间间距为20cm。
实施例2：
如图1所示，工厂排放的废气经过气体通道至连接直流电源的网状电极1和蜂窝状电极3。网状电极1和蜂窝状电极3垂直于通道的轴线方向上平行设置，网状电极的和蜂窝状电极相对的面上设有导电丝，网状电极、蜂窝状电极和集尘组件依次设置于通道中。供电组件包括由220V的工频交流电(AC)经全波整流电路整流得到直流电源和可调电阻，直流电源的正极与网状电极连接，其接地极与蜂窝状电极连接，其负极和与其连接的集尘组件间设置可调电阻。如图2所示的本申请的除尘装置的等效电路图，工频交流电(AC)经全波整流电路整流后的200～400V的双极性直流电。
导电丝2设计长度为60mm，网状电极和蜂窝状电极间间距为导电丝长度L的45mm。导电丝经气体吹拂拂动于网状电极与蜂窝状电极之间。
蜂窝状电极由多个在同一面上的多边形的放电单元组成，多边形的放电单元中心开有多边形通孔，多边形通孔外设有多边形的接地电极，接地电极外围均设有半导体材料或绝缘材料。保证导电丝不与接地线直接连接发生短路。
导电丝2随气流扰动，空气的击穿场强按2.4kV/mm考虑，网状电极1与蜂窝状电极3之间间隙足够小，导电丝与半导体介质5接触面的间隙不大于0.1毫米，则两电极之间的直流电压为几百伏即能满足放电要求。
网状电极和导电丝焊接连接，导电丝连接在网状电极的通孔节点处，网状电极材质和导电丝为导电金属材料，网状电极的孔内径据据气体流量和气体的含尘量等综合考虑选择。
蜂窝状电极设有多个通孔，通孔均匀设置，单个通孔面积与网状电极单个通孔面积相近，且通孔与网状电极的孔相对设置，使气体气流通畅。
导电丝2在气流通过时与半导体介质5发生接触，过程中导电丝2与半导体介质5间会存在很多接触间隙，当这些间隙足够小，从而电场强度达到击穿场强时就会产生放电；导电丝2与直流电源连接，能够提供连续且稳定的电压，只要气流连续，导电丝2随气流扰动，导电丝2与半导体介质5间会存在很多足够小的接触间隙，则会有很多放电点，放出很多自由电子。
空气电离，空气中的气体分子会失去一些电子，随着气流在一定区域里形成离子雾。颗粒物"俘获"离子带电。随气流流动当吸附电极7附近有离子雾时，离子雾中的颗粒物因携带与吸附电极7极性相反的电荷，很容易被吸附到吸附电极7上，从而达到净化废气的目的。
集尘组件为吸附电极，吸附电极为平板电极，平板电极和通道轴线的夹角为30°。
平板电极倾斜，平板电极末端设有收集装置，倾斜的角度有利于灰尘沿平板斜披进入收集装置。
蜂窝状电极和集尘组件间间距为100cm。
实施例3：
如图1所示，工厂排放的废气经过气体通道至连接直流电源的网状电极1和蜂窝状电极3。网状电极1和蜂窝状电极3垂直于通道的轴线方向上平行设置，网状电极的和蜂窝状电极相对的面上设有导电丝，网状电极、蜂窝状电极和集尘组件依次设置于通道中。供电组件包括由220V的工频交流电(AC)经全波整流电路整流得到直流电源和可调电阻，直流电源的正极与网状电极连接，其接地极与蜂窝状电极连接，其负极和与其连接的集尘组件间设置可调电阻。如图2所示的本申请的除尘装置的等效电路图，工频交流电(AC)经全波整流电路整流后的200～400V的双极性直流电。
导电丝2设计长度为70mm，网状电极和蜂窝状电极间间距为导电丝长度L的50mm。导电丝经气体吹拂拂动于网状电极与蜂窝状电极之间。
蜂窝状电极由多个在同一面上的多边形的放电单元组成，多边形的放电单元中心开有多边形通孔，多边形通孔外设有多边形的接地电极，接地电极外围均设有半导体材料或绝缘材料。保证导电丝不与接地线直接连接发生短路。
导电丝2随气流扰动，空气的击穿场强按2.4kV/mm考虑，网状电极1与蜂窝状电极3之间间隙足够小，导电丝与半导体介质5接触面的间隙不大于0.1毫米，则两电极之间的直流电压为几百伏即能满足放电要求。
网状电极和导电丝焊接连接，导电丝连接在网状电极的通孔节点处，网状电极材质和导电丝为导电金属材料，网状电极的孔内径据据气体流量和气体的含尘量等综合考虑选择。
蜂窝状电极设有多个通孔，通孔均匀设置，单个通孔面积与网状电极单个通孔面积相近，且通孔与网状电极的孔相对设置，使气体气流通畅。
导电丝2在气流通过时与半导体介质5发生接触，过程中导电丝2与半导体介质5间会存在很多接触间隙，当这些间隙足够小，从而电场强度达到击穿场强时就会产生放电；导电丝2与直流电源连接，能够提供连续且稳定的电压，只要气流连续，导电丝2随气流扰动，导电丝2与半导体介质5间会存在很多足够小的接触间隙，则会有很多放电点，放出很多自由电子。
空气电离，空气中的气体分子会失去一些电子，随着气流在一定区域里形成离子雾。颗粒物"俘获"离子带电。随气流流动当吸附电极7附近有离子雾时，离子雾中的颗粒物因携带与吸附电极7极性相反的电荷，很容易被吸附到吸附电极7上，从而达到净化废气的目的。
集尘组件为吸附电极，吸附电极为平板电极，平板电极和通道轴线的夹角为45°。
平板电极倾斜，平板电极末端设有收集装置，倾斜的角度有利于灰尘沿平板斜披进入收集装置。
蜂窝状电极和集尘组件间间距为150cm。
实施例4：
如图1所示，工厂排放的废气经过气体通道至连接直流电源的网状电极1和蜂窝状电极3。网状电极1和蜂窝状电极3垂直于通道的轴线方向上平行设置，网状电极的和蜂窝状电极相对的面上设有导电丝，网状电极、蜂窝状电极和集尘组件依次设置于通道中。供电组件包括由220V的工频交流电(AC)经全波整流电路整流得到直流电源和可调电阻，直流电源的负极与网状电极连接，其接地极与蜂窝状电极连接，其正极和与其连接的集尘组件间设置可调电阻。如图2所示的本申请的除尘装置的等效电路图，工频交流电(AC)经全波整流电路整流后的200～400V的双极性直流电。
导电丝2设计长度为50mm，网状电极和蜂窝状电极间间距为导电丝长度L的25mm。导电丝经气体吹拂拂动于网状电极与蜂窝状电极之间。
蜂窝状电极由多个在同一面上的多边形的放电单元组成，多边形的放电单元中心开有多边形通孔，多边形通孔外设有多边形的接地电极，接地电极外围均设有半导体材料或绝缘材料。保证导电丝不与接地线直接连接发生短路。
导电丝2随气流扰动，空气的击穿场强按2.4kV/mm考虑，网状电极1与蜂窝状电极3之间间隙足够小，导电丝与半导体介质5接触面的间隙不大于0.1毫米，则两电极之间的直流电压为几百伏即能满足放电要求。
网状电极和导电丝焊接连接，导电丝连接在网状电极的通孔节点处，网状电极材质和导电丝为导电金属材料，网状电极的孔内径据据气体流量和气体的含尘量等综合考虑选择。
蜂窝状电极设有多个通孔，通孔均匀设置，单个通孔面积与网状电极单个通孔面积相近，且通孔与网状电极的孔相对设置，使气体气流通畅。
导电丝2在气流通过时与半导体介质5发生接触，过程中导电丝2与半导体介质5间会存在很多接触间隙，当这些间隙足够小，从而电场强度达到击穿场强时就会产生放电；导电丝2与直流电源连接，能够提供连续且稳定的电压，只要气流连续，导电丝2随气流扰动，导电丝2与半导体介质5间会存在很多足够小的接触间隙，则会有很多放电点，放出很多自由电子。
空气电离，空气中的气体分子会失去一些电子，这些失去的电子称为自由电子，释放出的电子随着气流在一定区域里形成离子雾。颗粒物"俘获"电子带电。随气流流动当吸附电极7附近有离子雾时，离子雾中的颗粒物因携带与吸附电极7极性相反的电荷，很容易被吸附到吸附电极7上，从而达到净化废气的目的。
集尘组件为吸附电极，集尘组件为吸附电极，吸附电极为两块相对的平板电极，其中一块连接可调电阻后与直流电源的电极相连，另一块连接地电极，相对的电极电场较强，吸附能力强。平板电极和通道轴线的夹角为10°。
平板电极倾斜，平板电极末端设有收集装置，倾斜的角度有利于灰尘沿平板斜披进入收集装置。
集尘组件为吸附电极，吸附电极上设有自动清扫组件。
蜂窝状电极和集尘组件间间距为20cm。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种除尘装置，所述装置包括供电组件，放电组件和集尘组件，其特征在于，所述放电组件包括垂直设置于通道轴线上的网状电极和蜂窝状电极，所述网状电极、蜂窝状电极和所述集尘组件依次设置于通道中，所述网状电极的和蜂窝状电极相对的面上设有导电丝。
2.如权利要求1所述的一种除尘装置，其特征在于：所述网状电极和蜂窝状电极间间距为导电丝长度L的50％～75％。
3.如权利要求1所述的一种除尘装置，其特征在于：所述供电组件包括直流电源和可调电阻，所述直流电源的负极与网状电极连接，其接地极与蜂窝状电极连接，其正极和与其连接的所述集尘组件间设置可调电阻。
4.如权利要求1所述的一种除尘装置，其特征在于：所述供电组件包括直流电源和可调电阻，
所述直流电源的正极与网状电极连接，其接地极与蜂窝状电极连接，其负极和与其连接的所述集尘组件间设置可调电阻。
5.如权利要求3或4所述的一种除尘装置，其特征在于：由220V的工频交流电(AC)经全波整流电路整流得到所述直流电源。
6.如权利要求1所述的一种除尘装置，其特征在于：所述蜂窝状电极由多个在同一面上的多边形的放电单元组成，所述多边形的放电单元中心开有多边形通孔，所述多边形通孔外设有多边形的接地电极，所述接地电极外围均设有半导体材料或绝缘材料。
7.如权利要求1所述的一种除尘装置，其特征在于：所述集尘组件为吸附电极，所述吸附电极为平板电极，所述平板电极和通道轴线的夹角为0°～45°。
8.如权利要求7所述的一种除尘装置，其特征在于：所述平板电极和通道轴线的夹角为10°～30°。
9.如权利要求1所述的一种除尘装置，其特征在于：所述蜂窝状电极和集尘组件间间距为20cm～150cm。
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