CN204469512U - 一种低温等离子体废气净化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种低温等离子体废气净化设备，包括低温等离子体反应室，低温等离子体反应室的两端分别设有进气机构和出气机构，低温等离子体反应室的空腔内设有若干自由基发射装置。达到最佳净化气体的效果，提高低温等离子体废气净化设备的净气效率。

Description

一种低温等离子体废气净化设备

技术领域

本实用新型涉及一种净化设备，尤其是一种低温等离子体废气净化设备。

背景技术

等离子体被称为物质的第四形态，由电子、离子、自由基和中性粒子组成，低温等离子体有机气体净化器是利用等离子体以每秒800万次到5000万次的速度反复轰击异味气体的分子，去激活、电离、裂解废气中的各种成分，从而发生氧化等一系列复杂的化学反应，再经过多级净化，将有害物质转化为洁净的空气释放到大自然。

高能等离子除臭根据离子管激发方式的不同，可以分为云母管阻挡放电和花冠放电技术两种，不管采用哪一种放电方式，电源系统一律采用模块式组件，模块式结构的局限在于处理大流量废气时需要庞大的结构，单管毁坏局限于模块的内部结构必须整体更换，设备的体积大维护繁琐。就两种放电技术而言，介质材料的好坏决定了高能离子的数量；介质材料的结构形状也对高能离子的数量有决定性的影响，限于当前的技术与材料，国内外普遍采用云母、石英玻璃作为介质，采用贵金属合金材料作为内外电极。大量的实验表明相同材料不同的结构形状都会对高能离子的数量有影响；内外电极一正一负的方式或一正一接地方式，对高能离子的数量也有很大的影响；因此市面上现有的低温等离子体废气净化设备对介质材料，发射管结构，电源装置的研发尚处初级阶段。

而且，现有的低温等离子体废气净化设备的废气进气不够均匀且进气的流量以及流速无法调节，无法与低温等离子体反应室内的自由基发射装置等离子输出功率相匹配，低温等离子体废气净化设备净化后的气体直接从低温等离子体反应室排气口排出，“净化后”的气体含量没有进行随时的抽查检验，如果废气激活、电离、裂解不够完全时，就容易出现排出的净化气中含有废气的现象。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中低温等离子体废气净化设备所存在的缺陷，提供一种净化效率高，废气进气均匀且流量可调，实现净化后气体废气浓度随时检测的低温等离子体废气净化设备。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种低温等离子体废气净化设备，包括低温等离子体反应室，所述低温等离子体反应室的两端分别设有进气机构和出气机构，所述低温等离子体反应室的空腔内设有若干自由基发射装置，所述低温等离子体反应室的空腔内设有若干导流板，相邻的导流板之间形成气流通道，所述自由基发射装置镶嵌在气流通道内，所述自由基发射装置包括变频器与该变频器连接的高压变压器，与高压变压器连接的放电管以及位于放电管尾部的离子加速装置和离心风机；所述加速装置和离心风机的下方设有气体混合箱，该气体混合箱包括废气入口，等离子入口以及新鲜空气出口，所述废气入口与所述导流板形成的气流通道相对应，等离子入口与所述加速装置和离心风机的出口端相对应，新鲜空气出口与所述出气机构密封连接；

出气机构包括喷嘴，出气套以及喷嘴套，所述喷嘴的周面上设有若干与其中空的喷气口连通的空气入口，所述出气套的套壁上设有出气通道，所述出气套、喷嘴以及喷嘴套围成环形的空气缓冲室，压力空气通过出气套上的出气通道进入空气缓冲室并从喷嘴周面上的空气入口进入喷嘴的喷气口中。

上述的一种低温等离子体废气净化设备，所述放电管为单介质阻挡放电管或双介质阻挡放电管或尖端毛细放电管或平行极板放电管。

上述的一种低温等离子体废气净化设备，所述进气机构包括进气管，位于进气管进口处的流量调节结构以及位于进气管内的送气机构。

上述的一种低温等离子体废气净化设备，所述流量调节结构包括两个相对叠加的调节盘以及穿设在两调节盘上的螺纹轴，两调节盘上均设有若干通孔，两调节盘通过相对转动使得上调节盘和下调节盘上的通孔错开与重合。

上述的一种低温等离子体废气净化设备，所述送气机构包括固定在进气管内的旋转轴以及固定在该旋转轴上的螺旋桨叶。

本实用新型的有益效果为：该低温等离子体废气净化设备的自由基发射装置的变频器和高压变压器的组合由于输出能力较大克服了传统模块电源的不适用和受干扰性；所述高能离子加速装置采用磁控管高频振荡技术，目的是在高能离子远离发射管后，能量处于衰竭或者半衰竭状态时，通过微波场的高频振荡可以提高高能离子的撞击能力。进气机构对进入低温等离子体反应室的废气的流量以及流速进行调节，使得低温等离子体反应室内的高速等离子体与废气分子全面地碰撞，使得废气激活、电离、裂解完全，均匀，出气机构适合与外界的气动工具连接，将净化后的空气作为气动工具的动力进行使用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型低温等离子体反应室的结构示意图。

图3为本实用新型自由基发射装置的结构示意图；

图4为本实用新型进气机构的流量调节结构的示意图；

图5为本实用新型放电管的低温等离子参数图；

图6为本实用新型出气机构的结构示意图。

具体实施方式

为使对本实用新型的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解和认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图1至图5所示，一种低温等离子体废气净化设备，包括低温等离子体反应室1，低温等离子体反应室1的两端分别设有进气机构2和出气机构3，低温等离子体反应室1的空腔内设有若干自由基发射装置6。

低温等离子体反应室1的空腔内设有若干导流板4，相邻的导流板之间形成气流通道5，自由基发射装置6镶嵌在气流通道5内。

如图3所示，自由基发射装置6包括变频器7与该变频器7连接的高压变压器8，与高压变压器8连接的放电管9以及位于放电管9尾部的离子加速装置10和离心风机11；加速装置10和离心风机11的下方设有气体混合箱12，该气体混合箱12包括废气入口13，等离子入口14以及新鲜空气出口15，废气入口13与导流板形成的气流通道5相对应，等离子入口14与加速装置10和离心风机11的出口端相对应，新鲜空气出口15与出气机构3密封连接。

在本实用新型中，根据实际不同的需求，放电管9为单介质阻挡放电管或双介质阻挡放电管或尖端毛细放电管或平行极板放电管。

变频器7采用全桥整流，变频范围50Hz-3000Hz，输入电压220V-440V可变，变频器7为矢量变频，包含多种控制功能，漏电、过电流、欠流、欠相、过电压、过热等保护，变频器7通过频率信号改变电压提供给特种变压器；高压变压器8，由变频器提供电压指令，高压变压器8为油浸式变压器，低压端两根火线进，高压端一根火线出，电压从3000V-16000V可控，高压出现连接发射管内层金属网；

进气机构2包括进气管16，位于进气管16进口处的流量调节结构17以及位于进气管内的送气机构18。

如图4所示，流量调节结构17包括两个相对叠加的调节盘以及穿设在两调节盘上的螺纹轴19，两调节盘上均设有若干通孔20，两调节盘通过相对转动使得上调节盘18和下调节盘21上的通孔20错开与重合。

送气机构18包括固定在进气管16内的旋转轴22以及固定在该旋转轴22上的螺旋桨叶23。

如图6所示，出气机构3包括喷嘴24，出气套25以及喷嘴套26，喷嘴24的周面上设有若干与其中空的喷气口27连通的空气入口28，出气套25的套壁上设有出气通道29，出气套25、喷嘴24以及喷嘴套26围成环形的空气缓冲室，压力空气通过出气套25上的出气通道29进入空气缓冲室并从喷嘴周面上的空气入口28进入喷嘴的喷气口27中，当净化后的空气从出气套25的出气通道29进入到空气缓冲室中并顺着喷嘴24周面上的多个均匀排布的空气入口28进入到喷嘴24的喷气口27中，喷气口27中的空气形成虹吸，进一步加大了喷气口27喷出空气的压力，喷气口27与外界的气动工具连接，将净化后的空气作为气动工具的动力进行使用，无需泵气机构即可增加喷气口27的喷气压力。

在废气处理过程中，等离子体电子与气体分子相撞击，产生化学性核素，就是通常所说的激进和负荷载体，在等离子体化学反应过程中，等离子体传递化学能量的反应过程中能量的传递大致如下：

(1)电场+电子→高能电子

(2)高能电子+分子(或原子)→(受激原子、受激基团、游离基团)活性基团

(3)活性基团+分子(或原子)→生成物+热

(4)活性基团+活性基团→生成物+热

过程一：高能电子直接轰击

过程二：产生氧原子、臭氧、羟基自由基及小分子碎片

过程三：分子碎片氧化

从以上过程可以看出，电子首先从电场获得能量，通过激发或电离将能量转移到分子或原子中去，获得能量的分子或原子被激发，同时有部分分子被电离，从而成为活性基团，之后这些活性基团与分子或原子、活性基团与活性基团之间相互碰撞后生成稳定产物和热。另外，高能电子也能被卤素和氧气等电子亲和力较强的物质俘获，成为负离子，这类负离子具有很好的化学活性，在化学反应中起到了重要的作用。

该低温等离子体废气净化设备的自由基发射装置的变频器7和高压变压器8的组合由于输出能力较大克服了传统模块电源的不适用和受干扰性；高能离子加速装置10采用磁控管高频振荡技术，目的是在高能离子远离发射管后，能量处于衰竭或者半衰竭状态时，通过微波场的高频振荡可以提高高能离子的撞击能力。进气机构2对进入低温等离子体反应室1的废气的流量以及流速进行调节，使得低温等离子体反应室内的高速等离子体与废气分子全面地碰撞，使得废气激活、电离、裂解完全，均匀，出气机构3对净化后气体废气浓度随时检测，如果废气浓度超标，说明废气激活、电离、裂解不够完全，就及时对进气机构的进气量或自由基发射装置的功率进行调节，达到最佳净化气体的效果，提高低温等离子体废气净化设备的净气效率。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种低温等离子体废气净化设备，包括低温等离子体反应室，其特征在于，所述低温等离子体反应室的两端分别设有进气机构和出气机构，所述低温等离子体反应室的空腔内设有若干自由基发射装置，所述低温等离子体反应室的空腔内设有若干导流板，相邻的导流板之间形成气流通道，所述自由基发射装置镶嵌在气流通道内，所述自由基发射装置包括变频器与该变频器连接的高压变压器，与高压变压器连接的放电管以及位于放电管尾部的离子加速装置和离心风机；所述加速装置和离心风机的下方设有气体混合箱，该气体混合箱包括废气入口，等离子入口以及新鲜空气出口，所述废气入口与所述导流板形成的气流通道相对应，等离子入口与所述加速装置和离心风机的出口端相对应，新鲜空气出口与所述出气机构密封连接；

出气机构包括喷嘴，出气套以及喷嘴套，所述喷嘴的周面上设有若干与其中空的喷气口连通的空气入口，所述出气套的套壁上设有出气通道，所述出气套、喷嘴以及喷嘴套围成环形的空气缓冲室，压力空气通过出气套上的出气通道进入空气缓冲室并从喷嘴周面上的空气入口进入喷嘴的喷气口中。

2.根据权利要求1所述的一种低温等离子体废气净化设备，其特征在于，所述放电管为单介质阻挡放电管或双介质阻挡放电管或尖端毛细放电管或平行极板放电管。

3.根据权利要求1所述的一种低温等离子体废气净化设备，其特征在于，所述进气机构包括进气管，位于进气管进口处的流量调节结构以及位于进气管内的送气机构。

4.根据权利要求3所述的一种低温等离子体废气净化设备，其特征在于，所述流量调节结构包括两个相对叠加的调节盘以及穿设在两调节盘上的螺纹轴，两调节盘上均设有若干通孔，两调节盘通过相对转动使得上调节盘和下调节盘上的通孔错开与重合。

5.根据权利要求3所述的一种低温等离子体废气净化设备，其特征在于，所述送气机构包括固定在进气管内的旋转轴以及固定在该旋转轴上的螺旋桨叶。