CN205008109U - 颗粒充电系统和气体过滤系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及气体流(特别是空气流)的过滤。特别地,本实用新型涉及颗粒充电系统和气体过滤系统,用于气体过滤系统的颗粒充电系统和气体过滤方法。用于气体流管道的颗粒充电系统包括能够携带电势的放电装置(12A-12C)和地电势装置。此外,存在有用于将DC电势传道至放电装置(12A-12C)并且将地电势传导至接地装置(14A-14D)以在放电装置(12A-12C)附近的充电区内给包含在所述气体流管道内的颗粒充电的装置。根据本实用新型,放电装置(12A-12C)包括一个或多个渐缩的电晕放电元件。本实用新型允许在驻极体过滤单元等的上游有效地给颗粒充电。

Description

颗粒充电系统和气体过滤系统
技术领域
本实用新型涉及气体过滤系统。尤其是,本实用新型涉及在实际的过滤之前对空气中的颗粒进行充电的空气过滤系统。本实用新型可用于在与过滤单元相结合的通风系统中、例如在空气处理单元和空气管道中净化空气。
背景技术
恶劣的室内空气质量(IAQ)会造成巨大的经济损失。为了防止室外的杂质通过通风系统进入室内,通常过滤供给空气以除去其中的杂质,尤其是颗粒形式的杂质。已经开发出能够捕捉不希望的颗粒、但允许空气尽可能有效地流动的特别设计的过滤器材料。然而,传统的过滤材料仅提供中等的过滤效率。
颗粒充电设备(EPCE)提供一个成本和能量有效的方式,以减少供给空气中的空气运送的杂质,而不需要显著修改现有的通风系统或前提。利用EPCE的过滤方法包括充电阶段(其中使用电晕充电来给颗粒充电)和使用空气过滤器(通常所谓的驻极体过滤器)来收集颗粒的过滤阶段。更详细地说,在EPCE系统中,供给空气的颗粒在过滤器的上游被充电。颗粒的充电可以用例如位于或接近供气体流处的一个或多个高电压的电晕线来实现。FI20075226中公开了这种类型的示例性系统。
在现有的EPCE系统中,典型地,电晕线跨接在处于过滤器上游的框架之间,其中安装需要相当大的空间,并且可能需要对管道周围的部件进行重新设计。因此,加装这种系统往往并不简单。为了使充电位于有效的水平,需要将高电力输送到电晕线。这自然需要大的电力源。也就是说,相比电晕线,所需要的充电电流是相当小的。电晕线的另一缺点是,产生的不希望的臭氧是比较高的。
类似的缺点也存在于用于各种工业过程的空气净化系统中。
因此,市场上尚不存在令人满意的在满足现代质量和性能要求的同时改善能量、成本和空间的有效性的解决方案。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种EPCE系统,其克服了至少一部分的上述缺点。一个特别的目的是提供一种系统,该系统需要比现有系统更少的功率,但仍提供等效或更好的颗粒充电和过滤的结果。
本实用新型的另一个目的是提供一种系统,该系统可以很容易地改装到现有的通风管道上。
本实用新型基于使用一个或更多的渐缩电晕放电元件来代替以前用过的电晕线,以在过滤器单元上游在气体流管道内产生颗粒充电区域。渐缩电晕放电元件优选包含在一个或多个刚性的放电电势承载构件上,其直接跨接在管道的壁之间。类似地,刚性的地电势构件可设置在管道中作为电晕放电的反电极。备选或附加地,管道壁可以用作接地电极。电晕放电在气体流中产生离子,其进一步与气体流中的颗粒相互作用,以将它们充电。
还提出了用于气体过滤系统的颗粒充电系统,其包括气体流管道。颗粒充电系统包括能够携带电势的放电装置和接地电势装置。此外,还设有电压源,用于将直流电(DC)放电电势传导至放电装置,和将地电势传导至接地装置,用于将位于放电装置附近的充电区域中的气体流管道中所含的颗粒充电。根据本实用新型,所述放电装置包括一个或多个渐缩的电晕放电元件。
根据本实用新型的用于包括气体流的系统的颗粒充电系统包括:能够携带电势的放电装置,接地装置,用于将电势传导至放电装置和将地电势传导至接地装置以在放电装置和接地装置之间产生电晕放电而对气体流中的颗粒进行充电的装置,放电装置包括一个或多个渐缩的电晕放电元件。
在一个实施例中,放电装置包括至少一个第一狭长杆,其具有一个或多个形成于其上或与之相连的渐缩的电晕放电元件。
在一个实施例中,该颗粒充电系统包括至少两个彼此间隔开一定距离的第一狭长杆。
还提出了一种气体过滤系统,其包括气体流管道、布置在气体流管道中以过滤位于气体流管道中的气体流的颗粒的过滤单元和布置在过滤单元的上游的气体流管道中的如上所述的颗粒充电系统,以在过滤前将颗粒充电。过滤单元可以是驻极体过滤单元或在颗粒充电系统中能够有效地吸引带电颗粒的类似单元。过滤单元可以包括一个或更多个过滤阶段或过滤部件。
在一个实施例中,颗粒充电系统包括利用永磁体至少部分地安装在气体管道上的刚性放电装置和/或刚性接地装置。
在一个实施例中,过滤单元是电过滤单元。在一个实施例中,电过滤单元为驻极体过滤单元或静电过滤单元。
本实用新型具有相当大的优势。特别是,本设计已经表明,产生了非常有效的具有低功耗的颗粒充电电晕场。事实上,该功耗可减小从10W减少至仅1W。因此,比起例如使用常规的电晕线的系统,可以使用较小的功率源。电晕线的较差的能源效率部分地是由于这一事实:在适合的电晕线电压下,电晕线也必然对空气过度充电,从而产生臭氧。通过渐缩充电部件,这种过度充电的是没有必要的,并且已经发现,是在以低得多的水平产生臭氧。
除了低电力消耗,充电和过滤阶段引起的压降非常低,很容易通过增加的过滤效率进行补偿。另一方面,在过滤阶段的功率消耗可以减小,同时优化了过滤效果并保持适当的改装能力。
一个优点是,本实用新型的系统可设计成很容易地改装到现有的通风管道。该系统不需要任何框架,不像现有的基于电晕线的充电器,但系统中的关键部件可以直接地定位在管道壁之间。例如,该颗粒充电系统可设置有刚性的放电装置和/或刚性的接地装置,其至少部分地安装到使用永磁体的现有的气流管道中。
当过滤空气流动时,也已发现,本实用新型的放电电流通过正和负放电电压而为稳定的,没有显著的臭氧生成。通过电晕线充电器,已发现负压较不稳定,并产生更多的有害臭氧。
根据本实用新型的系统包括其中颗粒使用电晕充电来充电的充电阶段和其中颗粒使用(驻极体)空气过滤器来收集的过滤阶段。本实用新型对(例如公共建筑的)室内空气质量或对产业中的净化工艺条件具有非常积极的影响。测试表明,通过F9驻极体过滤器,本实用新型的系统显示出HEPA12(高效空气过滤器)的过滤效率(≥99.5%),相比传统的HEPA过滤器具有非常低的压力降。所研究的前提的洁净度提高了96%,从ISO8至接近ISO6。移动空气净化器或传统的HEPA过滤器要实现相同的空气质量,会增加2-5倍或更昂贵的费用。本实用新型具有全球潜力,例如在具有大规模的空气质量挑战的发展中国家中。
因此,对于终端用户,本实用新型提供了显著增强减少颗粒暴露(污染、霉菌等)。本实用新型不必对空气管道的结构或系统所安装的前提进行改变,而是可以作为附加单元改装到任何现有的环境。由于安装方便,本实用新型可例如用于作为正在等待较大的室内空气质量修复的建筑物的临时的空气净化系统。该建筑可以在等待修复时正常使用。本实用新型潜在的安装目标包括公共场所,如学校、日间托儿所、医院等。另一个潜在的目标是各行业的半清洁或清洗生产设备。
本实用新型也可以集成为新的空气供给单元的一部分,如空气加热和/或冷却单元,来为单元提供空气过滤功能。在这样的单元中,低压降是一个很大的优势。
从属权利要求着眼于本实用新型的所选择的实施方式。
根据一个实施例,所述放电装置和接地装置包括跨接在气体流管道的壁之间的刚性部件。刚性放电装置设有从其向所述管道凸起的渐缩电晕放电元件。放电电势经由刚性放电装置被引向渐缩放电元件。放电装置可以包括一个或多个狭长杆(第一狭长杆),所述狭长杆具有与其连接的所述一个或多个渐缩电晕放电元件,使得它们垂直于杆而凸出。狭长杆优选地布置成垂直于气体流的方向,从而使电晕放电元件定向成平行或垂直于气体流。
在一个优选的实施方案中,布置有彼此相隔一定距离的至少两个狭长放电杆。在一个优选的构造中,杆布置成横向于气体流方向的一排。也可有很多排。
根据一个实施例,放电装置包括包含所述一个或多个渐缩放电元件的导电的中央放电部分以及布置在所述导电的放电部分的两个端部处以阻止放电电势耦合到所述气体流的管道的壁上的电绝缘元件。放电部分和电绝缘元件可设置为单个预组装结构,其易于安装到管道,潜在地辅以位于该结构的端部的附加安装部件。实际上,提到一个这样的实施方案,所述放电装置可以包括位于相对的端部的电绝缘的永磁体,其允许放电装置通过永磁体跨接在气体流管道的铁磁壁之间。
根据一个实施例,接地装置还包括布置得与所述放电装置相隔一定距离的一个或多个导电性的狭长杆(第二狭长杆)。每个放电杆到最近的接地杆的距离可以是例如5-50厘米,特别是10-20厘米。因此,在杆之间形成了相当大体积的放电区域。
根据一个替代的或附加的实施方案,接地装置包括用于将接地电势传导到气体流管道的壁的器件。因此,管道本身可以用作渐缩放电电极的放电元件的接地板和反电极。
根据一个实施例,所述充电系统包括交替排列的导电性的第一狭长杆和导电性的第二狭长杆的格栅,所述第一狭长杆的每一个具有多个沿着放电元件的长度布置的渐缩的电晕放电元件,所述第二狭长杆作为所述接地装置。格栅优选是规则格栅,在杆之间具有恒定的间隔。格栅可设置成仅具有一个维度,从而放电杆和接地杆以通常垂直于所述管道的轴线的线性形式交替。沿着管道轴线的线性形式也是可行的。然而,格栅优选地布置为二维的,由此在至少一些杆之间横向于和沿着管道的轴线均具有间隔。
根据一个实施例,渐缩的电晕放电元件沿平行于气体流方向的渐缩方向渐缩。由于放电元件通常相对于它们所沿其突出的轴线对称,所述渐缩方向通常与突出轴线一致。放电元件基本上可以是渐缩形状或钉状,即削尖的柱形。
根据一个实施例,渐缩的电晕放电元件至少部分地由过渡金属(如钨)构成,其承受高电晕电压和连续放电电流而不磨损。
根据一个实施方案,本气体过滤系统包括空气流动管道,诸如新鲜空气的通风管道或建筑物的室内空气循环风路。具有布置在气体流管道中以过滤空气流的颗粒的驻极体过滤器单元或其它电辅助过滤器单元。颗粒充电系统设置在过滤器单元上游在所述气体流管道中,以在过滤前对颗粒充电,使它们被过滤器单元更有效地吸引。因此,在这个过程中存在两个单独的阶段。第一阶段、即充电阶段优选地包括连接到高电压源的金属放电杆、连接到充电杆的金属放电针和金属接地杆。充电杆和接地杆以这种方式连接到具有磁体的通风管道,以实现均匀和高效的电场。充电杆通过绝缘管与空气管道绝缘。第二阶段、即过滤阶段包括所述过滤单元。
根据一个实施方案,本过滤系统安装在建筑物的通风管道中。
定义
“电晕放电”指电激励的导体周围的流体(气体)的电离。当围绕该导体的电场的强度、即电势梯度足够高以形成导电区域,但仍然足够低以防止从导体到周围结构的完全电击穿时,发生电晕放电。电晕放电从包括至少一个电导体的适当设计的放电装置推进到与放电装置相隔一定距离的合适的接地装置。
“接地”指对放电装置附近的至少一个结构提供一个不同于放电电势的电势。典型地,接地电势与整个建筑或系统安装在其中的其它结构的接地电势相同,但这并非必要。因此,可以为本实用新型的颗粒充电系统选择不同的接地电势。
放电电势或电压为所述放电装置的电势和接地装置的电势之间的差。由于恒定单向放电电流是理想的,该电压优选地是恒定的DC电压。该电压的幅度典型地是6-50千伏,优选8-30千伏。除了产生恒定强力的气体流的电离,还发现直流电压(DC)的电极的磨损很小。放电电压可以是正或负。
本文中,“渐缩”的形式指在尖端具有至少一个渐缩端部的形式。因此渐缩的导电元件能够从明确定义的点处、即从尖端处产生放电。优选地,渐缩形式是简单的,如圆锥体形、钉子、针、尖刺、棱锥等,并只具有一个尖端。其它的元件表面优选为平滑的,使得没有其他放电点。
“电过滤器”指任何这样的过滤器,其能够吸引带电颗粒,并从流过过滤器的气体流中相比中性颗粒而言更有效地除去它们。在过滤器中可具有活性炭层。合适的过滤器的一个例子是“利法(Lifa)3G”。
下面将参照附图更详细地描述本实用新型的实施例和优点。
附图说明
图1是包括根据本发明的一个实施方案的充电系统的通风管的截面(顶)视图。
图2是包括根据本发明的一个实施方案的充电系统的通风管的截面视图(垂直于管轴线来看)。
图3是包括根据本发明的一个实施方案的颗粒充电系统的过滤系统的截面(侧)视图。
图4A和4B说明了两个示例性的排放元件形状。
具体实施方式
图1显示了具有所安装的根据本发明的一个实施方案的充电系统的通风管的截面(顶)视图。通风管道由管壁11A、11B而界定。在充电系统的上游(在进入侧)存在有进入的气体流10,并且在充电系统的下游(在流出侧)存在有带电的气体流10’。充电系统包括设置为与气体流的方向垂直的排的三个放电杆12A、12B、12C。放电杆12A-12C在管壁之间延伸,这在图中未示出。也存在有四个接地杆14A、14B、14C、14D,其以两组式相对于放电杆12A-12C对称地设置在放电杆12A-12C的排的两侧。
放电杆12A-12C每一个分别装配有放电元件13A-13C。在这种情况中,元件13A-13C成对地提供在放电杆12A-12C的两侧并且在与由气体流动界定的相反方向(沿着管道轴线)中延伸。可沿着杆的长度存在有数个元件对。在图1的实施例中,放电元件13A-13C为锥形。
优选地,从每个接地杆14A-14D到最近的放电杆12A-12C的放电元件13A-13C的尖端的距离为恒定或接近恒定(变化最多20%),使得形成尽可能均匀的电晕放电区(即,颗粒充电区)。如果壁11A、11B接地,则从最接近的放电元件13A、13B到管道的壁11A、11B的距离也大约为相同的量,因此放电区也形成在放电元件13A、13C与壁11A、11B各自之间。
优选地,放电元件13A-13C从杆12A-12C处平行于气体流的方向而凸出,以尽可能少地收集灰尘。但是,也可将放电元件取向为在其他方向中。
根据一个实施方案,放电元件13-13C在每个高度处(放电高度)在两个方向中凸出,即朝向气体流入口和气体流出口凸出。在一个变体中,每个放电杆的放电元件仅在一个方向中延伸,即朝向气体流入口或气体流出口,而不是在两个方向中。在替代性的变体中,放电元件在两个方向中延伸,但是在不同的高度处。
放电杆12A-12C的长度方向中,放电元件13A-13C相对于彼此的距离可例如为5-20厘米,优选为8-16厘米。元件13A-13C或至少其尖端优选地由在使用中不会磨损或氧化的钨制成。
放电杆12A-12C以及接地杆14A-14D可具有任意的横截面形状。在图1中显示了圆形的形状。其可为中空(管道)或非中空。杆12A-12C、14A-14D的直径可为例如3-10厘米。尽管为了简单起见这里将杆描述为直形,但是其也可具有更复杂的形状,例如如管道的横截面形状所要求。
放电元件13A-13C的渐缩的形状允许在元件尖端处的局部电场足够高,以使局部电场强度水平超高,以允许在所使用的电压下将空气电击穿。因此,将电晕放电区形成在尖端和相邻的接地板之间。尖端需要为足够尖以使得这能够发生,但是元件的更接近杆的部分形状不具有那样大的效果。为了阻止在安装和清洁系统期间对放电元件和人员造成损害,元件的尖端优选地不是最大程度的尖而是略微钝的。
放电元件可具有20-80毫米,特别是40-70毫米的长度。这使得元件的尖端距放电杆足够远用以在尖端发生局部放电。元件的最大直径通常为1-5毫米。用于放电元件的示例性形状为在TIG焊接电极中的形状。
在一个实施方案中,放电元件具有锥形形状。在另一个实施方案中,元件与具有恒定直径的基部和渐缩的尖端部的钉类似。
所使用的放电电压可为例如6-50kV,优选为8-30kV(DC)。系统优选地设计为放电电流为20μA-500μA,优选为50-200μA(DC)并且尽可能地恒定以最小化放电元件的磨损并且在整个时间内提供恒定且可预测的充电效率。可选择任何极性的系统。在一个实施例中,使用正极(相对于大地,在放电元件处为正电势)。系统的能量消耗通常为0.5-10W,典型地0.5-5W。即使在十年期间,这是显著地比具有相同充电效率的金属丝电晕充电器的功率消耗更少。
放电杆12A-12C和接地杆14A-14D优选地设置成规则的阵列。在杆之间的距离取决于管道的尺寸和所使用的电压。放电杆12A-12C之间的距离和接地杆14A-14D之间的距离在管道的横向尺寸(宽度/垂直于气体流)中可为例如10-30厘米,并且在纵向尺寸(长度/气体流方向)中可为例如5-25厘米,但是在放电杆12A-12C和接地杆14A-14D之间的距离例如为7.5-20厘米。
图2以替代性的视图显示了气流管道,其横截面垂直于管道轴线。管道由壁21界定。在这种是四环里中,存在有彼此等距设置的四个放电杆22A-22D。杆22A-22D可直线地设置成排,如图2所示。放电杆22A-22D具有在每个杆22A-22D的数个高度处的放电元件23A-23D。放电杆22A-22D在每个杆22A-22D的两端处使用电绝缘元件25A、25A’而与管壁21电绝缘。在管壁21由导电材料制成的通常情况中,这是特别重要的,目的是阻止高的放电电压泄漏到管壁上。如果管壁21额外地用作接地元件(放电区的边界),也本质上将放电杆22A-22D中的放电电势与大地电势绝缘。在放电杆22A-22D的末端端部,即在电绝缘元件25A、25A’和管壁21之间,存在有安装元件26A、26A’,其能够相对于管道来固定放电杆22A-22D位置。
使用电压源V,使用将放电杆22A-22D彼此相连的适当的线缆28将放电电势引到放电杆22A-22D。也存在有间距相等的接地杆24A-24C和放电杆22A-22D。在宽的管道中,管壁21单独不足以提供均匀的放电区,而是需要额外的接地杆24A-24C。但是,在一个变体中,不存在额外的接地杆24A-24C,而是管壁21提供唯一的相反电极用以发生放电。在这种情况中,通常存在有仅一个或两个放电杆。这种实施方案最适合于窄管道(特别是具有小于40厘米的内侧部尺寸)。
放电杆22A-22D可包括金属杆,例如螺纹棒,其用作用于使放电电压进入到放电元件23A-23D的电导体,提供放电元件23A-23D的安装点,并且易于与电绝缘元件25A、25A’相连。杆22A-22D的直径可为例如3-15毫米并且可根据管道尺寸而调节的长度为例如10-100厘米。在一个实施方案中,可在整个调节长度上来调节杆或电绝缘元件的长度,以视情况而定允许系统的尺寸与管道的精确尺寸相匹配。
在优选的实施方案中,安装元件26A、26A’包括能够附着到绝大部分为金属的管道材料,特别是铁磁材料上的永磁体。磁体可至少部分地封闭在由金属或塑料制成的壳体中,或安装元件可由单一块永磁体材料组成。磁性安装方式的替代包括例如旋拧安装方式、按压安装方式(例如弹簧安装方式或弹性件安装方式)、摩擦或粘结安装方式,以及其所有可能的结合。
可将安装元件26A、26A’平设在朝向管壁的内侧部上。在管具有圆形或否则圆拱横截面形状的情况中,所述安装元件26A、26A’相应地成型以与管道的接合表面形状相配合。另一侧可装配有用于将安装元件与电绝缘元件25A、25A’相连的适当装置,例如螺纹连接装置。安装元件26A、26A’也可与电绝缘元件25A、25A’形成一体。其例如可由单一块绝缘材料组成,所述单一块绝缘材料带有为与关闭接合的磁体、螺钉或其他安装件而设计的位置。其内部端部使用适当的形状或连接方式与接地杆相连,例如螺纹连接方式、按压连接方式或摩擦连接方式。
电绝缘元件25A、25A’可由单一块绝缘材料,例如聚合物或陶瓷组成。一种可能是使用特氟龙。作为平滑和“光滑”材料的特氟龙(以及其他类似的材料)的优点是,其不会集聚灰尘或水汽,这可导致在电绝缘元件的表面上从放电杆到管壁的放电电流。
线缆28可设置为直接从放电杆22A-22D的一个到另一个或沿着电绝缘元件和管道的内壁整体地在管道内穿过。这使得系统的改装非常容易。作为替代地是,线缆28可在一个安装元件的位置处从管内出去并且在另一个安装元件的位置处返回到管内。为了最小化线缆28的灰尘聚集,可将其设置为至少部分地经过电绝缘元件和/或安装元件的内部。线缆优选地包括绝缘壳体以最小化短路的可能性。可使用适当的高压连接件,例如旋拧按压连接件或推动连接件将线缆28与放电杆22A-22D相连。
应当注意地是,如果使用其他器件,例如线缆将放电电压引导到放电元件23A-23D,则不必将放电杆22A-22D由金属或其他导电材料制成。但是,金属放电杆22A-23D是优选的,这是由于其提供了必要的刚性、耐用性和导电性。可例如通过焊接或使用螺纹简单地将金属放电元件23A-23D与金属杆22A-22D相连。其他的可能性是在放电元件23A-23D和杆22A-22D之间提供协作形式(未示出),用以不使用工具而在两者之间形成滑入配合。放电杆23A-23D例如可由钢制成。
接地杆24A-24C也由导电材料制成并且优选地与管壁电连接。因此,接地杆24A-24C不需要电绝缘元件。接地杆的安装可设置为使用与用于安装放电杆23A-23D且在上文描述的类似的安装元件26A、26A’。接地杆优选地由金属制成,例如铜或钢。
如上文简略地描述,如果气体管道的横向直径为小并且管壁由导电材料制成,则接地杆完全没有必要,其中管壁可用作接地基准。在这种情况中,使用适当的连接技术将DC电源的地电势与管壁电连接。在这种实施方案中,可存在一个或多个放电杆。
图3显示了带有充电系统的气体流管道31更全面的侧视图,作为气体处理单元的一部分的过滤单元36和风扇38在管道31内产生了气体流。颗粒充电系统包括带有放电元件的一个或多个放电杆32和如上文所述的一个或多个接地杆34。在杆32、34之间的放电电压具有DC电压源V。过滤单元36设置在充电系统的下游。在这种说明中,风扇38设置在过滤单元的下游,但是理论上可设置在充电系统的上游或甚至在充电系统和过滤单元36之间。
气体在管道内和穿过充电系统的流速优选地调节到5m/s或更小,特别地为3m/s或更小。对于这种流速和杆的小于20厘米的空间,本系统是非常有效的。
过滤单元36在过滤效率方面优选地得益于气体流中的带电的颗粒。包括具有准永久电荷或偶极极化的绝缘材料的驻极体过滤器是这种过滤器的一个例子。另一个例子是可具有来自电压源的电压以给过滤器的部分充电从而吸引那里的带电颗粒的过滤器。
图4A和4B显示了渐缩的放电元件的两种不同的形状。在图4A所示的第一实施方案中,存在有放电杆42A和与其相连的锥形放电元件43A。在图4B中,存在有放电杆42B和与其相连的钉子形放电元件43B。放电元件43B包括恒定直径的第一部分和锥形或否则渐缩的尖端部分。

Claims (20)

1.用于包括气体流(10)的系统的颗粒充电系统,所述颗粒充电系统包括:
能够携带电势的放电装置(12A-12C),
接地装置(14A-14D),
用于将电势传导至所述放电装置(12A-12C)和将地电势传导至所述接地装置(14A-14D)以在所述放电装置(12A-12C)和所述接地装置(14A-14D)之间产生电晕放电而对所述气体流(10)中的颗粒进行充电的装置,
其特征在于,所述放电装置(12A-12C)包括一个或多个渐缩的电晕放电元件(13A-13C)。
2.根据权利要求1所述的颗粒充电系统,其特征在于,所述放电装置(12A-12C)包括至少一个第一狭长杆,其具有一个或多个形成于其上或与之相连的渐缩的电晕放电元件(13A-13C)。
3.根据权利要求2所述的颗粒充电系统,其特征在于,所述至少一个第一狭长杆布置成垂直于所述气体流(10)的方向。
4.根据权利要求2或3所述的颗粒充电系统,其特征在于,所述系统包括至少两个彼此间隔开一定距离的第一狭长杆。
5.根据权利要求1到3中任一项所述的颗粒充电系统,其特征在于,
-所述包括气体流(10)的系统还包括用于容纳所述气体流(10)的管道,以及
-所述放电装置(12A-12C)包括导电的中央放电部分,以及布置在所述导电的放电部分的端部处以阻止放电电势耦合到所述气体流的管道的壁上的电绝缘元件。
6.根据权利要求1到3中任一项所述的颗粒充电系统,其特征在于,所述接地装置(14A-14D)包括一个或多个设置成距所述放电装置(12A-12C)一定距离的导电的第二狭长杆。
7.根据权利要求6述的颗粒充电系统,其特征在于,所述距离为5-50cm。
8.根据权利要求7述的颗粒充电系统,其特征在于,所述距离为10-20cm。
9.根据权利要求1到3中任一项所述的颗粒充电系统,其特征在于,所述接地装置(14A-14D)包括用于与所述气体流的管道的壁的电势相连的装置。
10.根据权利要求1到3中任一项所述的颗粒充电系统,其特征在于,所述系统包括交替设置的下述一维或二维格栅:
-导电的第一狭长杆,各所述导电的第一狭长杆具有沿其长度布置的多个渐缩的电晕放电元件(13A-13C),和
-导电的第二狭长杆,作为所述接地装置。
11.根据权利要求1到3中任一项所述的颗粒充电系统,其特征在于,所述放电装置(12A-12C)包括设置在其相对的端部处的电绝缘的永磁体,以允许所述放电装置通过所述永磁体而在所述气体流的管道的铁磁壁之间跨接。
12.根据权利要求1到3中任一项所述的颗粒充电系统,其特征在于,所述渐缩的电晕放电元件(13A-13C)沿着平行于所述气体流(10)的方向的渐缩方向而呈渐缩状。
13.根据权利要求1到3中任一项所述的颗粒充电系统,其特征在于,所述渐缩的电晕放电元件(13A-13C)是圆锥体形或钉子形。
14.根据权利要求1到3中任一项所述的颗粒充电系统,其特征在于,所述渐缩的电晕放电元件(13A-13C)至少部分地由过渡金属制成。
15.根据权利要求14所述的颗粒充电系统,其特征在于,所述过渡金属为钨。
16.根据权利要求1到3中任一项所述的颗粒充电系统,其特征在于,所述用于将电势传导到放电装置(12A-12C)的装置构造成传导直流电。
17.一种气体过滤系统,其特征在于,包括
-气流管道
-设置在所述气流管道中以过滤所述气流管道中的气体流(10)中的颗粒的过滤单元,
-根据上述权利要求中任一项所述的颗粒充电系统,其布置在所述气流管道中的所述过滤单元的上游,以便在过滤前对颗粒充电。
18.根据权利要求17所述的气体过滤系统,其特征在于,所述颗粒充电系统包括利用永磁体至少部分地安装在所述气体管道上的刚性放电装置和/或刚性接地装置。
19.根据权利要求17或18所述的气体过滤系统,其特征在于,所述过滤单元是电过滤单元。
20.根据权利要求19所述的气体过滤系统,其特征在于,所述电过滤单元为驻极体过滤单元或静电过滤单元。
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