CN213349300U - 荷电磁电分级凝并装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种荷电磁电分级凝并装置，包括有通道以及分布在通道中的荷电机构、磁凝并机构以及电凝并机构，所述荷电机构包括有多个电晕极、第一接地极板，相邻两个电晕极具有相反的极性并间隔形成有第一间隙，所述磁凝并机构包括有多个永磁体板，相邻两个永磁体板之间间隔形成有第二间隙，相邻两个永磁体板之间相对应的一侧互为相反的磁极，所述电凝并机构包括有多个高压电极、第二接地极板，这些高压电极具有相同的极性，相邻的高压电极和第二接地极板之间间隔形成有第三间隙，所述第一间隙、第二间隙和第三间隙的数量相同且相互对齐设置。本实用新型的荷电磁电分级凝并装置能耗更低、且凝并效率更高。

Description

荷电磁电分级凝并装置

技术领域

本实用新型涉及粉尘除尘领域，具体为一种荷电磁电分级凝并装置。

背景技术

环境污染形势依然严峻，特别是一些地区严重雾霾频发，治理措施需要进一步加强。雾霾天气中，最主要的污染源是可吸入颗粒物—PM2.5。PM2.5是指粒径小于或等于2.5微米的细微颗粒物，可深入人体肺泡，引发肺炎、癌症等方面的疾病。化石燃料的燃烧是PM2.5的主要来源。电除尘器是当前工业环境控制中有效的除尘手段。而电除尘器的瓶颈在于对PM2.5细微颗粒去除效率低。

现有的一种有效的解决办法是在除尘器前加装荷电—凝并器。先让粒子进入荷电机构进行异极性荷电，一部分粒子带上正电，另外一部分粒子带上负电。这些异极性粒子再进入电凝并器，由于带正负相反电荷的粒子在电场中的受力方向相反，做反向运动，进而碰撞凝并，形成大粒径的颗粒物，以提高后续的除尘效率。现有的荷电—凝并器能在一定程度上改变粒子的粒径分布，提高除尘效率，但也存在着电凝并电能消耗多的缺陷，且凝并效率有待进一步的提高。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种能耗低、凝并效率更高的荷电磁电分级凝并装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种荷电磁电分级凝并装置，包括有用于输送粉尘气体的通道以及沿所述粉尘气体输送方向依次分布在通道中的荷电机构、磁凝并机构以及电凝并机构，所述荷电机构包括有多个沿通道宽度方向交替排列的电晕极、第一接地极板，相邻两个电晕极具有相反的极性并间隔形成有第一间隙，所述磁凝并机构包括有多个沿通道宽度方向排列的永磁体板，相邻两个永磁体板之间间隔形成有第二间隙，相邻两个永磁体板之间相对应的一侧互为相反的磁极，所述电凝并机构包括有多个沿通道宽度方向交替排列的高压电极、第二接地极板，这些高压电极具有相同的极性，相邻的高压电极和第二接地极板之间间隔形成有第三间隙，所述第一间隙、第二间隙和第三间隙的数量相同且相互对齐设置。

本实用新型的有益效果是：由于荷电机构的电晕极和相邻的第一接地极板之间会产生正离子/负离子，当粉尘气体流入第一间隙时，这些正离子/负离子会附着在粉尘气体的粒子上，使一部分粒子带上了正电，另外一部分粒子带上了负电，从而形成异极性荷电粒子；由于磁凝并机构的相邻永磁体板之间会产生磁场，当这些异极性荷电粒子流入第二间隙时，这些异极性荷电粒子受磁场洛伦兹力的作用，做相反方向的圆周运动，进而相互碰撞凝并，形成大粒径的粒子；由于相邻的高压电极和第二接地极板之间会产生电场，当这些大粒径的粒子流入第三间隙时，又会在电场力作用下做相反方向的运动，并进一步进行碰撞凝并，形成更大粒径的粒子，能够提高后续的除尘效率。由于永磁体板在提供磁场时不需要消耗电能，因此在保证了除尘效率的基础上能够减短电场凝并机构的长度，进而降低电能的消耗，而且还能够提高凝并效率，从而提高后续除尘效果。

进一步地，每个所述的电晕极均包括有两个平行设置的第一支撑杆以及多个连接在两个第一支撑杆之间的第一连接杆，所述多个第一连接杆沿第一支撑杆的长度方向均布，所述第一连接杆上沿其长度方向均布有多个朝向相邻第一接地极板设置的芒刺。

进一步设置带来的优点是：第一连接杆的芒刺在通有高压电时会发生电晕作用，产生正离子/负离子，这些正离子/负离子由芒刺的尖端朝相邻的第一接地极板方向发射，从而能够覆盖整个第一间隙，提高荷电效果；此外，采用上述的电晕极结构，还能够对流经的气体产生一定的扰流作用，增加粒子在荷电机构中的停留时间，能够进一步地提高荷电效果。

进一步地，每个所述的高压电极均包括有两个平行设置的第二支撑杆以及多个连接在两个第二支撑杆之间的第二连接杆，所述多个第二连接杆沿第二支撑杆的长度方向均布。

进一步设置带来的优点是：第二连接杆在通有高压电时能够与第二接地极板之间形成高压电场，异极性荷电粒子在进入第三间隙中时，基于电场力的作用做反向运动，进而能够相互碰撞凝并；此外，采用上述结构的高压电极还能够对流经的气体产生一定的扰流作用，能够进一步地提高电场凝并效果。

进一步地，所述多个电晕极、第一接地极板的排列方向、多个永磁体板的排列方向以及多个高压电极、第二接地极板的排列方向相同。

进一步设置带来的优点是：使气体能够均匀地分别流经各第一间隙、第二间隙和第三间隙，提高荷电及凝并效果。

进一步地，所述荷电机构和磁凝并机构之间设置有多个导流板，所述多个导流板分别对应设置在永磁体板的朝向粉尘气体流入方向的一端处。

进一步设置带来的优点是：导流板的设置能够将异极性荷电粒子更好地引导到磁场中，能够减小永磁体板前端对粉尘气体产生的阻力，进而提高凝并效果。

进一步地，所述导流板为半圆形、圆形或角形。

进一步设置带来的优点是：采用半圆形、圆形或角形的导流板具有更好的导流效果。

进一步地，相邻两组电晕极分别连接在两个不同极性的第一高压电源上。

进一步设置带来的优点是：多个电晕极仅需要两个不同极性的第一高压电源进行供电，能够降低结构的复杂度以及节省成本。

进一步地，所述多个高压电极连接在同一第二高压电源上。

进一步设置带来的优点是：采用一个第二高压电源为所述多个高压电极进行供电，能够降低结构的复杂度以及节省成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例的俯视图；

图2为本实用新型实施例的侧视图；

图3为本实用新型实施例的荷电机构的侧视图；

图4为本实用新型实施例的电凝并机构的侧视图。

具体实施方式

本实用新型荷电磁电分级凝并装置的实施例如图1-4所示：包括有用于输送粉尘气体的通道4以及沿所述粉尘气体输送方向依次分布在通道中的荷电机构1、磁凝并机构2以及电凝并机构3，所述通道4具有四周侧壁。

所述荷电机构1包括有多个沿通道4宽度方向交替排列的电晕极11、第一接地极板12，相邻两个电晕极11具有相反的极性并间隔形成有第一间隙a，相邻两个电晕极11和第一接地极板12间能够产生电晕作用，分别在第一接地极板12的两侧产生正离子和负离子，当粉尘气体进入第一间隙a中时，这些正负离子附着在粉尘气体的粒子上，使粒子分别带上正电和负电，从而形成异极性荷电粒子。

所述磁凝并机构2包括有多个沿通道4宽度方向排列的永磁体板21，相邻两个永磁体板21之间间隔形成有第二间隙b，所述电晕极11、永磁体21相互对应对齐设置，相邻两个永磁体板21之间相对应的一侧互为相反的磁极，这样在相邻永磁体板21间能够形成均匀稳定的磁场，当异极性荷电粒子进入到第二间隙b中时，在磁场洛伦兹力的作用下，做反向的圆周运动，进而碰撞凝并成大粒径的粒子，所述永磁体板优选采用钕铁硼强磁铁，钕铁硼强磁铁具有磁力强、体积小、重量轻等优点，由于永磁体板不需要耗能，即节约了能耗，又进一步提高了凝并效率。

所述电凝并机构3包括有多个沿通道4宽度方向交替排列的高压电极31、第二接地极板32，这些高压电极31具有相同的极性，相邻的高压电极31和第二接地极板32之间间隔形成有第三间隙c，高压电极31与接地极板32之间能够形成高压电场，当异极性荷电粒子进入当第三间隙c中时，在电场力作用下，做反向运动，进而进一步地碰撞凝并，形成了更大粒径的粒子，以提高后续除尘的效率（例如粉尘粒子更好地从气体中被分离）。

所述第一间隙a、第二间隙b和第三间隙c的数量相同且相互对齐设置，且第一间隙a、第二间隙b和第三间隙c均对应设置为多个，粉尘气体可分散进入到各间隙中进行荷电凝并，能够提高对粉尘气体的荷电凝并效率。

每个所述的电晕极11均包括有两个平行设置的第一支撑杆111以及多个连接在两个第一支撑杆111之间的第一连接杆112，所述多个第一连接杆112沿第一支撑杆111的长度方向均布，第一支撑杆111的两端方向与通道4的输送方向相平行，所述第一连接杆112上沿其长度方向均布有多个朝向相邻第一接地极板12设置的芒刺113，芒刺113具有尖端，当第一连接杆112通有高压电时，第一连接杆112的芒刺113在通有高压电时会发生电晕作用，产生正离子/负离子，这些正离子/负离子由芒刺113的尖端朝相邻的第一接地极板12方向发射，从而能够覆盖整个第一间隙a，能够提高荷电效果。

此外，采用上述结构的电晕极11还能够对粉尘气体起到一定的扰流作用，增加粒子在荷电机构中的停留时间，能够提高荷电效果。

每个所述的高压电极31均包括有两个平行设置的第二支撑杆311以及多个连接在两个第二支撑杆311之间的第二连接杆312，所述多个第二连接杆312沿第二支撑杆311的长度方向均布，第二连接杆312在通有高压电时能够与第二接地极板32之间形成高压电场，异极性荷电粒子在进入第三间隙c中时，由于电场力的作用做反向运动，进而能够相互碰撞凝并；此外，采用上述结构的高压电极31还能够对流经的粉尘气体产生一定的扰流作用，能够进一步地提高电场凝并效果。

所述多个电晕极11、第一接地极板12的排列方向、多个永磁体板21的排列方向以及多个高压电极31、第二接地极板32的排列方向相同，使第一间隙a、第二间隙b和第三间隙c之间能够更好地对齐对准，提高粉尘气体的荷电凝并效果。

为了使异极性荷电粒子能够更为均匀地进入到多个第二间隙b中，所述荷电机构1和磁凝并机构2之间设置有多个导流板5，所述多个导流板5分别对应设置在永磁体板21的朝向粉尘气体流入方向的一端处，所述导流板5优选为半圆形，当然也可以采用圆形或角形。异极性荷电粒子在导流板5的引流作用下，可以均匀的进入由永磁体板21形成的磁场中，从而能够提高磁场凝并效果。

所述荷电机构1的第一支撑杆111、第一连接杆112、第一接地极板12、导流板5、电凝并机构的第二支撑杆311、第二连接杆312、第二接地极板32均为不锈钢材质，具有耐生锈、耐腐蚀等优点。

相邻两组电晕极11分别连接在两个不同极性的第一高压电源上（13,14），由两个不同极性的第一高压电源（13,14）分别进行供电。多个高压电极31连接在同一第二高压电源33上，由同一第二高压电源33为多个高压电极31进行供电，使整体结构更加简化，方便对电晕效果、电场强度的调整和控制。

实际实施时，可将第一高压电源13和第二高压电源33的电压设定为20~120kV，第一高压电源14电压设定为-20~-120kV。荷电机构1的电晕极11与对应的第一接地极板12的距离50-120mm。磁凝并机构2相邻的两个永磁体板21间的距离100-240mm。电凝并机构3的高压电极31与第二接地极板32的距离100-240mm，能够处理的粉尘气体的流速可达到1-20m/s。

经实验，粉尘气体的进口风速为2m/s，粉尘质量浓度为8g/m³，设置荷电磁电分级凝并装置的荷电机构1长度为0.6m，磁凝并机构2长度为0.6m，电凝并机构3长度为1.4m，后接除尘器，整个过程除尘效率达99.9%以上。在同等条件下，与安装传统的荷电—凝并器（荷电机构长度为0.6m，电凝并机构1.6m）的除尘过程相比，本实施例除尘过程的PM2.5的去除率提高5%-10%左右。因本实施例中的电凝并机构3长度为1.4m，而实验对比组电凝并机构为1.6m，测得本实施例的凝并过程中，电能能耗降低10%左右。

电凝并器的电能消耗主要由两部分组成：有用功和无用功。有用功即电力使粒子向极板方向运动所做的功。当电场长度减短时，荷电粒子在其中运动的时间也相应减短，在垂直于极板方向上运动的距离减少，所以有用功减少。无用功是由于气流分布不均、极板积灰、EP供电特性、极板的热损耗等引起的。当电场长度减短时，极板积灰形成的反电压干扰、极板的热损耗、气流不均等因素引起的能量消耗也将减少。磁场部分是由永磁体板产生的，不需要耗能。所以当电场减短时，凝并器总的能耗将相应减少。

以上实施例，只是本实用新型优选地具体实施例的一种，本领域技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种荷电磁电分级凝并装置，其特征在于：包括有用于输送粉尘气体的通道以及沿所述粉尘气体输送方向依次分布在通道中的荷电机构、磁凝并机构以及电凝并机构，所述荷电机构包括有多个沿通道宽度方向交替排列的电晕极、第一接地极板，相邻两个电晕极具有相反的极性并间隔形成有第一间隙，所述磁凝并机构包括有多个沿通道宽度方向排列的永磁体板，相邻两个永磁体板之间间隔形成有第二间隙，相邻两个永磁体板之间相对应的一侧互为相反的磁极，所述电凝并机构包括有多个沿通道宽度方向交替排列的高压电极、第二接地极板，这些高压电极具有相同的极性，相邻的高压电极和第二接地极板之间间隔形成有第三间隙，所述第一间隙、第二间隙和第三间隙的数量相同且相互对齐设置。

2.根据权利要求1所述的荷电磁电分级凝并装置，其特征在于：每个所述的电晕极均包括有两个平行设置的第一支撑杆以及多个连接在两个第一支撑杆之间的第一连接杆，所述多个第一连接杆沿第一支撑杆的长度方向均布，所述第一连接杆上沿其长度方向均布有多个朝向相邻第一接地极板设置的芒刺。

3.根据权利要求1所述的荷电磁电分级凝并装置，其特征在于：每个所述的高压电极均包括有两个平行设置的第二支撑杆以及多个连接在两个第二支撑杆之间的第二连接杆，所述多个第二连接杆沿第二支撑杆的长度方向均布。

4.根据权利要求1所述的荷电磁电分级凝并装置，其特征在于：所述多个电晕极、第一接地极板的排列方向、多个永磁体板的排列方向以及多个高压电极、第二接地极板的排列方向相同。

5.根据权利要求4所述的荷电磁电分级凝并装置，其特征在于：所述荷电机构和磁凝并机构之间设置有多个导流板，所述多个导流板分别对应设置在永磁体板的朝向粉尘气体流入方向的一端处。

6.根据权利要求5所述的荷电磁电分级凝并装置，其特征在于：所述导流板为半圆形、圆形或角形。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的荷电磁电分级凝并装置，其特征在于：相邻两组电晕极分别连接在两个不同极性的第一高压电源上。

8.根据权利要求1至6中任意一项所述的荷电磁电分级凝并装置，其特征在于：所述多个高压电极连接在同一第二高压电源上。

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