CN216755947U - 一种螺旋气路式介质阻挡放电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种螺旋气路式介质阻挡放电装置，包括介质阻挡管、螺旋隔断层、高压电极和接地电极，高压电极为表面有凸点的金属棒，且高压电极上覆盖一层阻挡介质，放电间隙由自上而下的螺旋窄板隔断，螺旋窄板内侧紧贴高压电极，外侧紧贴介质阻挡管内侧，接地电极为金属铜网覆盖在介质阻挡管外侧；本实用新型通过覆盖在高压电极上的介质与介质阻挡管形成双层介质阻挡放电结构，能够提高放电电压从而使气体电离更充分，螺旋隔断层能够增长放电间隙，使气体在放电间隙停留时间延长，使得气体被处理更充分，铜网接地电极能够使放电模式更加均匀、稳定，因此该装置可以有效地提高二氧化碳等气体处理的转化率和转化效率。

Description

一种螺旋气路式介质阻挡放电装置

技术领域

本实用新型涉及介质阻挡放电等离子体领域，尤其是基于等离子体降解二氧化碳、六氟化硫等气体领域。

背景技术

等离子体是固体、液体和气体三态以外的物质第四态，主要由电子、离子、原子、分子和活性自由基等组成，目前大气压等离子体被广泛应用于臭氧合成、废气处理、辅助燃烧、表面改性、医用灭菌、生物育种等多个领域。目前产生大气压等离子体的方法主要有介质阻挡放电、电晕放电以及辉光放电等放电形式。辉光放电由于工作在低气压且成本昂贵不适用于大规模工业化生产，电晕放电由于易转化为电弧放电且产生等离子体效率低下，其应与前景也受收到限制。介质阻挡放电具有辉光放电和电晕放电的优点，既可以产生均匀的放电模式又工作在大气压下，介质阻挡反应器既可以为平面型也可以为同轴圆筒型，在工业上得到了广泛的应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有介质阻挡放电等离子体降解废气转化率或能量效率低下的问题，而提出的一种螺旋气路式介质阻挡放电装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种螺旋气路式介质阻挡放电装置，包括高压电极，所述高压电极为表面有凸点的金属棒，所述高压电极凸点上覆盖一层阻挡介质，所述阻挡介质对应于螺旋隔断层每层间隙，所述螺旋隔断层采用顺时针旋转方式，层与层中间为等距的气隙，其内环紧贴高压电极，外侧紧贴介质阻挡管，其上端与进气口相连，下端与出气口相连，所述介质阻挡管为石英玻璃材质，外筒外侧覆盖着低压电极，所述低压电极为双层缠绕的金属网，所述金属网通过金属扣固定在介质阻挡管上。

进一步的，所述介质外筒的外径等于60～100mm，所述介质阻挡管的厚度等于5～10mm，所述介质阻挡管的长度等于200～500mm。

进一步的，所述接地极为铜网或金属网，且所述接地极的长度等于200～600mm。

进一步的，述接地极采用的铜网网口面积为0.25mm²，铜网采用双层缠绕方式。

进一步的，螺旋隔断层采用顺时针旋转方式，旋转圈数为20圈，其一段与进气口相连，另一端与出气口相连。

进一步的，高压电极棒表面有球形或锥形凸起，凸起与螺旋隔断层采用相同螺旋方式，且凸起与螺旋隔断层每层一一对应。

进一步的，高压电极棒表面的凸起上有一层阻挡介质，介质厚度为0.5mm。

本实用新型的有益效果为：

1.通过螺旋隔断层将一段竖直的气隙分隔成多层螺旋圆环气隙，增加了气隙的长度，提高了气体停留时间，使得气体被处理的时间增长，可以显著提高气体的降解率和降解效率。

2.通过介质阻挡管上缠绕的接地极将阻挡介质管固定到反应器壳体形成接地，然后通过向介质阻挡管内的放电极供电使其产生等离子体，形成双层介质阻挡放电。

3.放电表现均匀、稳定，因此，能用于不同温度条件下烟气污染物、废气中VOC、臭气等的净化处理，适用范围广，耐二次电压峰值高、可输入功率高，处理废气流速高、流量大，阻力小，特别适用于大气量处理。

附图说明

图1为本发明一种螺旋气路式介质阻挡放电装置的结构示意图；

图2为本发明一种螺旋气路式介质阻挡放电装置的具体实施图；

图中：1螺旋隔断层、2金属扣、3低压电极、4出气口、5高压电极凸起、6高压电极、7进气口、8介质阻挡管、9等离子体区域、10示波器、11交流高压电源、12高压探头、13质量流量控制计、14气瓶、15气相色谱仪、16采样电容。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图2，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1，一种螺旋气路式介质阻挡放电装置，包括螺旋隔断层1，螺旋隔断层1的内侧紧贴高压电极6，高压电极6的表面上设有三角形凸起5，且凸起5表面上有一层阻挡介质，螺旋隔断层1外侧紧贴介质阻挡管8，所述螺旋隔断层1采用顺时针旋转方式，旋转圈数为20圈，每层高度为20mm，所述低压电极3缠绕在阻挡介质管8的外侧壁上，且低压电极3的两端为固定作用的金属扣2，然后通过向介质阻挡管内的高压电极6供电使其产生放电在区域9中形成等离子体，由于放电极设置在阻挡介质管内，且高压电极表面又有一层阻挡介质，因此，在放电过程中，形成双介质阻挡放电。所述介质阻挡管8的外径等于60～100mm，所述介质阻挡管8的壁厚等于5～10mm，所述阻挡介质管8的长度等于200～500mm，所述低压电极3为铜网，且所述低压电极3的网口面积为0.25mm²，所述低压电极3在介质阻挡管8上缠绕两圈。所述螺旋隔断层1与高压电极棒和介质阻挡管内壁贴合部分均有螺纹卡槽，组装时将螺旋隔断层按螺纹旋进介质阻挡管，再将高压电极棒旋进螺旋隔断层内侧。

使用时，将交流高压高压电源11的高压电极通过导线缠绕在高压电极棒6上，低压电极3通过金属扣2紧密固定在介质阻挡管8上，将接地线连接在低压电极3上，气体由气瓶14通过进气软管经过质量流量控制计13与进气口7连接，气体流入放电装置在区域9经过等离子体处理后从出气口4排出，排气软管连接到气相色谱仪15中，通过气相色谱仪15检测产物，示波器10通过高压探头12与采样电容16收集放电的电流电压信号。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种螺旋气路式介质阻挡放电装置，其特征在于：包括介质阻挡管、螺旋隔断层、高压电极和接地电极，所述接地电极缠绕在介质阻挡管的外侧壁上，且接地电极的两端通过金属扣固定在介质外筒上，所述的螺旋隔断层放置在高压电极与介质阻挡管中间，将竖直的间隙分成螺旋间隙，所述高压电极表面有凸点，高压电极表面覆盖一层阻挡介质，形成双层介质阻挡结构。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋气路式介质阻挡放电装置，其特征在于：所述介质阻挡管的外径等于60～100mm，所述介质阻挡管的厚度等于5～10mm，所述介质阻挡管的长度等于200～500mm。

3.根据权利要求1或2所述的一种螺旋气路式介质阻挡放电装置，其特征在于：所述接地电极为铜网或金属网，且所述接地电极的长度等于200～600mm。

4.根据权利要求1所述的一种螺旋气路式介质阻挡放电装置，其特征在于：所述接地电极采用的铜网网口面积为0.25mm²，铜网采用双层缠绕方式。

5.根据权利要求1所述的一种螺旋气路式介质阻挡放电装置，其特征在于：螺旋隔断层采用顺时针旋转方式，旋转圈数为20圈，其一段与进气口相连，另一端与出气口相连。

6.根据权利要求1所述的一种螺旋气路式介质阻挡放电装置，其特征在于：螺旋隔断层的层间高度为20mm。

7.根据权利要求1所述的一种螺旋气路式介质阻挡放电装置，其特征在于：高压电极棒表面有球形或锥形凸起，凸起与螺旋隔断层采用相同螺旋方式，且凸起与螺旋隔断层每层一一对应。

8.根据权利要求1所述的一种螺旋气路式介质阻挡放电装置，其特征在于：高压电极棒表面的凸起上有一层阻挡介质，介质厚度为0.5mm。

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