TW202015809A - 空氣除塵系統 - Google Patents

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唐萬福
段志軍
鄒永安
奚勇
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大陸商上海必修福企業管理有限公司
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Abstract

一種空氣除塵系統,包含一除塵系統入口、一除塵系統出口、一電場裝置。所述電場裝置包括一電場裝置入口、一電場裝置出口、一除塵電場陰極和一除塵電場陽極,所述除塵電場陰極和所述除塵電場陽極用於產生一電離除塵電場。本發明之空氣除塵系統能有效除去空氣中的顆粒物。

Description

空氣除塵系統
本發明是關於一種空氣淨化領域,特別是指一種空氣除塵方法。
空氣分層覆蓋在地球表面,透明且無色無味,它主要由氮氣和氧氣組成,對人類的生存和生產有重要影響。隨著人們生活水準的不斷提高,人們逐步認識到了空氣品質的重要性。現有技術中,通常通過濾網等方式進行空氣的除塵。但是,該方式除塵效果不穩定,能耗大,且容易造成二次污染。
鑒於以上所述現有技術的缺點,本發明的目的在於提供一種空氣除塵系統及方法,用於解決現有技術無法有效地進行空氣除塵的問題。本發明創造性地使用電離除塵方法對空氣進行除塵處理,該方法沒有壓差,對空氣不會產生阻力,且可收集空氣中污染物的種類廣泛,且除塵能力更強,除塵效率更高。
為實現上述目的及其他相關目的,本發明提供以下示例:
本發明提供的示例1:一種空氣除塵系統,所述空氣除塵系統包括除塵系統入口、除塵系統出口、電場裝置。
本發明提供的示例2:包括上述示例1,其中,所述電場裝置包括電場裝置入口、電場裝置出口、除塵電場陰極和除塵電場陽極,所述除塵電場陰極和所述除塵電場陽極用於產生電離除塵電場。
本發明提供的示例3:包括上述示例2,其中,所述除塵電場陽極包括第一陽極部和第二陽極部,所述第一陽極部靠近所述電場裝置入口,第二陽極部靠近所述電場裝置出口,所述第一陽極部和所述第二陽極部之間設置有至少一個陰極支撐板。
本發明提供的示例4:包括上述示例3,其中,所述電場裝置還包括絕緣機構,用於實現所述陰極支撐板和所述除塵電場陽極之間的絕緣。
本發明提供的示例5:包括上述示例4,其中,所述除塵電場陽極和所述除塵電場陰極之間形成電場流道,所述絕緣機構設置在所述電場流道外。
本發明提供的示例6:包括上述示例4或5,其中,所述絕緣機構包括絕緣部和隔熱部;所述絕緣部的材料採用陶瓷材料或玻璃材料。
本發明提供的示例7:包括上述示例6,其中,所述絕緣部為傘狀串陶瓷柱、傘狀串玻璃柱、柱狀串陶瓷柱或柱狀玻璃柱,傘內外或柱內外掛釉。
本發明提供的示例8:包括上述示例7,其中,傘狀串陶瓷柱或傘狀串玻璃柱的外緣與所述除塵電場陽極的距離大於電場距離1.4倍,傘狀串陶瓷柱或傘狀串玻璃柱的傘突邊間距總和大於傘狀串陶瓷柱或傘狀串玻璃柱的絕緣間距1.4倍,傘狀串陶瓷柱或傘狀串玻璃柱的傘邊內深總長大於傘狀串陶瓷柱或傘狀串玻璃柱的絕緣距離1.4倍。
本發明提供的示例9:包括上述示例3至8中的任一項,其中,所述第一陽極部的長度是所述除塵電場陽極長度的1/10至1/4、1/4至1/3、1/3至1/2、1/2至2/3、2/3至3/4,或3/4至9/10。
本發明提供的示例10:包括上述示例3至9中的任一項,其中,所述第一陽極部的長度是足夠的長,以清除部分灰塵,減少積累在所述絕緣機構和所述陰極支撐板上的灰塵,減少灰塵造成的電擊穿。
本發明提供的示例11:包括上述示例3至10中的任一項,其中,所述第二陽極部包括積塵段和預留積塵段。
本發明提供的示例12:包括上述示例2至11中的任一項,其中,所述除塵電場陰極包括至少一根電極棒。
本發明提供的示例13:包括上述示例12,其中,所述電極棒的直徑不大於3mm。
本發明提供的示例14:包括上述示例12或13,其中,所述電極棒的形狀呈針狀、多角狀、毛刺狀、螺紋杆狀或柱狀。
本發明提供的示例15:包括上述示例2至14中的任一項,其中,所述除塵電場陽極由中空的管束組成。
本發明提供的示例16:包括上述示例15,其中,所述除塵電場陽極管束的中空的截面採用圓形或多邊形。
本發明提供的示例17:包括上述示例16,其中,所述多邊形為六邊形。
本發明提供的示例18:包括上述示例14至17中的任一項,其中,所述除塵電場陽極的管束呈蜂窩狀。
本發明提供的示例19:包括上述示例2至18中的任一項,其中,所述除塵電場陰極穿射於所述除塵電場陽極內。
本發明提供的示例20:包括上述示例2至19中的任一項,其中,當電場積塵到一定程度時,所述電場裝置進行清塵處理。
本發明提供的示例21:包括上述示例20,其中,所述電場裝置檢測電場電流以確定是否積塵到一定程度,需要進行清塵處理。
本發明提供的示例22:包括上述示例20或21,其中,所述電場裝置利用增高電場電壓來進行清塵處理。
本發明提供的示例23:包括上述示例20或21,其中,所述電場裝置利用電場反電暈放電現象來進行清塵處理。
本發明提供的示例24:包括上述示例20或21,其中,所述電場裝置利用電場反電暈放電現象,增高電場電壓,限制入注電流,來進行清塵處理。
本發明提供的示例25:包括上述示例20或21,其中,所述電場裝置利用電場反電暈放電現象,增高電場電壓,限制入注電流,使發生在陽極積碳位置的急劇放電產生等離子,所述等離子使灰塵有機成分深度氧化,高分子鍵斷裂,形成小分子二氧化碳和水,來進行清塵處理。
本發明提供的示例26:包括上述示例2至25中的任一項,其中,所述電場裝置還包括輔助電場單元,用於產生與所述電離除塵電場不平行的輔助電場。
本發明提供的示例27:包括上述示例2至25中的任一項,其中,所述電場裝置還包括輔助電場單元,所述電離除塵電場包括流道,所述輔助電場單元用於產生與所述流道不垂直的輔助電場。
本發明提供的示例28:包括上述示例26或27,其中,所述輔助電場單元包括第一電極,所述輔助電場單元的第一電極設置在或靠近所述電離除塵電場的進口。
本發明提供的示例29:包括上述示例28,其中,所述第一電極為陰極。
本發明提供的示例30:包括上述示例28或29,其中,所述輔助電場單元的第一電極是所述除塵電場陰極的延伸。
本發明提供的示例31:包括上述示例30,其中,所述輔助電場單元的第一電極與所述除塵電場陽極具有夾角α,且0°<α≤125°、或45°≤α≤125°、或60°≤α≤100°、或α=90°。
本發明提供的示例32:包括上述示例26至31中的任一項,其中,所述輔助電場單元包括第二電極,所述輔助電場單元的第二電極設置在或靠近所述電離除塵電場的出口。
本發明提供的示例33:包括上述示例32,其中,所述第二電極為陽極。
本發明提供的示例34:包括上述示例32或33,其中,所述輔助電場單元的第二電極是所述除塵電場陽極的延伸。
本發明提供的示例35:包括上述示例34,其中,所述輔助電場單元的第二電極與所述除塵電場陰極具有夾角α,且0°<α≤125°、或45°≤α≤125°、或60°≤α≤100°、或α=90°。
本發明提供的示例36:包括上述示例26至29、32和33中的任一項,其中,所述輔助電場的電極與所述電離除塵電場的電極獨立設置。
本發明提供的示例37:包括上述示例2至36中的任一項,其中,所述除塵電場陽極的積塵面積與所述除塵電場陰極的放電面積的比為1.667:1-1680:1。
本發明提供的示例38:包括上述示例2至36中的任一項,其中,所述除塵電場陽極的積塵面積與所述除塵電場陰極的放電面積的比為6.67:1-56.67:1。
本發明提供的示例39:包括上述示例2至38中的任一項,其中,所述除塵電場陰極直徑為1-3毫米,所述除塵電場陽極與所述除塵電場陰極的極間距為2.5-139.9毫米;所述除塵電場陽極的積塵面積與所述除塵電場陰極的放電面積的比為1.667:1-1680:1。
本發明提供的示例40:包括上述示例2至38中的任一項,其中,所述除塵電場陽極和所述除塵電場陰極的極間距小於150mm。
本發明提供的示例41:包括上述示例2至38中的任一項,其中,所述除塵電場陽極與所述除塵電場陰極的極間距為2.5-139.9mm。
本發明提供的示例42:包括上述示例2至38中的任一項,其中,所述除塵電場陽極與所述除塵電場陰極的極間距為5-100mm。
本發明提供的示例43:包括上述示例2至42中的任一項,其中,所述除塵電場陽極長度為10~180mm。
本發明提供的示例44:包括上述示例2至42中的任一項,其中,所述除塵電場陽極長度為60~180mm。
本發明提供的示例45:包括上述示例2至44中的任一項,其中,所述除塵電場陰極長度為30~180mm。
本發明提供的示例46:包括上述示例2至44中的任一項,其中,所述除塵電場陰極長度為54~176mm。
本發明提供的示例47:包括上述示例26至46中的任一項,其中,當運行時,所述電離除塵電場的耦合次數≤3。
本發明提供的示例48:包括上述示例2至46中的任一項,其中,所述除塵電場陽極的積塵面積與所述除塵電場陰極的放電面積的比、所述除塵電場陽極與所述除塵電場陰極之間的極間距、所述除塵電場陽極長度以及所述除塵電場陰極長度使所述電離除塵電場的耦合次數≤3。
本發明提供的示例49:包括上述示例2至48中的任一項,其中,所述電離除塵電場電壓的取值範圍為1kv~50kv。
本發明提供的示例50:包括上述示例2至49中的任一項,其中,所述電場裝置還包括若干連接殼體,串聯電場級通過所述連接殼體連接。
本發明提供的示例51:包括上述示例50,其中,相鄰的電場級的距離大於所述極間距的1.4倍。
本發明提供的示例52:包括上述示例2至51中的任一項,其中,所述電場裝置還包括前置電極,所述前置電極在所述電場裝置入口與所述除塵電場陽極和所述除塵電場陰極形成的電離除塵電場之間。
本發明提供的示例53:包括上述示例52,其中,所述前置電極呈點狀、線狀、網狀、孔板狀、板狀、針棒狀、球籠狀、盒狀、管狀、物質自然形態、或物質加工形態。
本發明提供的示例54:包括上述示例52或53,其中,所述前置電極上設有通孔。
本發明提供的示例55:包括上述示例54,其中,所述通孔呈多角形、圓形、橢圓形、正方形、長方形、梯形、或菱形。
本發明提供的示例56:包括上述示例54或55,其中,所述通孔的大小為0.1-3毫米。
本發明提供的示例57:包括上述示例52至56中的任一項,其中,所述前置電極為固體、液體、氣體分子團、或等離子體中的一種或多種形態的組合。
本發明提供的示例58:包括上述示例52至57中的任一項,其中,所述前置電極為導電混合態物質、生物體自然混合導電物質、或物體人工加工形成導電物質。
本發明提供的示例59:包括上述示例52至58中的任一項,其中,所述前置電極為304鋼或石墨。
本發明提供的示例60:包括上述示例52至58中的任一項,其中,所述前置電極為含離子導電液體。
本發明提供的示例61:包括上述示例52至60中的任一項,其中,在工作時,在帶污染物的空氣進入所述除塵電場陰極、除塵電場陽極形成的電離除塵電場之前,且帶污染物的空氣通過所述前置電極時,所述前置電極使空氣中的污染物帶電。
本發明提供的示例62:包括上述示例61,其中,當帶污染物的空氣進入所述電離除塵電場時,所述除塵電場陽極給帶電的污染物施加吸引力,使污染物向所述除塵電場陽極移動,直至污染物附著在所述除塵電場陽極上。
本發明提供的示例63:包括上述示例61或62,其中,所述前置電極將電子導入污染物,電子在位於所述前置電極和所述除塵電場陽極之間的污染物之間進行傳遞,使更多污染物帶電。
本發明提供的示例64:包括上述示例61至63中的任一項,其中,所述前置電極和所述除塵電場陽極之間通過污染物傳導電子、並形成電流。
本發明提供的示例65:包括上述示例61至64中的任一項,其中,所述前置電極通過與污染物接觸的方式使污染物帶電。
本發明提供的示例66:包括上述示例61至65中的任一項,其中,所述前置電極通過能量波動的方式使污染物帶電。
本發明提供的示例67:包括上述示例61至66中的任一項,其中,所述前置電極上設有通孔。
本發明提供的示例68:包括上述示例52至67中的任一項,其中,所述前置電極呈線狀,所述除塵電場陽極呈面狀。
本發明提供的示例69:包括上述示例52至68中的任一項,其中,所述前置電極垂直於所述除塵電場陽極。
本發明提供的示例70:包括上述示例52至69中的任一項,其中,所述前置電極與所述除塵電場陽極相平行。
本發明提供的示例71:包括上述示例51至69中的任一項,其中,所述前置電極呈曲線狀或圓弧狀。
本發明提供的示例72:包括上述示例52至71中的任一項,其中,所述前置電極採用金屬絲網。
本發明提供的示例73:包括上述示例52至72中的任一項,其中,所述前置電極與所述除塵電場陽極之間的電壓不同於所述除塵電場陰極與所述除塵電場陽極之間的電壓。
本發明提供的示例74:包括上述示例52至73中的任一項,其中,所述前置電極與所述除塵電場陽極之間的電壓小於起始起暈電壓。
本發明提供的示例75:包括上述示例52至74中的任一項,其中,所述前置電極與所述除塵電場陽極之間的電壓為0.1kv -2kv/mm。
本發明提供的示例76:包括上述示例52至75中的任一項,其中,所述電場裝置包括流道,所述前置電極位於所述流道中;所述前置電極的截面面積與流道的截面面積比為99%~10%、或90~10%、或80~20%、或70~30%、或60~40%、或50%。
本發明提供的示例77:包括上述示例2至76中的任一項,其中,所述電場裝置包括駐極體元件。
本發明提供的示例78:包括上述示例77,其中,所述除塵電場陽極和所述除塵電場陰極接通電源時,所述駐極體元件在所述電離除塵電場中。
本發明提供的示例79:包括上述示例77或78,其中,所述駐極體元件靠近所述電場裝置出口,或者,所述駐極體元件設於所述電場裝置出口。
本發明提供的示例80:包括上述示例78至79中的任一項,其中,所述除塵電場陽極和所述除塵電場陰極形成流道,所述駐極體元件設於所述流道中。
本發明提供的示例81:包括上述示例80,其中,所述流道包括流道出口,所述駐極體元件靠近所述流道出口,或者,所述駐極體元件設於所述流道出口。
本發明提供的示例82:包括上述示例80或81,其中,所述駐極體元件於所述流道中的橫截面占流道橫截面5%~100%。
本發明提供的示例83:包括上述示例82,其中,所述駐極體元件於所述流道中的橫截面占流道橫截面10%-90%、20%-80%、或40%-60%。
本發明提供的示例84:包括上述示例77至83中的任一項,其中,所述電離除塵電場給所述駐極體元件充電。
本發明提供的示例85:包括上述示例77至84中的任一項,其中,所述駐極體元件具有多孔結構。
本發明提供的示例86:包括上述示例77至85中的任一項,其中,所述駐極體元件為織品。
本發明提供的示例87:包括上述示例77至86中的任一項,其中,所述除塵電場陽極內部為管狀,所述駐極體元件外部為管狀,所述駐極體元件外部套設於所述除塵電場陽極內部。
本發明提供的示例88:包括上述示例77至87中的任一項,其中,所述駐極體元件與所述除塵電場陽極為可拆卸式連接。
本發明提供的示例89:包括上述示例77至88中的任一項,其中,所述駐極體元件的材料包括具有駐極性能的無機化合物。
本發明提供的示例90:包括上述示例89,其中,所述無機化合物選自含氧化合物、含氮化合物或玻璃纖維中的一種或多種組合。
本發明提供的示例91:包括上述示例90,其中,所述含氧化合物選自金屬基氧化物、含氧複合物、含氧的無機雜多酸鹽中的一種或多種組合。
本發明提供的示例92:包括上述示例91,其中,所述金屬基氧化物選自氧化鋁、氧化鋅、氧化鋯、氧化鈦、氧化鋇、氧化鉭、氧化矽、氧化鉛、氧化錫中的一種或多種組合。
本發明提供的示例93:包括上述示例91,其中,所述金屬基氧化物為氧化鋁。
本發明提供的示例94:包括上述示例91,其中,所述含氧複合物選自鈦鋯複合氧化物或鈦鋇複合氧化物中的一種或多種組合。
本發明提供的示例95:包括上述示例91,其中,所述含氧的無機雜多酸鹽選自鈦酸鋯、鋯鈦酸鉛或鈦酸鋇中的一種或多種組合。
本發明提供的示例96:包括上述示例90,其中,所述含氮化合物為氮化矽。
本發明提供的示例97:包括上述示例77至96中的任一項,其中,所述駐極體元件的材料包括具有駐極性能的有機化合物。
本發明提供的示例98:包括上述示例97,其中,所述有機化合物選自氟聚合物、聚碳酸酯、PP、PE、PVC、天然蠟、樹脂、松香中的一種或多種組合。
本發明提供的示例99:包括上述示例98,其中,所述氟聚合物選自聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、可溶性聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯中的一種或多種組合。
本發明提供的示例100:包括上述示例98,其中,所述氟聚合物為聚四氟乙烯。
本發明提供的示例101:包括上述示例1至100中的任一項,其中,還包括均風裝置。
本發明提供的示例102:包括上述示例101,其中,所述均風裝置在所述除塵系統入口與所述除塵電場陽極和所述除塵電場陰極形成的電離除塵電場之間,當所述除塵電場陽極為四方體時,所述均風裝置包括:設置於所述除塵電場陽極一側邊的進氣管和設置於另一側邊的出氣管;其中,所述進氣管與所述出氣管相對立。
本發明提供的示例103:包括上述示例101,其中,所述均風裝置在所述除塵系統入口與所述除塵電場陽極和所述除塵電場陰極形成的電離除塵電場之間,當所述除塵電場陽極為圓柱體時,所述均風裝置由若干可旋轉的均風葉片組成。
本發明提供的示例104:包括上述示例101,其中,所述均風裝置第一文氏板均風機構和設置於所述除塵電場陽極的出氣端的第二文氏板均風機構,所述第一文氏板均風機構上開設有進氣孔,所述第二文氏板均風機構上開設有出氣孔,所述進氣孔與所述出氣孔錯位排布,且正面進氣側面出氣,形成旋風結構。
本發明提供的示例105:包括上述示例1至104中的任一項,其中,還包括除臭氧裝置,用於去除去或減少所述電場裝置產生的臭氧,所述除臭氧裝置在所述電場裝置出口與所述除塵系統出口之間。
本發明提供的示例106:包括上述示例105,其中,所述除臭氧裝置還包括臭氧消解器。
本發明提供的示例107:包括上述示例106,其中,所述臭氧消解器選自紫外線臭氧消解器和催化臭氧消解器中的至少一種。
本發明提供的示例108:包括上述示例1至107中的任一項,其中,還包括離心分離機構。
本發明提供的示例109:包括上述示例108,其中,所述離心分離機構包括氣流轉向通道,且氣流轉向通道能改變氣流的流動方向。
本發明提供的示例110:包括上述示例109,其中,所述氣流轉向通道能引導空氣沿圓周方向流動。
本發明提供的示例111:包括上述示例108或109,其中,所述氣流轉向通道呈螺旋形或圓錐形。
本發明提供的示例112:包括上述示例108至111中的任一項,其中,所述離心分離機構包括分離筒。
本發明提供的示例113:包括上述示例112,其中,所述分離筒中設有所述氣流轉向通道,所述分離筒的底部設有出塵口。
本發明提供的示例114:包括上述示例112或113,其中,所述分離筒側壁上設有與所述氣流轉向通道的第一端相連通的進氣口。
本發明提供的示例115:包括上述示例112至114中的任一項,其中,所述分離筒的頂部設有與所述流轉向通道的第二端相連通的出氣口。
本發明提供的示例116:一種空氣電場除塵方法,包括以下步驟: 使含塵空氣通過除塵電場陽極和除塵電場陰極產生的電離除塵電場;及 電離除塵電場積塵時,進行清塵處理。
本發明提供的示例117:包括示例116的空氣電場除塵方法,其中,利用電場反電暈放電現象完成清塵處理。
本發明提供的示例118:包括示例116的空氣電場除塵方法,其中,利用電場反電暈放電現象,增高電壓,限制入注電流,完成清塵處理。
本發明提供的示例119:包括示例116的空氣電場除塵方法,其中,利用電場反電暈放電現象,增高電壓,限制入注電流,使發生在陽極積塵位置的急劇放電產生等離子,所述等離子使灰塵有機成分深度氧化,高分子鍵斷裂,形成小分子二氧化碳和水,完成清塵處理。
本發明提供的示例120:包括示例116至119任一項的空氣電場除塵方法,其中,所述除塵電場陰極包括至少一根電極棒。
本發明提供的示例121:包括示例120的空氣電場除塵方法,其中,所述電極棒的直徑不大於3mm。
本發明提供的示例122:包括示例120或121的空氣電場除塵方法,其中,所述電極棒的形狀呈針狀、多角狀、毛刺狀、螺紋杆狀或柱狀。
本發明提供的示例123:包括示例116至122任一項的空氣電場除塵方法,其中,所述除塵電場陽極由中空的管束組成。
本發明提供的示例124:包括示例123的空氣電場除塵方法,其中,所述陽極管束的中空的截面採用圓形或多邊形。
本發明提供的示例125:包括示例124的空氣電場除塵方法,其中,所述多邊形為六邊形。
本發明提供的示例126:包括示例123至125任一項的空氣電場除塵方法,其中,所述除塵電場陽極的管束呈蜂窩狀。
本發明提供的示例127:包括示例116至126任一項的空氣電場除塵方法,其中,所述除塵電場陰極穿射於所述除塵電場陽極內。
本發明提供的示例128:包括示例116至127任一項的空氣電場除塵方法,其中,當檢測到的電場電流增加到一個給定值時,進行清塵處理。
本發明提供的示例129:一種給空氣增氧的方法,包括以下步驟: 使空氣通過一個流道;及 在流道中產生電場,所述電場不與所述流道垂直,所述電場包括進口和出口。
本發明提供的示例130:包括示例129的給空氣增氧的方法,其中,所述電場包括第一陽極和第一陰極,所述第一陽極和第一陰極形成所述流道,所述流道接通所述進口和出口。
本發明提供的示例131:包括示例129至130任一項的給空氣增氧的方法,其中,所述第一陽極和第一陰極電離所述空氣中的氧氣。
本發明提供的示例132:包括示例129至131任一項的給空氣增氧的方法,其中,所述電場包括第二電極,所述第二電極設置在或靠近所述進口。
本發明提供的示例133:包括示例132的給空氣增氧的方法,其中,所述第二電極為陰極。
本發明提供的示例134:包括示例132或133任一項的給空氣增氧的方法,其中,所述第二電極是所述第一陰極的延伸。
本發明提供的示例135:包括示例134的給空氣增氧的方法,其中,所述第二電極與所述第一陽極具有夾角α,且0°<α≤125°、或45°≤α≤125°、或60°≤α≤100°、或α=90°。
本發明提供的示例136:包括示例129至135任一項的給空氣增氧的方法,其中,所述電場包括第三電極,所述第三電極設置在或靠近所述出口。
本發明提供的示例137:包括示例136的給空氣增氧的方法,其中,所述第三電極為陽極。
本發明提供的示例138:包括示例136或137的給空氣增氧的方法,其中,所述第三電極是所述第一陽極的延伸。
本發明提供的示例139:包括示例138的給空氣增氧的方法,其中,所述第三電極與所述第一陰極具有夾角α,且0°<α≤125°、或45°≤α≤125°、或60°≤α≤100°、或α=90°。
本發明提供的示例140:包括示例134至139任一項的給空氣增氧的方法,其中,所述第三電極與所述第一陽極和第一陰極獨立設置。
本發明提供的示例141:包括示例132至140任一項的給空氣增氧的方法,其中,所述第二電極與所述第一陽極和第一陰極獨立設置。
本發明提供的示例142:包括示例130至141任一項的給空氣增氧的方法,其中,所述第一陰極包括至少一根電極棒。
本發明提供的示例143:包括示例130至142任一項的給空氣增氧的方法,其中,所述第一陽極由中空的管束組成。
本發明提供的示例144:包括示例143的給空氣增氧的方法,其中,所述陽極管束的中空的截面採用圓形或多邊形。
本發明提供的示例145:包括示例144的給空氣增氧的方法,其中,所述多邊形為六邊形。
本發明提供的示例146:包括示例143至145任一項的給空氣增氧的方法,其中,所述第一陽極的管束呈蜂窩狀。
本發明提供的示例147:包括示例130至146任一項的給空氣增氧的方法,其中,所述第一陰極穿射於所述第一陽極內。
本發明提供的示例148:包括示例130至147任一項的給空氣增氧的方法,其中,所述電場作用於所述流道中的氧氣離子,增加氧氣離子流量,增加所述出口空氣含氧量。
本發明提供的示例149:一種減少除塵電場耦合的方法,包括以下步驟:選擇除塵電場陽極參數或/和除塵電場陰極參數以減少電場耦合次數。
本發明提供的示例150:包括示例149的減少除塵電場耦合的方法,其中,包括選擇所述除塵電場陽極的集塵面積與除塵電場陰極的放電面積的比。
本發明提供的示例151:包括示例150的減少除塵電場耦合的方法,其中,包括選擇所述除塵電場陽極的積塵面積與所述除塵電場陰極的放電面積的比為1.667:1-1680:1。
本發明提供的示例152:包括示例150的減少除塵電場耦合的方法,其中,包括選擇所述除塵電場陽極的積塵面積與所述除塵電場陰極的放電面積的比為6.67:1-56.67:1。
本發明提供的示例153:包括示例149至152任一項的減少除塵電場耦合的方法,其中,包括選擇所述除塵電場陰極直徑為1-3毫米,所述除塵電場陽極與所述除塵電場陰極的極間距為2.5-139.9毫米;所述除塵電場陽極的積塵面積與所述除塵電場陰極的放電面積的比為1.667:1-1680:1。
本發明提供的示例154:包括示例149至153任一項的減少除塵電場耦合的方法,其中,包括選擇所述除塵電場陽極和所述除塵電場陰極的極間距小於150mm。
本發明提供的示例155:包括示例149至153任一項的減少除塵電場耦合的方法,其中,包括選擇所述除塵電場陽極與所述除塵電場陰極的極間距為2.5-139.9mm。
本發明提供的示例156:包括示例149至153任一項的減少除塵電場耦合的方法,其中,包括選擇所述除塵電場陽極與所述除塵電場陰極的極間距為5-100mm。
本發明提供的示例157:包括示例149至156任一項的減少除塵電場耦合的方法,其中,包括選擇所述除塵電場陽極長度為10~180mm。
本發明提供的示例158:包括示例149至156任一項的減少除塵電場耦合的方法,其中,包括選擇所述除塵電場陽極長度為60~180mm。
本發明提供的示例159:包括示例149至158任一項的減少除塵電場耦合的方法,其中,包括選擇所述除塵電場陰極長度為30~180mm。
本發明提供的示例160:包括示例149至158任一項的減少除塵電場耦合的方法,其中,包括選擇所述除塵電場陰極長度為54~176mm。
本發明提供的示例161:包括示例149至160任一項的減少除塵電場耦合的方法,其中,包括選擇所述除塵電場陰極包括至少一根電極棒。
本發明提供的示例162:包括示例161的減少除塵電場耦合的方法,其中,包括選擇所述電極棒的直徑不大於3mm。
本發明提供的示例163:包括示例161或162的減少除塵電場耦合的方法,其中,包括選擇所述電極棒的形狀呈針狀、多角狀、毛刺狀、螺紋杆狀或柱狀。
本發明提供的示例164:包括示例149至163任一項的減少除塵電場耦合的方法,其中,包括選擇所述除塵電場陽極由中空的管束組成。
本發明提供的示例165:包括示例164的減少除塵電場耦合的方法,其中,包括選擇所述陽極管束的中空的截面採用圓形或多邊形。
本發明提供的示例166:包括示例165的減少除塵電場耦合的方法,其中,包括選擇所述多邊形為六邊形。
本發明提供的示例167:包括示例164至166任一項的減少除塵電場耦合的方法,其中,包括選擇所述除塵電場陽極的管束呈蜂窩狀。
本發明提供的示例168:包括示例149至167任一項的減少除塵電場耦合的方法,其中,包括選擇所述除塵電場陰極穿射於所述除塵電場陽極內。
本發明提供的示例169:包括示例149至168任一項的減少除塵電場耦合的方法,其中,包括選擇的所述除塵電場陽極或/和除塵電場陰極尺寸使電場耦合次數≤3。
本發明提供的示例170:一種空氣除塵方法,包括如下步驟: 1)    利用電離除塵電場吸附空氣中的顆粒物; 2)    利用電離除塵電場給駐極體元件充電。
本發明提供的示例171:包括示例170的空氣除塵方法,其中,所述駐極體元件靠近電場裝置出口,或者,所述駐極體元件設於電場裝置出口。
本發明提供的示例172:包括示例170的空氣除塵方法,其中,所述除塵電場陽極和所述除塵電場陰極形成空氣流道,所述駐極體元件設於所述空氣流道中。
本發明提供的示例173:包括示例172的空氣除塵方法,其中,所述空氣流道包括空氣流道出口,所述駐極體元件靠近所述空氣流道出口,或者,所述駐極體元件設於所述空氣流道出口。
本發明提供的示例174:包括示例170至173任一項的空氣除塵方法,其中,當電離除塵電場無上電驅動電壓時,利用充電的駐極體元件吸附空氣中的顆粒物。
本發明提供的示例175:包括示例174的空氣除塵方法,其中,在充電的駐極體元件吸附一定的空氣中的顆粒物後,將其替換為新的駐極體元件。
本發明提供的示例176:包括示例175的空氣除塵方法,其中,替換為新的駐極體元件後重新啟動電離除塵電場吸附空氣中的顆粒物,並給新的駐極體元件充電。
本發明提供的示例177:包括示例170至176任一項的空氣除塵方法,其中,所述駐極體元件的材料包括具有駐極性能的無機化合物。
本發明提供的示例178:包括示例177的空氣除塵方法,其中,所述無機化合物選自含氧化合物、含氮化合物或玻璃纖維中的一種或多種組合。
本發明提供的示例179:包括示例178的空氣除塵方法,其中,所述含氧化合物選自金屬基氧化物、含氧複合物、含氧的無機雜多酸鹽中的一種或多種組合。
本發明提供的示例180:包括示例179的空氣除塵方法,其中,所述金屬基氧化物選自氧化鋁、氧化鋅、氧化鋯、氧化鈦、氧化鋇、氧化鉭、氧化矽、氧化鉛、氧化錫中的一種或多種組合。
本發明提供的示例181:包括示例179的空氣除塵方法,其中,所述金屬基氧化物為氧化鋁。
本發明提供的示例182:包括示例179的空氣除塵方法,其中,所述含氧複合物選自鈦鋯複合氧化物或鈦鋇複合氧化物中的一種或多種組合。
本發明提供的示例183:包括示例179的空氣除塵方法,其中,所述含氧的無機雜多酸鹽選自鈦酸鋯、鋯鈦酸鉛或鈦酸鋇中的一種或多種組合。
本發明提供的示例184:包括示例178的空氣除塵方法,其中,所述含氮化合物為氮化矽。
本發明提供的示例185:包括示例170至176任一項的空氣除塵方法,其中,所述駐極體元件的材料包括具有駐極性能的有機化合物。
本發明提供的示例186:包括示例185的空氣除塵方法,其中,所述有機化合物選自氟聚合物、聚碳酸酯、PP、PE、PVC、天然蠟、樹脂、松香中的一種或多種組合。
本發明提供的示例187:包括示例186的空氣除塵方法,其中,所述氟聚合物選自聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、可溶性聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯中的一種或多種組合。
本發明提供的示例188:包括示例186的空氣除塵方法,其中,所述氟聚合物為聚四氟乙烯。
本發明提供的示例189:一種空氣除塵方法,其特徵在於,包括以下步驟:所述空氣經電離除塵後去除或減少電離除塵產生的臭氧。
本發明提供的示例190:包括示例189的空氣除塵方法,其中,對電離除塵產生的臭氧進行臭氧消解。
本發明提供的示例191:包括示例189的空氣除塵方法,其中,所述臭氧消解選自紫外線消解和催化消解中的至少一種。
在本申請中,“空氣”有一個廣泛的定義,包括所有氣體。
本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等,均僅用以配合說明書所揭示的內容,以供熟悉此技術的人士瞭解與閱讀,並非用以限定本發明可實施的限定條件,故不具技術上的實質意義,任何結構的修飾、比例關係的改變或大小的調整,在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目的下,均應仍落在本發明所揭示的技術內容得能涵蓋的範圍內。同時,本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語,亦僅為便於敘述的明瞭,而非用以限定本發明可實施的範圍,其相對關係的改變或調整,在無實質變更技術內容下,當亦視為本發明可實施的範疇。
於本發明一實施例中,本發明提供一種空氣除塵系統,包括除塵系統入口、除塵系統出口、電場裝置。
於本發明的一實施例中的空氣除塵系統包括離心分離機構。於本發明一實施例中離心分離機構包括氣流轉向通道,該氣流轉向通道能改變氣流的流動方向。當含有顆粒物的氣體流經氣流轉向通道時,氣體的流動方向將發生改變;而氣體中的顆粒物等將在慣性作用下繼續沿原方向移動,直至與氣流轉向通道的側壁、即離心分離機構的內壁發生碰撞,顆粒物無法沿原方向繼續移動,且在重力作用下向下掉落,這樣,顆粒物就從氣體中分離出來。
於本發明一實施例中氣流轉向通道能引導氣體沿圓周方向流動。於本發明一實施例中氣流轉向通道可以呈螺旋形或圓錐形。於本發明一實施例中離心分離機構包括分離筒。分離筒中設有所述氣流轉向通道,分離筒的底部可設有出塵口。分離筒側壁上可設有與氣流轉向通道的第一端相連通的進氣口。分離筒的頂部可設有與氣流轉向通道的第二端相連通的出氣口。出氣口也稱作排氣口,且排氣口的大小可根據所需的進氣量大小進行設置。氣體由進氣口流入分離筒的氣流轉向通道後,氣體將由直線運動變為圓周運動,而氣體中的顆粒物將在慣性作用下繼續沿直線方向運動,直至顆粒物與分離筒的內壁碰撞,顆粒物不能隨氣體一起繼續流動,顆粒物受重力作用下沉,這樣,顆粒物就從氣體中分離出來,且顆粒物最終由位於底部的出塵口排出,氣體最終由位於頂部的排氣口排出。於本發明一實施例中電場裝置入口與離心分離機構的排氣口相連通。分離筒的出氣口位於分離筒與電場裝置的連接處。
於本發明一實施例中離心分離機構可呈彎折型結構。離心分離機構的形狀可以是環型、回字型、十字型、T字型、L字型、凹字型、或折型中的一種形狀或多種形狀的組合。離心分離機構的氣流轉向通道具有至少一個轉彎。當氣體流經該轉彎處時,其流動方向將發生改變,而氣體中的顆粒物將在慣性作用下繼續沿原方向移動,直至顆粒物與離心分離機構的內壁相碰撞,碰撞後顆粒物將受重力作用下沉,顆粒物從氣體中脫離出來,並最終由位於下端的出粉口排出,而氣體最終由排氣口流出。
於本發明一實施例中離心分離機構的排氣口處可設置第一過濾層,第一過濾層可包括金屬網片,該金屬網片可垂直於氣流方向設置。金屬網片將對由排氣口排出的氣體進行過濾,以將氣體中仍未分離的顆粒物過濾掉。
於本發明一實施例中空氣除塵系統可包括均風裝置。該均風裝置設置在電場裝置之前,能使進入電場裝置中的氣流均勻通過。
於本發明一實施例中電場裝置的除塵電場陽極可為立方體,均風裝置可包括位於陰極支撐板一側邊的進氣管、及位於陰極支撐板另一側邊的出氣管,陰極支撐板位於除塵電場陽極的進氣端;其中,安裝進氣管的側邊與安裝出氣管的側邊相對立。均風裝置能使進入電場裝置的氣流均勻通過靜電場。
於本發明一實施例中除塵電場陽極可為圓柱體,均風裝置位於所述除塵系統入口與所述除塵電場陽極和所述除塵電場陰極形成的電離除塵電場之間,且均風裝置包括若干圍繞除塵系統入口中心旋轉的均風葉片。均風裝置能夠使各種變化的進氣量均勻通過除塵電場陽極產生的電場,同時,能夠保持除塵電場陽極內部溫度恒定,氧氣充足。均風裝置能使進入電場裝置的氣流均勻通過靜電場。
於本發明一實施例中均風裝置包括設置於除塵電場陽極的進氣端的進風板和設置於除塵電場陽極出氣端的出風板,進風板上開設有進氣孔,出風板上開設有出氣孔,進氣孔與出氣孔錯位排布,且正面進氣、側面出氣,形成旋風結構。均風裝置能使進入電場裝置的氣流均勻通過靜電場。
於本發明一實施例中空氣除塵系統可包括除塵系統入口、除塵系統出口和電場裝置。所述電場裝置也稱為電場裝置。且於本發明一實施例中電場裝置可包括電場裝置入口、電場裝置出口、及位於電場裝置入口和電場裝置出口之間的前置電極,當氣體由電場裝置入口流經前置電極時,氣體中的顆粒物等將帶電。
於本發明一實施例中電場裝置包括前置電極,該前置電極在電場裝置入口與除塵電場陽極和除塵電場陰極形成的電離除塵電場之間。當氣體由電場裝置入口流經前置電極時,氣體中的顆粒物等將帶電。
於本發明一實施例中前置電極的形狀可以為點狀、線狀、網狀、孔板狀、板狀、針棒狀、球籠狀、盒狀、管狀、物質自然形態、或物質加工形態。當前置電極為有孔結構時,前置電極上設有一個或多個進氣通孔。於本發明一實施例中進氣通孔的形狀可以為多角形、圓形、橢圓形、正方形、長方形、梯形、或菱形。於本發明一實施例中進氣通孔的輪廓大小可以為0.1~3mm、0.1~0.2mm、0.2~0.5mm、0.5~1mm、1~1.2mm、1.2~1.5mm、1.5~2mm、2~2.5mm、2.5~2.8mm、或2.8~3mm。
於本發明一實施例中前置電極的形態可以為固體、液體、氣體分子團、等離子體、導電混合態物質、生物體自然混合導電物質、或物體人工加工形成導電物質中的一種或多種形態的組合。當前置電極為固體時,可採用固態金屬,比如304鋼,或其它固態的導體、比如石墨等。當前置電極為液體時,可以是含離子導電液體。
在工作時,在帶污染物的氣體進入除塵電場陽極和除塵電場陰極形成的電離除塵電場之前,且帶污染物的氣體通過前置電極時,前置電極使氣體中的污染物帶電。當帶污染物的氣體進入電離除塵電場時,除塵電場陽極給帶電的污染物施加吸引力,使污染物向除塵電場陽極移動,直至污染物附著在除塵電場陽極上。
於本發明一實施例中前置電極將電子導入污染物,電子在位於前置電極和除塵電場陽極之間的污染物之間進行傳遞,使更多污染物帶電。前置電極和除塵電場陽極之間通過污染物傳導電子、並形成電流。
於本發明一實施例中前置電極通過與污染物接觸的方式使污染物帶電。於本發明一實施例中前置電極通過能量波動的方式使污染物帶電。於本發明一實施例中前置電極通過與污染物接觸的方式將電子轉移到污染物上,並使污染物帶電。於本發明一實施例中前置電極通過能量波動的方式將電子轉移到污染物上,並使污染物帶電。
於本發明一實施例中前置電極呈線狀,除塵電場陽極呈面狀。於本發明一實施例中前置電極垂直於除塵電場陽極。於本發明一實施例中前置電極與除塵電場陽極相平行。於本發明一實施例中前置電極呈曲線狀或圓弧狀。於本發明一實施例中前置電極採用金屬絲網。於本發明一實施例中前置電極與除塵電場陽極之間的電壓不同於除塵電場陰極和除塵電場陽極之間的電壓。於本發明一實施例中前置電極與除塵電場陽極之間的電壓小於起始起暈電壓。起始起暈電壓為除塵電場陰極和除塵電場陽極之間的電壓的最小值。於本發明一實施例中前置電極與除塵電場陽極之間的電壓可以為0.1-2kv/mm。
於本發明一實施例中電場裝置包括流道,前置電極位於流道中。於本發明一實施例中前置電極的截面面積與流道的截面面積比為99%~10%、或90~10%、或80~20%、或70~30%、或60~40%、或50%。前置電極的截面面積是指前置電極沿截面上實體部分的面積之和。於本發明一實施例中前置電極帶負電勢。
於本發明一實施例中當氣體通過電場裝置入口流入流道中,氣體中導電性較強的金屬粉塵、霧滴、或氣溶膠等污染物在與前置電極相接觸時,或與前置電極的距離達到一定範圍時會直接帶負電,隨後,全部污染物隨氣流進入電離除塵電場,除塵電場陽極給已帶負電的金屬粉塵、霧滴、或氣溶膠等施加吸引力,使已帶負電的污染物向除塵電場陽極移動,直至該部分污染物附著在除塵電場陽極上,實現將該部分污染物收集起來,同時,除塵電場陽極與除塵電場陰極之間形成的電離除塵電場通過電離氣體中的氧獲得氧離子,且帶負電荷的氧離子在與普通粉塵結合後,使普通粉塵帶負電荷,除塵電場陽極給該部分帶負電荷的粉塵等污染物施加吸引力,使粉塵等污染物向除塵電場陽極移動,直至該部分污染物附著在除塵電場陽極上,實現將該部分普通粉塵等污染物也收集起來,從而將氣體中導電性較強和導電性較弱的污染物均收集起來,並使得除塵電場陽極能收集氣體中污染物的種類更廣泛,且收集能力更強,收集效率更高。
於本發明一實施例中電場裝置入口與分離機構的排氣口相連通。
於本發明一實施例中電場裝置可包括除塵電場陰極和除塵電場陽極,除塵電場陰極與除塵電場陽極之間形成電離除塵電場。氣體進入電離除塵電場,氣體中的氧離子將被電離,並形成大量帶有電荷的氧離子,氧離子與氣體中粉塵等顆粒物結合,使得顆粒物荷電,除塵電場陽極給帶負電荷的顆粒物施加吸附力,使得顆粒物被吸附在除塵電場陽極上,以清除掉氣體中的顆粒物。
於本發明一實施例中,所述除塵電場陰極包括若干根陰極絲。陰極絲的直徑可為0.1mm-20mm,該尺寸參數根據應用場合及積塵要求做調整。於本發明一實施例中陰極絲的直徑不大於3mm。於本發明一實施例中陰極絲使用容易放電的金屬絲或合金絲,耐溫且能支撐自身重量,電化學穩定。於本發明一實施例中陰極絲的材質選用鈦。陰極絲的具體形狀根據除塵電場陽極的形狀調整,例如,若除塵電場陽極的積塵面是平面,則陰極絲的截面呈圓形;若除塵電場陽極的積塵面是圓弧面,陰極絲需要設計成多面形。陰極絲的長度根據除塵電場陽極進行調整。
於本發明一實施例中,所述除塵電場陰極包括若干陰極棒。於本發明一實施例中,所述陰極棒的直徑不大於3mm。於本發明一實施例中陰極棒使用容易放電的金屬棒或合金棒。陰極棒的形狀可以為針狀、多角狀、毛刺狀、螺紋杆狀或柱狀等。陰極棒的形狀可以根據除塵電場陽極的形狀進行調整,例如,若除塵電場陽極的積塵面是平面,則陰極棒的截面需要設計成圓形;若除塵電場陽極的積塵面是圓弧面,則陰極棒需要設計成多面形。
於本發明一實施例中,除塵電場陰極穿設於除塵電場陽極內。
於本發明一實施例中,除塵電場陽極包括一個或多個並行設置的中空陽極管。當中空陽極管有多個時,全部中空陽極管構成蜂窩狀的除塵電場陽極。於本發明一實施例中,中空陽極管的截面可呈圓形或多邊形。若中空陽極管的截面呈圓形,除塵電場陽極和除塵電場陰極之間能形成均勻電場,中空陽極管的內壁不容易積塵。若中空陽極管的截面為三邊形時,中空陽極管的內壁上可以形成3個積塵面,3個遠角容塵角,此種結構的中空陽極管的容塵率最高。若中空陽極管的截面為四邊形,可以獲得4個積塵面,4個容塵角,但拼組結構不穩定。若中空陽極管的截面為六邊形,可以形成6個積塵面,6個容塵角,積塵面和容塵率達到平衡。若中空陽極管的截面呈更多邊形時,可以獲得更多的積塵邊,但損失容塵率。於本發明一實施例中,中空陽極管的管內切圓直徑取值範圍為5mm-400mm。
於本發明一實施例中,除塵電場陰極安裝在陰極支撐板上,陰極支撐板與除塵電場陽極通過絕緣機構相連接。所述絕緣機構用於實現所述陰極支撐板和所述除塵電場陽極之間的絕緣。於本發明一實施例中,除塵電場陽極包括第一陽極部和第二陽極部,即所述第一陽極部靠近電場裝置入口,第二陽極部靠近電場裝置出口。陰極支撐板和絕緣機構在第一陽極部和第二陽極部之間,即絕緣機構安裝在電離電場中間、或除塵電場陰極中間,可以對除塵電場陰極起到良好的支撐作用,並對除塵電場陰極起到相對於除塵電場陽極的固定作用,使除塵電場陰極和除塵電場陽極之間保持設定的距離。而現有技術中,陰極的支撐點在陰極的端點,難以保持陰極和陽極之間的距離。於本發明一實施例中絕緣機構設置在電場流道外、即電場流道外,以防止或減少氣體中的灰塵等聚集在絕緣機構上,導致絕緣機構擊穿或導電。
於本發明一實施例中,絕緣機構採用耐高壓陶瓷絕緣子,對除塵電場陰極和除塵電場陽極之間進行絕緣。除塵電場陽極也稱作一種外殼。
於本發明一實施例中,第一陽極部在氣體流動方向上位於第一陰極支撐板和絕緣機構之前,第一陽極部能夠除去氣體中的水,防止水進入絕緣機構,造成絕緣機構短路、打火。另外,第一陽級部能夠除去氣體中相當一部分的灰塵,當氣體通過絕緣機構時,相當一部分的灰塵已被消除,減少灰塵造成絕緣機構短路的可能性。於本發明一實施例中絕緣機構包括絕緣瓷柱。第一陽極部的設計,主要是為了保護絕緣瓷柱不被氣體中顆粒物等污染,一旦氣體污染絕緣瓷柱將會造成除塵電場陽極和除塵電場陰極導通,從而使除塵電場陽極的積塵功能失效,故第一陽極部的設計,能有效減少絕緣瓷柱被污染,提高產品的使用時間。在氣體流經電場流道過程中,第一陽極部和除塵電場陰極先接觸具有污染性的氣體,絕緣機構後接觸氣體,達到先除塵後經過絕緣機構的目的,減少對絕緣機構造成的污染,延長清潔維護週期,對應電極使用後絕緣支撐。所述第一陽極部的長度是足夠的長,以清除部分灰塵,減少積累在所述絕緣機構和所述陰極支撐板上的灰塵,減少灰塵造成的電擊穿。於本發明一實施例中第一陽極部長度占除塵電場陽極總長度的1/10至1/4、1/4至1/3、1/3至1/2、1/2至2/3、2/3至3/4,或3/4至9/10。
於本發明一實施例中,第二陽極部在氣體流動方向上位於陰極支撐板和絕緣機構之後。第二陽極部包括積塵段和預留積塵段。其中積塵段利用靜電吸附氣體中的顆粒物,該積塵段是為了增加積塵面積,延長電場裝置的使用時間。預留積塵段能為積塵段提供失效保護。預留積塵段是為了在滿足設計除塵要求的前提下,進一步提高積塵面積,提高除塵效果。預留積塵段作為補充前段積塵使用。於本發明一實施例中,第一陽極部和第二陽極部可使用不同的電源。
於本發明一實施例中,由於除塵電場陰極和除塵電場陽極之間存在極高電位差,為了防止除塵電場陰極和除塵電場陽極導通,絕緣機構設置在除塵電場陰極和除塵電場陽極之間的電場流道之外。因此,絕緣機構外懸於除塵電場陽極的外側。於本發明一實施例中絕緣機構可採用非導體耐溫材料,比如陶瓷、玻璃等。於本發明一實施例中,完全密閉無空氣的材料絕緣要求絕緣隔離厚度>0.3mm/kv;空氣絕緣要求>1.4mm/kv。可根據除塵電場陰極和除塵電場陽極之間的極間距的1.4倍設置絕緣距離。於本發明一實施例中絕緣機構使用陶瓷,表面上釉;不能使用膠粘或有機材料填充連接,耐溫大於350攝氏度。
於本發明一實施例中,絕緣機構包括絕緣部和隔熱部。為了使絕緣機構具有抗汙功能,絕緣部的材料採用陶瓷材料或玻璃材料。於本發明一實施例中,絕緣部可為傘狀串陶瓷柱或玻璃柱,傘內外掛釉。傘狀串陶瓷柱或玻璃柱的外緣與除塵電場陽極的距離大於電場距離的1.4倍、即大於極間距的1.4倍。傘狀串陶瓷柱或玻璃柱的傘突邊間距總和大於傘狀串陶瓷柱的絕緣間距的1.4倍。傘狀串陶瓷柱或玻璃柱的傘邊內深總長大於傘狀串陶瓷柱的絕緣距離1.4倍。絕緣部還可為柱狀串陶瓷柱或玻璃柱,柱內外掛釉。於本發明一實施例中絕緣部還可呈塔狀。
於本發明一實施例中,絕緣部內設置加熱棒,當絕緣部周圍溫度接近露點時,加熱棒啟動並進行加熱。由於使用中絕緣部的內外存在溫差,絕緣部的內外、外部容易產生凝露。絕緣部的外表面可能自發或被氣體加熱產生高溫,需要必要的隔離防護,防燙傷。隔熱部包括位於絕緣部外部的防護圍擋板、脫硝淨化反應腔。於本發明一實施例中絕緣部的尾部需要凝露位置同樣需要隔熱,防止環境以及散熱高溫加熱凝露組件。
於本發明一實施例中電場裝置的電源的引出線使用傘狀串陶瓷柱或玻璃柱過牆式連接,牆內使用彈性碰頭連接陰極支撐板,牆外使用密閉絕緣防護接線帽插拔連接,引出線過牆導體與牆絕緣距離大於傘狀串陶瓷柱或玻璃柱的陶瓷絕緣距離。於本發明一實施例中高壓部分取消引線,直接安裝在端頭上,確保安全,高壓模組整體外絕緣使用ip68防護,使用介質換熱散熱。
於本發明一實施例中除塵電場陰極和除塵電場陽極之間採用非對稱結構。在對稱電場中極性粒子受到一個相同大小而方向相反的作用力,極性粒子在電場中往復運動;在非對稱電場中,極性粒子受到兩個大小不同的作用力,極性粒子向作用力大的方向移動,可以避免產生耦合。
本發明的電場裝置的除塵電場陰極和除塵電場陽極之間形成電離除塵電場。為了減少電離除塵電場發生電場耦合,於本發明一實施例中,減少電場耦合的方法包括如下步驟:選擇除塵電場陽極的集塵面積與除塵電場陰極的放電面積的比,使電場耦合次數≤3。於本發明一實施例中除塵電場陽極的集塵面積與除塵電場陰極的放電面積的比可以為:1.667:1-1680:1;3.334:1-113.34:1;6.67:1-56.67:1;13.34:1-28.33:1。該實施例選擇相對大面積的除塵電場陽極的集塵面積和相對極小的除塵電場陰極的放電面積,具體選擇上述面積比,可以減少除塵電場陰極的放電面積,減小吸力,擴大除塵電場陽極的集塵面積,擴大吸力,即除塵電場陰極和除塵電場陽極間產生不對稱的電極吸力,使荷電後粉塵落入除塵電場陽極的集塵表面,雖極性改變但無法再被除塵電場陰極吸走,並減少電場耦合,實現電場耦合次數≤3。即在電場極間距小於150mm時電場耦合次數≤3,電場能耗低,能夠減少電場對氣溶膠、水霧、油霧、鬆散光滑顆粒物的耦合消耗,節省電場電能30~50%。集塵面積是指除塵電場陽極工作面的面積,比如,若除塵電場陽極呈中空的正六邊形管狀,集塵面積即為中空的正六邊形管狀的內表面積,集塵面積也稱作積塵面積。放電面積指除塵電場陰極工作面的面積,比如,若除塵電場陰極呈棒狀,放電面積即為棒狀的外表面積。
於本發明一實施例中除塵電場陽極的長度可以為10~180mm、10~20mm、20~30mm、60~180mm、30~40mm、40~50mm、50~60mm、60~70mm、70~80mm、80~90mm、90~100mm、100~110mm、110~120mm、120~130mm、130~140mm、140~150mm、150~160mm、160~170mm、170~180mm、60mm、180mm、10mm或30mm。除塵電場陽極的長度是指除塵電場陽極工作面的一端至另一端的最小長度。除塵電場陽極選擇此種長度,可以有效減少電場耦合。
於本發明一實施例中除塵電場陽極的長度可以為10~90mm、15~20mm、20~25mm、25~30mm、30~35mm、35~40mm、40~45mm、45~50mm、50~55mm、55~60mm、60~65mm、65~70mm、70~75mm、75~80mm、80~85mm或85~90mm,此種長度的設計可以使除塵電場陽極及電場裝置具有耐高溫特性,並使得電場裝置在高溫衝擊下具有高效率的集塵能力。
於本發明一實施例中除塵電場陰極的長度可以為30~180mm、54~176mm、30~40mm、40~50mm、50~54mm、54~60mm、60~70mm、70~80mm、80~90mm、90~100mm、100~110mm、110~120mm、120~130mm、130~140mm、140~150mm、150~160mm、160~170mm、170~176 mm、170~180mm、54mm、180mm、或30mm。除塵電場陰極的長度是指除塵電場陰極工作面的一端至另一端的最小長度。除塵電場陰極選擇此種長度,可以有效減少電場耦合。
於本發明一實施例中除塵電場陰極的長度可以為10~90mm、15~20mm、20~25mm、25~30mm、30~35mm、35~40mm、40~45mm、45~50mm、50~55mm、55~60mm、60~65mm、65~70mm、70~75mm、75~80mm、80~85mm或85~90mm,此種長度的設計可以使除塵電場陰極及電場裝置具有耐高溫特性,並使得電場裝置在高溫衝擊下具有高效率的集塵能力。
於本發明一實施例中除塵電場陽極和除塵電場陰極之間的距離可以為5~30mm、2.5~139.9mm、9.9~139.9mm、2.5~9.9mm、9.9~20mm、20~30mm、30~40mm、40~50mm、50~60mm、60~70mm、70~80mm、80~90mm、90~100mm、100~110mm、110~120mm、120~130mm、130~139.9mm、9.9mm、139.9mm、或2.5mm。除塵電場陽極和除塵電場陰極之間的距離也稱作極間距。極間距具體是指除塵電場陽極、除塵電場陰極工作面之間的最小垂直距離。此種極間距的選擇可以有效減少電場耦合,並使電場裝置具有耐高溫特性。
於本發明一實施例中,所述除塵電場陰極直徑為1-3毫米,所述除塵電場陽極與所述除塵電場陰極的極間距為2.5-139.9毫米;所述除塵電場陽極的積塵面積與所述除塵電場陰極的放電面積的比為1.667:1-1680:1。
鑒於電離除塵的特有性能,電離除塵可適用去除氣體中的顆粒物。但是,經過許多大學、研究機構、企業的多年的研究,現有電場除塵裝置只能去除約70%的顆粒物,不能滿足許多行業的需要。另外,現有技術中的電場除塵裝置體積過於龐大。
本發明的發明人研究發現,現有技術中電場除塵裝置的缺點是由電場耦合引起的。本發明通過減小電場耦合次數,可以顯著減小電場除塵裝置的尺寸(即體積)。比如,本發明提供的電離除塵裝置的尺寸約為現有電離除塵裝置尺寸的五分之一。原因是,為了獲得可接受的顆粒去除率,現有電離除塵裝置中將氣體流速設為1m/s左右,而本發明在將氣體流速提高到6m/s的情況下,仍能獲得較高的顆粒去除率。當處理一給定流量的氣體時,隨著氣體速度的提高,電場除塵裝置的尺寸可以減小。
另外,本發明可以顯著提高顆粒去除效率。例如,在氣體流速為1m/s左右時,現有技術電場除塵裝置可以去除發動機排氣中大約70%的顆粒物,但是本發明可以去除大約99%的顆粒物,即使在氣體流速為6m/s時。
由於發明人發現了電場耦合的作用,並且找到了減少電場耦合次數的方法,本發明獲得了上述預料不到的結果。
除塵電場陽極和除塵電場陰極之間的電離除塵電場也稱作第一電場。於本發明一實施例中除塵電場陽極和除塵電場陰極之間還形成有與第一電場不平行的第二電場。於本發明另一實施例中,所述第二電場與所述電離除塵電場的流道不垂直。第二電場也稱作輔助電場,可以通過一個或兩個第一輔助電極形成當第二電場由一個第一輔助電極形成時,該第一輔助電極可以放在電離除塵電場的進口或出口,該第一輔助電極可以帶負電勢、或正電勢。其中,當所述第一輔助電極為陰極時,設置在或靠近所述電離除塵電場的進口;所述第一輔助電極與所述除塵電場陽極具有夾角α,且0°<α≤125°、或45°≤α≤125°、或60°≤α≤100°、或α=90°。當所述第一輔助電極為陽極時,設置在或靠近所述電離除塵電場的出口;所述第一輔助電極與所述除塵電場陰極具有夾角α,且0°<α≤125°、或45°≤α≤125°、或60°≤α≤100°、或α=90°。當第二電場由兩個第一輔助電極形成時,其中一個第一輔助電極可以帶負電勢,另一個第一輔助電極可以帶正電勢;一個第一輔助電極可以放在電離電場的進口,另一個第一輔助電極放在電離電場的出口。另外,第一輔助電極可以是除塵電場陰極或除塵電場陽極的一部分,即第一輔助電極可以是由除塵電場陰極或除塵電場陽極的延伸段構成,此時除塵電場陰極和除塵電場陽極的長度不一樣。第一輔助電極也可以是一個單獨的電極,也就是說第一輔助電極可以不是除塵電場陰極或除塵電場陽極的一部分,此時,第二電場的電壓和第一電場的電壓不一樣,可以根據工作狀況單獨地控制。
第二電場能給除塵電場陽極和除塵電場陰極之間帶負電荷的氧離子流施加朝向電離電場的出口的力,使得除塵電場陽極和除塵電場陰極之間帶負電荷的氧離子流具有向出口的移動速度。在氣體流入電離電場,並向電離電場的出口方向流動過程中,帶負電荷的氧離子也在向除塵電場陽極且向電離電場的出口方向移動,且帶負電荷的氧離子在向除塵電場陽極且向電離電場的出口移動過程中將與氣體中的顆粒物等相結合,由於氧離子具有向出口的移動速度,氧離子在與顆粒物相結合時,兩者間不會產生較強的碰撞,從而避免因較強碰撞而造成較大的能量消耗,保證氧離子易於與顆粒物相結合,並使得氣體中的顆粒物的荷電效率更高,進而在除塵電場陽極的作用下,能將更多的顆粒物收集起來,保證電場裝置的除塵效率更高。電場裝置對順離子流方向進入電場的顆粒物的收集率比對逆離子流方向進入電場的顆粒物的收集率提高近一倍,從而提高電場的積塵效率,減少電場電耗。另外,現有技術中集塵電場的除塵效率較低的主要原因也是粉塵進入電場方向與電場內離子流方向相反或垂直交叉,從而導致粉塵與離子流相互衝撞劇烈並產生較大能量消耗,同時也影響荷電效率,進而使現有技術中電場集塵效率下降,且能耗增加。電場裝置在收集氣體中的粉塵時,氣體及粉塵順離子流方向進入電場,粉塵荷電充分,電場消耗小;單極電場集塵效率會達到99.99%。當氣體及粉塵逆離子流方向進入電場,粉塵荷電不充分,電場電耗也會增加,集塵效率會在40%-75%。於本發明一實施例中電場裝置形成的離子流有利於無動力風扇流體輸送、進氣增氧、或熱量交換等。
隨著,除塵電場陽極持續收集進氣中的顆粒物等,顆粒物等在除塵電場陽極上堆積並形成灰塵,且灰塵厚度不斷增加,使極間距減小。於本發明一實施例中,當電場積塵時,所述電場裝置檢測電場電流,並通過以下任一方式進行灰塵清潔: (1)當所述電場裝置檢測到電場電流增加到一個給定值,增高電場電壓。 (2)當所述電場裝置檢測到電場電流增加到一個給定值,利用電場反電暈放電現象完成灰塵清潔。 (3)當所述電場裝置檢測到電場電流增加到一個給定值,利用電場反電暈放電現象,增高電場電壓,限制入注電流,完成灰塵清潔。 (4)當所述電場裝置檢測到電場電流增加到一個給定值,利用電場反電暈放電現象,增高電場電壓,限制入注電流,使發生在陽極積碳位置的急劇放電產生等離子,所述等離子使灰塵有機成分深度氧化,高分子鍵斷裂,形成小分子二氧化碳和水,完成灰塵清潔。
於本發明一實施例中除塵電場陽極和除塵電場陰極分別與電源的兩個電極電性連接。載入在除塵電場陽極和除塵電場陰極上的電壓需選擇適當的電壓等級,具體選擇何種電壓等級取決於電場裝置的體積、耐溫、容塵率等。例如,電壓從1kv至50kv;設計時首先考慮耐溫條件,極間距與溫度的參數:1MM>30度,積塵面積大於0.1平方/千立方米/小時,電場長度大於單管內切圓的5倍,控制電場氣流流速小於9米/秒。於本發明一實施例中除塵電場陽極由第一中空陽極管構成、並呈蜂窩狀。第一中空陽極管埠的形狀可以為圓形或多邊形。於本發明一實施例中第一中空陽極管的管內切圓取值範圍在5-400mm,對應電壓在0.1-120kv之間,第一中空陽極管對應電流在0.1-30A之間;不同的內切圓對應不同的電暈電壓,約為1KV/1MM。
於本發明一實施例中電場裝置包括第一電場級,該第一電場級包括若干個第一電場發生單元,第一電場發生單元可以有一個或多個。第一電場發生單元也稱作第一集塵單元,第一集塵單元包括上述除塵電場陽極和除塵電場陰極,第一集塵單元有一個或多個。第一電場級有多個時,能有效提高電場裝置的集塵效率。同一第一電場級中,各除塵電場陽極為相同極性,各除塵電場陰極為相同極性。且第一電場級有多個時,各第一電場級之間串聯。於本發明一實施例中電場裝置還包括若干個連接殼體,串聯第一電場級通過連接殼體連接;相鄰兩級的第一電場級的距離大於極間距的1.4倍。
於本發明一實施例中用電場充電駐極體材料。電場裝置有故障時,充電駐極體材料會用來除塵。
於本發明一實施例中,所述電場裝置包括駐極體元件。
於本發明一實施例中,所述駐極體元件設於所述除塵電場陽極內。
於本發明一實施例中,所述除塵電場陽極和所述除塵電場陰極接通電源時形成電離除塵電場,所述駐極體元件在所述電離除塵電場中。
於本發明一實施例中,所述駐極體元件靠近電場裝置出口,或者,所述駐極體元件設於電場裝置出口。
於本發明一實施例中,所述除塵電場陽極和所述除塵電場陰極形成流道,所述駐極體元件設於所述流道中。
於本發明一實施例中,所述流道包括流道出口,所述駐極體元件靠近所述流道出口,或者,所述駐極體元件設於所述流道出口。
於本發明一實施例中,所述駐極體元件於所述流道中的橫截面占流道橫截面5%~100%。
於本發明一實施例中,所述駐極體元件於所述流道中的橫截面占流道橫截面10%-90%、20%-80%、或40%-60%。
於本發明一實施例中,所述電離除塵電場給所述駐極體元件充電。
於本發明一實施例中,所述駐極體元件具有多孔結構。
於本發明一實施例中,所述駐極體元件為織品。
於本發明一實施例中,所述除塵電場陽極內部為管狀,所述駐極體元件外部為管狀,所述駐極體元件外部套設於所述除塵電場陽極內部。
於本發明一實施例中,所述駐極體元件與所述除塵電場陽極為可拆卸式連接。
於本發明一實施例中,所述駐極體元件的材料包括具有駐極性能的無機化合物。所述駐極性能是指駐極體元件在外接電源充電後帶有電荷,並在完全脫離電源的條件下,依然保持有一定的電荷,從而作為電極起到電場電極作用的能力。
於本發明一實施例中,所述無機化合物選自含氧化合物、含氮化合物或玻璃纖維中的一種或多種組合。
於本發明一實施例中,所述含氧化合物選自金屬基氧化物、含氧複合物、含氧的無機雜多酸鹽中的一種或多種組合。
於本發明一實施例中,所述金屬基氧化物選自氧化鋁、氧化鋅、氧化鋯、氧化鈦、氧化鋇、氧化鉭、氧化矽、氧化鉛、氧化錫中的一種或多種組合。
於本發明一實施例中,所述金屬基氧化物為氧化鋁。
於本發明一實施例中,所述含氧複合物選自鈦鋯複合氧化物或鈦鋇複合氧化物中的一種或多種組合。
於本發明一實施例中,所述含氧的無機雜多酸鹽選自鈦酸鋯、鋯鈦酸鉛或鈦酸鋇中的一種或多種組合。
於本發明一實施例中,所述含氮化合物為氮化矽。
於本發明一實施例中,所述駐極體元件的材料包括具有駐極性能的有機化合物。所述駐極性能是指駐極體元件在外接電源充電後帶有電荷,並在完全脫離電源的條件下,依然保持有一定的電荷,從而作為電極起到電場電極作用的能力。
於本發明一實施例中,所述有機化合物選自氟聚合物、聚碳酸酯、PP、PE、PVC、天然蠟、樹脂、松香中的一種或多種組合。
於本發明一實施例中,所述氟聚合物選自聚四氟乙烯(PTFE)、聚全氟乙丙烯(Teflon-FEP)、可溶性聚四氟乙烯(PFA)、聚偏氟乙烯(PVDF)中的一種或多種組合。
於本發明一實施例中,所述氟聚合物為聚四氟乙烯。
在上電驅動電壓條件下產生電離除塵電場,利用電離除塵電場電離部分待處理物,吸附空氣中的顆粒物,同時向駐極體元件進行充電,當電場裝置出現故障時即無上電驅動電壓時,充電的駐極體元件產生電場,利用充電的駐極體元件產生的電場吸附空氣中的顆粒物,即在電離除塵電場出現故障情況下仍然可以進行顆粒物的吸附。
於本發明一實施例中,所述空氣除塵系統還包括除臭氧裝置,用於去除或減少所述電場裝置產生的臭氧,所述除臭氧裝置在電場裝置出口與空氣除塵系統出口之間。
於本發明一實施例中,所述除臭氧裝置包括臭氧消解器。
於本發明一實施例中,所述臭氧消解器選自紫外線臭氧消解器和催化臭氧消解器中的至少一種。
本發明空氣除塵系統還包括除臭氧裝置,用於去除或減少所述電場裝置產生的臭氧。
於本發明一實施例中,本發明提供一種空氣除塵方法,包括以下步驟: 使含塵空氣通過除塵電場陽極和除塵電場陰極產生的電離除塵電場;及 電場積塵時,進行清塵處理。
於本發明一實施例中,當檢測到的電場電流增加到一個給定值時,進行清塵處理。
於本發明一實施例中,當電場積塵時,通過以下任一方式進行灰塵清潔: (1)利用電場反電暈放電現象完成清塵處理。 (2)利用電場反電暈放電現象,增高電壓,限制入注電流,完成清塵處理。 (3)利用電場反電暈放電現象,增高電壓,限制入注電流,使發生在陽極積塵位置的急劇放電產生等離子,所述等離子使灰塵有機成分深度氧化,高分子鍵斷裂,形成小分子二氧化碳和水,完成清塵處理。
優選地,所述灰塵為炭黑。
於本發明一實施例中,所述除塵電場陰極包括若干根陰極絲。陰極絲的直徑可為0.1mm-20mm,該尺寸參數根據應用場合及積塵要求做調整。於本發明一實施例中陰極絲的直徑不大於3mm。於本發明一實施例中陰極絲使用容易放電的金屬絲或合金絲,耐溫且能支撐自身重量,電化學穩定。於本發明一實施例中陰極絲的材質選用鈦。陰極絲的具體形狀根據除塵電場陽極的形狀調整,例如,若除塵電場陽極的積塵面是平面,則陰極絲的截面呈圓形;若除塵電場陽極的積塵面是圓弧面,陰極絲需要設計成多面形。陰極絲的長度根據除塵電場陽極進行調整。
於本發明一實施例中,所述除塵電場陰極包括若干陰極棒。於本發明一實施例中,所述陰極棒的直徑不大於3mm。於本發明一實施例中陰極棒使用容易放電的金屬棒或合金棒。陰極棒的形狀可以為針狀、多角狀、毛刺狀、螺紋杆狀或柱狀等。陰極棒的形狀可以根據除塵電場陽極的形狀進行調整,例如,若除塵電場陽極的積塵面是平面,則陰極棒的截面需要設計成圓形;若除塵電場陽極的積塵面是圓弧面,則陰極棒需要設計成多面形。
於本發明一實施例中,除塵電場陰極穿設於除塵電場陽極內。
於本發明一實施例中,除塵電場陽極包括一個或多個並行設置的中空陽極管。當中空陽極管有多個時,全部中空陽極管構成蜂窩狀的除塵電場陽極。於本發明一實施例中,中空陽極管的截面可呈圓形或多邊形。若中空陽極管的截面呈圓形,除塵電場陽極和除塵電場陰極之間能形成均勻電場,中空陽極管的內壁不容易積塵。若中空陽極管的截面為三邊形時,中空陽極管的內壁上可以形成3個積塵面,3個遠角容塵角,此種結構的中空陽極管的容塵率最高。若中空陽極管的截面為四邊形,可以獲得4個積塵面,4個容塵角,但拼組結構不穩定。若中空陽極管的截面為六邊形,可以形成6個積塵面,6個容塵角,積塵面和容塵率達到平衡。若中空陽極管的截面呈更多邊形時,可以獲得更多的積塵邊,但損失容塵率。於本發明一實施例中,中空陽極管的管內切圓直徑取值範圍為5mm-400mm。
於本發明一實施例中,本發明提供一種給空氣加速的方法,包括以下步驟: 使空氣通過一個流道; 在流道中產生電場,所述電場不與所述流道垂直,所述電場包括進口和出口。
其中,所述電場電離所述空氣。
於本發明一實施例中,所述電場包括第一陽極和第一陰極,所述第一陽極和第一陰極形成所述流道,所述流道接通所述進口和出口。所述第一陽極和第一陰極電離所述流道中的空氣。
於本發明一實施例中,所述電場包括第二電極,所述第二電極設於所述進口或靠近所述進口。
其中,所述第二電極為陰極,且作為所述第一陰極的延伸。優選地,所述第二電極與所述第一陽極具有夾角α,且0°<α≤125°、或45°≤α≤125°、或60°≤α≤100°、或α=90°。
於本發明一實施例中,所述第二電極與所述第一陽極和第一陰極獨立設置。
於本發明一實施例中,所述電場包括第三電極,所述第三電極設於所述進口或靠近所述出口。
其中,所述第三電極為陽極,所述第三電極是所述第一陽極的延伸。優選地,所述第三電極與所述第一陰極具有夾角α,且0°<α≤125°、或45°≤α≤125°、或60°≤α≤100°、或α=90°。
於本發明一實施例中,所述第三電極與所述第一陽極和第一陰極獨立設置。
於本發明一實施例中,所述第一陰極包括若干根陰極絲。陰極絲的直徑可為0.1mm-20mm,該尺寸參數根據應用場合及積塵要求做調整。於本發明一實施例中陰極絲的直徑不大於3mm。於本發明一實施例中陰極絲使用容易放電的金屬絲或合金絲,耐溫且能支撐自身重量,電化學穩定。於本發明一實施例中陰極絲的材質選用鈦。陰極絲的具體形狀根據第一陽極的形狀調整,例如,若第一陽極的積塵面是平面,則陰極絲的截面呈圓形;若第一陽極的積塵面是圓弧面,陰極絲需要設計成多面形。陰極絲的長度根據第一陽極進行調整。
於本發明一實施例中,所述第一陰極包括若干陰極棒。於本發明一實施例中,所述陰極棒的直徑不大於3mm。於本發明一實施例中陰極棒使用容易放電的金屬棒或合金棒。陰極棒的形狀可以為針狀、多角狀、毛刺狀、螺紋杆狀或柱狀等。陰極棒的形狀可以根據第一陽極的形狀進行調整,例如,若第一陽極的積塵面是平面,則陰極棒的截面需要設計成圓形;若第一陽極的積塵面是圓弧面,則陰極棒需要設計成多面形。
於本發明一實施例中,第一陰極穿設於第一陽極內。
於本發明一實施例中,第一陽極包括一個或多個並行設置的中空陽極管。當中空陽極管有多個時,全部中空陽極管構成蜂窩狀的第一陽極。於本發明一實施例中,中空陽極管的截面可呈圓形或多邊形。若中空陽極管的截面呈圓形,第一陽極和第一陰極之間能形成均勻電場,中空陽極管的內壁不容易積塵。若中空陽極管的截面為三邊形時,中空陽極管的內壁上可以形成3個積塵面,3個遠角容塵角,此種結構的中空陽極管的容塵率最高。若中空陽極管的截面為四邊形,可以獲得4個積塵面,4個容塵角,但拼組結構不穩定。若中空陽極管的截面為六邊形,可以形成6個積塵面,6個容塵角,積塵面和容塵率達到平衡。若中空陽極管的截面呈更多邊形時,可以獲得更多的積塵邊,但損失容塵率。於本發明一實施例中,中空陽極管的管內切圓直徑取值範圍為5mm-400mm。
於一實施例中,本發明提供一種減少空氣除塵電場耦合的方法,包括以下步驟: 使空氣通過除塵電場陽極和除塵電場陰極產生的電離除塵電場;及 選擇所述除塵電場陽極或/和除塵電場陰極。
於本發明一實施例中,選擇的所述除塵電場陽極或/和除塵電場陰極尺寸使電場耦合次數≤3。
具體地,選擇所述除塵電場陽極的集塵面積與除塵電場陰極的放電面積的比。優選地,選擇所述除塵電場陽極的積塵面積與所述除塵電場陰極的放電面積的比為1.667:1-1680:1。
更為優選地,選擇所述除塵電場陽極的積塵面積與所述除塵電場陰極的放電面積的比為6.67~56.67:1。
於本發明一實施例中,所述除塵電場陰極直徑為1-3毫米,所述除塵電場陽極與所述除塵電場陰極的極間距為2.5-139.9毫米;所述除塵電場陽極的積塵面積與所述除塵電場陰極的放電面積的比為1.667:1-1680:1。
優選地,選擇所述除塵電場陽極和所述除塵電場陰極的極間距小於150mm。
優選地,選擇所述除塵電場陽極與所述除塵電場陰極的極間距為2.5~139.9mm。更為優選地,選擇所述除塵電場陽極與所述除塵電場陰極的極間距為5.0~100mm。
優選地,選擇所述除塵電場陽極長度為10~180mm。更為優選地,選擇所述除塵電場陽極長度為60~180mm。
優選地,選擇所述除塵電場陰極長度為30~180mm。更為優選地,選擇所述除塵電場陰極長度為54~176mm。
於本發明一實施例中,所述除塵電場陰極包括若干根陰極絲。陰極絲的直徑可為0.1mm-20mm,該尺寸參數根據應用場合及積塵要求做調整。於本發明一實施例中陰極絲的直徑不大於3mm。於本發明一實施例中陰極絲使用容易放電的金屬絲或合金絲,耐溫且能支撐自身重量,電化學穩定。於本發明一實施例中陰極絲的材質選用鈦。陰極絲的具體形狀根據除塵電場陽極的形狀調整,例如,若除塵電場陽極的積塵面是平面,則陰極絲的截面呈圓形;若除塵電場陽極的積塵面是圓弧面,陰極絲需要設計成多面形。陰極絲的長度根據除塵電場陽極進行調整。
於本發明一實施例中,所述除塵電場陰極包括若干陰極棒。於本發明一實施例中,所述陰極棒的直徑不大於3mm。於本發明一實施例中陰極棒使用容易放電的金屬棒或合金棒。陰極棒的形狀可以為針狀、多角狀、毛刺狀、螺紋杆狀或柱狀等。陰極棒的形狀可以根據除塵電場陽極的形狀進行調整,例如,若除塵電場陽極的積塵面是平面,則陰極棒的截面需要設計成圓形;若除塵電場陽極的積塵面是圓弧面,則陰極棒需要設計成多面形。
於本發明一實施例中,除塵電場陰極穿設於除塵電場陽極內。
於本發明一實施例中,除塵電場陽極包括一個或多個並行設置的中空陽極管。當中空陽極管有多個時,全部中空陽極管構成蜂窩狀的除塵電場陽極。於本發明一實施例中,中空陽極管的截面可呈圓形或多邊形。若中空陽極管的截面呈圓形,除塵電場陽極和除塵電場陰極之間能形成均勻電場,中空陽極管的內壁不容易積塵。若中空陽極管的截面為三邊形時,中空陽極管的內壁上可以形成3個積塵面,3個遠角容塵角,此種結構的中空陽極管的容塵率最高。若中空陽極管的截面為四邊形,可以獲得4個積塵面,4個容塵角,但拼組結構不穩定。若中空陽極管的截面為六邊形,可以形成6個積塵面,6個容塵角,積塵面和容塵率達到平衡。若中空陽極管的截面呈更多邊形時,可以獲得更多的積塵邊,但損失容塵率。於本發明一實施例中,中空陽極管的管內切圓直徑取值範圍為5mm-400mm。
於一實施例中,本發明提供一種空氣除塵的方法,包括如下步驟: 1)    利用電離除塵電場吸附空氣中的顆粒物; 2)    利用電離除塵電場給駐極體元件充電。
於本發明一實施例中,所述駐極體元件靠近電場裝置出口,或者,所述駐極體元件設於電場裝置出口。
於本發明一實施例中,所述除塵電場陽極和所述除塵電場陰極形成流道,所述駐極體元件設於所述流道中。
於本發明一實施例中,所述流道包括流道出口,所述駐極體元件靠近所述流道出口,或者,所述駐極體元件設於所述流道出口。
於本發明一實施例中,當電離除塵電場無上電驅動電壓時,利用充電的駐極體元件吸附空氣中的顆粒物。
於本發明一實施例中,在充電的駐極體元件吸附一定的空氣中的顆粒物後,將其替換為新的駐極體元件。
於本發明一實施例中,替換為新的駐極體元件後重新啟動電離除塵電場吸附空氣中的顆粒物,並給新的駐極體元件充電。
於本發明一實施例中,所述駐極體元件的材料包括具有駐極性能的無機化合物。所述駐極性能是指駐極體元件在外接電源充電後帶有電荷,並在完全脫離電源的條件下,依然保持有一定的電荷,從而作為電極起到電場電極作用的能力。
於本發明一實施例中,所述無機化合物選自含氧化合物、含氮化合物或玻璃纖維中的一種或多種組合。
於本發明一實施例中,所述含氧化合物選自金屬基氧化物、含氧複合物、含氧的無機雜多酸鹽中的一種或多種組合。
於本發明一實施例中,所述金屬基氧化物選自氧化鋁、氧化鋅、氧化鋯、氧化鈦、氧化鋇、氧化鉭、氧化矽、氧化鉛、氧化錫中的一種或多種組合。
於本發明一實施例中,所述金屬基氧化物為氧化鋁。
於本發明一實施例中,所述含氧複合物選自鈦鋯複合氧化物或鈦鋇複合氧化物中的一種或多種組合。
於本發明一實施例中,所述含氧的無機雜多酸鹽選自鈦酸鋯、鋯鈦酸鉛或鈦酸鋇中的一種或多種組合。
於本發明一實施例中,所述含氮化合物為氮化矽。
於本發明一實施例中,所述駐極體元件的材料包括具有駐極性能的有機化合物。所述駐極性能是指駐極體元件在外接電源充電後帶有電荷,並在完全脫離電源的條件下,依然保持有一定的電荷,從而作為電極起到電場電極作用的能力。
於本發明一實施例中,所述有機化合物選自氟聚合物、聚碳酸酯、PP、PE、PVC、天然蠟、樹脂、松香中的一種或多種組合。
於本發明一實施例中,所述氟聚合物選自聚四氟乙烯(PTFE)、聚全氟乙丙烯(Teflon-FEP)、可溶性聚四氟乙烯(PFA)、聚偏氟乙烯(PVDF)中的一種或多種組合。
於本發明一實施例中,所述氟聚合物為聚四氟乙烯。
於本發明一實施例中,本發明提供一種空氣除塵方法,包括以下步驟:所述空氣經空氣電離除塵後去除或減少空氣電離除塵產生的臭氧。
於本發明一實施例中,對空氣電離除塵產生的臭氧進行臭氧消解。
於本發明一實施例中,所述臭氧消解選自紫外線消解和催化消解中的至少一種。
下面通過具體實施例來進一步闡述本發明的空氣除塵系統及方法。實施例 1
請參閱圖1,顯示為空氣除塵系統於一實施例中的結構示意圖。所述空氣除塵系統101包括電場裝置入口1011、離心分離機構1012、第一濾水機構1013、電場裝置1014、絕緣機構1015、均風裝置、第二濾水機構1017和/或臭氧機構1018。
本發明中第一濾水機構1013和/或第二濾水機構1017是可選的,即本發明提供的空氣除塵系統中可包括第一濾水機構1013和/或第二濾水機構1017,也可不包括第一濾水機構1013和/或第二濾水機構1017。
如圖1所示,所述電場裝置入口1011設置於所述離心分離機構1012的進氣壁上,以接收帶有顆粒物的氣體。
設置於所述空氣除塵系統101下端的離心分離機構1012採用圓錐形筒。圓錐形筒與電場裝置1014的銜接處為一排氣口,所述排氣口上設置有用於過濾顆粒物的第一過濾層。所述圓錐形筒的筒底設置有接收顆粒物的出粉口。
具體地,含顆粒物的氣體一般以12-30m/s速度由電場裝置入口1011進入離心分離機構1012時,氣體將由直線運動變為圓周運動。旋轉氣流的絕大部分,沿器壁自圓筒體呈螺旋形向下朝錐體流動。此外,顆粒物在離心力的作用下,被甩向分離機構的內壁,顆粒物一旦與內壁接觸,靠內壁附近的向下軸向速度的動量沿壁面下落,由出粉口排出。旋轉下降的外旋氣流,在下降過程中不斷向分離機構的中心部分流入,形成向心的徑向氣流,這部分氣流就構成了旋轉向上的內旋流。內、外旋流的旋轉方向是相同的。最後淨化氣經排氣口及第一過濾網(未予圖示)排入所述電場裝置1014,一部分未被分離下來的較細塵粒也未能逃逸。
設置於所述離心分離機構1012內的第一濾水機構1013包括設置於所述電場裝置入口1011的第一電極為一導電網板,所述導電網板用於在上電後,將電子傳導給液體水。用於吸附帶電的液體水的第二電極於本實施例中為所述電場裝置1014的陽極積塵部,即除塵電場陽極10141。
請參閱圖2,顯示為設置於所述空氣除塵系統內的第一濾水機構的另一實施例結構圖。所述第一濾水機構的第一電極10131設置於所述進氣口,所述第一電極10131為一帶有負電勢導電網板。同時,本實施例的第二電極10132設置於所述進氣裝置內呈面網狀,且第二電極10132帶有正電勢,該第二電極10132也稱作收集極。本實施例中第二電極10132具體呈平面網狀,且第一電極10131平行於第二電極10132。本實施例中第一電極10131和第二電極10132之間形成網面電場。另外,第一電極10131由金屬絲製成的網狀結構,該第一電極10131由金屬絲網構成。本實施例中第二電極10132的面積大於第一電極10131的面積。所述電場裝置1014包括除塵電場陽極10141和設置於除塵電場陽極10141內的除塵電場陰極10142,除塵電場陽極10141與除塵電場陰極10142之間形成非對稱靜電場,其中,待含有顆粒物的氣體通過所述排氣口進入所述電場裝置1014後,由於所述除塵電場陰極10142放電,電離所述氣體,以使所述顆粒物獲得負電荷,向所述除塵電場陽極10141移動,並沉積在所述除塵電場陽極10141上。
具體地,所述除塵電場陽極10141的內部由呈蜂窩狀、且中空的陽極管束組組成,陽極管束的埠的形狀為六邊形。
所述除塵電場陰極10142包括若干根電極棒,其一一對應地穿設所述陽極管束組中的每一陽極管束,其中,所述電極棒的形狀呈針狀、多角狀、毛刺狀、螺紋杆狀或柱狀。
在本實施例中,所述除塵電場陰極10142的出氣端低於所述除塵電場陽極10141的出氣端,且所述除塵電場陰極10142的出氣端與所述除塵電場陽極10141的進氣端齊平,以使所述電場裝置1014內部形成加速電場。
所述絕緣機構1015包括絕緣部和隔熱部。所述絕緣部的材料採用陶瓷材料或玻璃材料。所述絕緣部為傘狀串陶瓷柱或玻璃柱,或柱狀串陶瓷柱或玻璃柱,傘內外或柱內外掛釉。
如圖1所示,於本發明一實施例中,除塵電場陰極10142安裝在陰極支撐板10143上,陰極支撐板10143與除塵電場陽極10141通過絕緣機構1015相連接。所述絕緣機構1015用於實現所述陰極支撐板10143和所述除塵電場陽極10141之間的絕緣。於本發明一實施例中,除塵電場陽極10141包括第一陽極部101412和第二陽極部101411,即所述第一陽極部101412靠近電場裝置入口,第二陽極部101411靠近電場裝置出口。陰極支撐板和絕緣機構在第一陽極部101412和第二陽極部101411之間,即絕緣機構1015安裝在電離電場中間、或除塵電場陰極10142中間,可以對除塵電場陰極10142起到良好的支撐作用,並對除塵電場陰極10142起到相對於除塵電場陽極10141的固定作用,使除塵電場陰極10142和除塵電場陽極10141之間保持設定的距離。
請參閱圖3A、圖3B及圖3C,顯示為均風裝置的三種實施結構圖。
如圖3A所示,均風裝置1016當所述除塵電場陽極的外型呈圓柱體時,所述均風裝置為位於所述除塵系統入口1011與所述除塵電場陽極和所述除塵電場陰極形成的電離除塵電場之間、且由若干圍繞所述除塵系統入口1011中心旋轉的均風葉片10161組成。所述均風裝置能夠使空氣均勻通過所述除塵電場陽極產生的電場。同時能夠保持所述除塵電場陽極內部溫度恒定,氧氣充足。
如圖3B所示,當所述除塵電場陽極的外型呈立方體時,所述均風裝置1020包括:
設置於位於所述除塵電場陽極一側邊的進氣管10201;及
設置於所述除塵電場陽極另一側邊的出氣管10202;其中,安裝進氣管10201的側邊與安裝出氣管10202的另一側邊相對立。
如圖3C所示,所述均風裝置1026還可以包括設置於所述除塵電場陽極的進氣端的第一文氏板均風機構1028和設置於所述除塵電場陽極的出氣端的第二文氏板均風機構1030(第二文氏板均風機構1030(如3D所示的第二文氏板均風機構俯視圖可以看出其呈折型),所述第一文氏板均風機構上開設與進氣孔,所述第二文氏板均風機構上開設有出氣孔,所述進氣孔與所述出氣孔錯位排布,且正面進氣側面出氣,形成旋風結構。
在本實施例中,所述電場裝置1014與所述第二濾水機構1017的銜接處設置第二過濾網用於過濾未經所述電場裝置1014處理過的粒徑較小的細顆粒。
設置於所述出氣端處的第二濾水機構1017包括:第三過濾網、轉軸及阻水球。
所述第三過濾網通過轉軸傾斜式安裝於所述出氣端處,其中,所述第三過濾網與所述出氣口對應的位置處安裝有阻水球。待進入的氣體推動所述第三過濾網繞轉軸旋轉,所述第三過濾網上形成水膜,所述阻水球堵住所述出氣端,以防止水份沖出。
設置於所述除塵電場系統出氣端的所述臭氧機構1018採用除臭氧燈管。實施例 2
如圖4所示的電場裝置,包括除塵電場陽極10141、除塵電場陰極10142和駐極體元件205,所述除塵電場陽極10141和所述除塵電場陰極10142接通電源時形成電離除塵電場,所述駐極體元件205設於所述電離除塵電場中,圖4中箭頭方向為待處理物流動方向。所述駐極體元件設於電場裝置出口。所述電離除塵電場給所述駐極體元件充電。所述駐極體元件具有多孔結構,所述駐極體元件的材料為氧化鋁。所述除塵電場陽極內部為管狀,所述駐極體元件外部為管狀,所述駐極體元件外部套設於所述除塵電場陽極內部。所述駐極體元件與所述除塵電場陽極為可拆卸式連接。
一種空氣除塵的方法,包括如下步驟: a) 利用電離除塵電場吸附空氣中的顆粒物; b) 利用電離除塵電場給駐極體元件充電。
其中,所述駐極體元件設於電場裝置出口;所述駐極體元件的材料為氧化鋁;當電離除塵電場無上電驅動電壓時,利用充電的駐極體元件吸附空氣中的顆粒物;在充電的駐極體元件吸附一定的空氣中的顆粒物後,將其替換為新的駐極體元件;替換為新的駐極體元件後重新啟動電離除塵電場吸附空氣中的顆粒物,並給新的駐極體元件充電。實施例 3
如圖5和圖6所示的電場裝置,包括除塵電場陽極10141、除塵電場陰極10142和駐極體元件205,所述除塵電場陽極10141和所述除塵電場陰極10142形成流道292,所述駐極體元件205設於所述流道292中,圖5中箭頭方向為待處理物流動方向。所述流道292包括流道出口,所述駐極體元件205靠近所述流道出口。所述駐極體元件於所述流道中的橫截面占流道橫截面10%,如圖7所示,即為S2/(S1+S2)*100%,其中第二橫截面面積S2為所述駐極體元件於所述流道中的橫截面面積,第一橫截面面積S1和第二橫截面面積S2的和為流道橫截面面積,第一橫截面面積S1不包括除塵電場陰極10142的橫截面面積。所述除塵電場陽極和所述除塵電場陰極接通電源時形成電離除塵電場。所述電離除塵電場給所述駐極體元件充電。所述駐極體元件具有多孔結構,所述駐極體元件的材料為聚四氟乙烯。所述除塵電場陽極內部為管狀,所述駐極體元件外部為管狀,所述駐極體元件外部套設於所述除塵電場陽極內部。所述駐極體元件與所述除塵電場陽極為可拆卸式連接。
於本發明一實施例中,一種空氣除塵的方法包括如下步驟: 1) 利用電離除塵電場吸附空氣中的顆粒物; 2) 利用電離除塵電場給駐極體元件充電。
其中,所述駐極體元件靠近所述流道出口;所述駐極體元件的材料為聚四氟乙烯;當電離除塵電場無上電驅動電壓時,利用充電的駐極體元件吸附空氣中的顆粒物;在充電的駐極體元件吸附一定的空氣中的顆粒物後,將其替換為新的駐極體元件;替換為新的駐極體元件後重新啟動電離除塵電場吸附空氣中的顆粒物,並給新的駐極體元件充電。實施例 4
如圖8所示,所述空氣除塵系統包括電場裝置和除臭氧裝置206,所述電場裝置包括除塵電場陽極10141和除塵電場陰極10142,所述除臭氧裝置用於去除或減少所述電場裝置產生的臭氧,所述除臭氧裝置在電場裝置出口與空氣除塵系統出口之間。所述除塵電場陽極10141和所述除塵電場陰極10142用於產生電離除塵電場。所述除臭氧裝置包括臭氧消解器,用於消解所述電場裝置產生的臭氧,所述臭氧消解器為紫外線臭氧消解器,圖中箭頭方向為進氣流動方向。
一種空氣除塵方法,包括以下步驟:所述空氣經空氣電離除塵,然後對空氣電離除塵產生的臭氧進行臭氧消解,所述臭氧消解為紫外線消解。
所述除臭氧裝置用於去除或減少所述電場裝置產生的臭氧,由於空氣中的氧氣參與電離,形成臭氧。實施例 5
本實施例中電場發生單元可應用於電場裝置,如圖9所示,包括用於發生電場的除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052分別與電源的兩個電極電性連接,所述電源為直流電源,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052分別與直流電源的陽極和陰極電性連接。本實施例中除塵電場陽極4051具有正電勢,除塵電場陰極4052具有負電勢。
本實施例中直流電源具體可為直流高壓電源。上述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052之間形成放電電場,該放電電場是一種靜電場。
如圖9、圖10和圖11所示,本實施例中除塵電場陽極4051呈中空的正六邊形管狀,除塵電場陰極4052呈棒狀,除塵電場陰極4052穿設在除塵電場陽極4051中。
減少電場耦合的方法,包括如下步驟:選擇除塵電場陽極4051的集塵面積與除塵電場陰極4052的放電面積的比為6.67:1,除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052的極間距為9.9mm,除塵電場陽極4051長度為60mm,除塵電場陰極4052長度為54mm,所述除塵電場陽極4051包括流體通道,所述流體通道包括進口端與出口端,所述除塵電場陰極4052置於所述流體通道中,所述除塵電場陰極4052沿集塵極流體通道的方向延伸,除塵電場陽極4051的進口端與除塵電場陰極4052的近進口端齊平,除塵電場陽極4051的出口端與除塵電場陰極4052的近出口端之間具有夾角α,且α=118°,進而在除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052的作用下,能將更多的待處理物質收集起來,實現電場耦合次數≤3,能夠減少電場對氣溶膠、水霧、油霧、鬆散光滑顆粒物的耦合消耗,節省電場電能30~50%。
本實施例中電場裝置包括由多個上述電場發生單元構成的電場級,所述電場級有多個,以利用多個集塵單元有效提高本電場裝置的集塵效率。同一電場級中,各除塵電場陽極為相同極性,各除塵電場陰極為相同極性。
多個電場級中各電場級之間串聯,串聯電場級通過連接殼體連接,相鄰兩級的電場級的距離大於極間距的1.4倍。如圖12所示,所述電場級為兩級即第一級電場和第二級電場,第一級電場和第二級電場通過連接殼體串聯連接。
本實施例中上述待處理物質可以是呈顆粒狀的粉塵,也可以是其它需處理的雜質,如氣溶膠、水霧、油霧等。實施例 6
本實施例中電場發生單元可應用於電場裝置,如圖9所示,包括用於發生電場的除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052分別與電源的兩個電極電性連接,所述電源為直流電源,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052分別與直流電源的陽極和陰極電性連接。本實施例中除塵電場陽極4051具有正電勢,除塵電場陰極4052具有負電勢。
本實施例中直流電源具體可為直流高壓電源。上述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052之間形成放電電場,該放電電場是一種靜電場。
本實施例中除塵電場陽極4051呈中空的正六邊形管狀,除塵電場陰極4052呈棒狀,除塵電場陰極4052穿設在除塵電場陽極4051中。
減少電場耦合的方法,包括如下步驟:選擇除塵電場陽極4051的集塵面積與除塵電場陰極4052的放電面積的比為1680:1,除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052的極間距為139.9mm,除塵電場陽極4051長度為180mm,除塵電場陰極4052長度為180mm,所述除塵電場陽極4051包括流體通道,所述流體通道包括進口端與出口端,所述除塵電場陰極4052置於所述流體通道中,所述除塵電場陰極4052沿集塵極流體通道的方向延伸,除塵電場陽極4051的進口端與除塵電場陰極4052的近進口端齊平,除塵電場陽極4051的出口端與除塵電場陰極4052的近出口端齊平,進而在除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052的作用下,能將更多的待處理物質收集起來,實現電場耦合次數≤3,能夠減少電場對氣溶膠、水霧、油霧、鬆散光滑顆粒物的耦合消耗,節省電場電能20~40%。
本實施例中上述待處理物質可以是呈顆粒狀的粉塵,也可以是其它需處理的雜質,如氣溶膠、水霧、油霧等。實施例 7
本實施例中電場發生單元可應用於電場裝置,如圖9所示,包括用於發生電場的除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052分別與電源的兩個電極電性連接,所述電源為直流電源,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052分別與直流電源的陽極和陰極電性連接。本實施例中除塵電場陽極4051具有正電勢,除塵電場陰極4052具有負電勢。
本實施例中直流電源具體可為直流高壓電源。上述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052之間形成放電電場,該放電電場是一種靜電場。
本實施例中除塵電場陽極4051呈中空的正六邊形管狀,除塵電場陰極4052呈棒狀,除塵電場陰極4052穿設在除塵電場陽極4051中。
減少電場耦合的方法,包括如下步驟:選擇除塵電場陽極4051的集塵面積與除塵電場陰極4052的放電面積的比為1.667:1,除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052的極間距為2.4mm,除塵電場陽極4051長度為30mm,除塵電場陰極4052長度為30mm,所述除塵電場陽極4051包括流體通道,所述流體通道包括進口端與出口端,所述除塵電場陰極4052置於所述流體通道中,所述除塵電場陰極4052沿集塵極流體通道的方向延伸,除塵電場陽極4051的進口端與除塵電場陰極4052的近進口端齊平,除塵電場陽極4051的出口端與除塵電場陰極4052的近出口端齊平,進而在除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052的作用下,能將更多的待處理物質收集起來,實現電場耦合次數≤3,能夠減少電場對氣溶膠、水霧、油霧、鬆散光滑顆粒物的耦合消耗,節省電場電能10~30%。
本實施例中上述待處理物質可以是呈顆粒狀的粉塵,也可以是其它需處理的雜質,如氣溶膠、水霧、油霧等。實施例 8
本實施例中電場發生單元可應用於電場裝置,如圖9所示,包括用於發生電場的除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052分別與電源的兩個電極電性連接,所述電源為直流電源,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052分別與直流電源的陽極和陰極電性連接。本實施例中除塵電場陽極4051具有正電勢,除塵電場陰極4052具有負電勢。
本實施例中直流電源具體可為直流高壓電源。上述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052之間形成放電電場,該放電電場是一種靜電場。
如圖9、圖10和圖11所示,本實施例中除塵電場陽極4051呈中空的正六邊形管狀,除塵電場陰極4052呈棒狀,除塵電場陰極4052穿設在除塵電場陽極4051中,除塵電場陽極4051的集塵面積與除塵電場陰極4052的放電面積的比為6.67:1,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052的極間距為9.9mm,除塵電場陽極4051長度為60mm,除塵電場陰極4052長度為54mm,所述除塵電場陽極4051包括流體通道,所述流體通道包括進口端與出口端,所述除塵電場陰極4052置於所述流體通道中,所述除塵電場陰極4052沿集塵極流體通道的方向延伸,除塵電場陽極4051的進口端與除塵電場陰極4052的近進口端齊平,除塵電場陽極4051的出口端與除塵電場陰極4052的近出口端之間具有夾角α,且α=118°,進而在除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052的作用下,能將更多的待處理物質收集起來,保證本電場發生單元的集塵效率更高,典型尾氣顆粒pm0.23集塵效率為99.99%。
本實施例中電場裝置包括由多個上述電場發生單元構成的電場級,所述電場級有多個,以利用多個集塵單元有效提高本電場裝置的集塵效率。同一電場級中,各除塵電場陽極為相同極性,各除塵電場陰極為相同極性。
多個電場級中各電場級之間串聯,串聯電場級通過連接殼體連接,相鄰兩級的電場級的距離大於極間距的1.4倍。如圖12示,所述電場級為兩級即第一級電場4053和第二級電場4054,第一級電場4053和第二級電場4054通過連接殼體4055串聯連接。
本實施例中上述待處理物質可以是呈顆粒狀的粉塵,也可以是其它需處理的雜質,如氣溶膠、水霧、油霧等。實施例 9
本實施例中電場發生單元可應用於電場裝置,如圖9所示,包括用於發生電場的除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052分別與電源的兩個電極電性連接,所述電源為直流電源,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052分別與直流電源的陽極和陰極電性連接。本實施例中除塵電場陽極4051具有正電勢,除塵電場陰極4052具有負電勢。
本實施例中直流電源具體可為直流高壓電源。上述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052之間形成放電電場,該放電電場是一種靜電場。
本實施例中除塵電場陽極4051呈中空的正六邊形管狀,除塵電場陰極4052呈棒狀,除塵電場陰極4052穿設在除塵電場陽極4051中,除塵電場陽極4051的集塵面積與除塵電場陰極4052的放電面積的比為1680:1,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052的極間距為139.9mm,除塵電場陽極4051長度為180mm,除塵電場陰極4052長度為180mm,所述除塵電場陽極4051包括流體通道,所述流體通道包括進口端與出口端,所述除塵電場陰極4052置於所述流體通道中,所述除塵電場陰極4052沿集塵極流體通道的方向延伸,除塵電場陽極4051的進口端與除塵電場陰極4052的近進口端齊平,除塵電場陽極4051的出口端與除塵電場陰極4052的近出口端齊平,進而在除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052的作用下,能將更多的待處理物質收集起來,保證本電場裝置的集塵效率更高,典型尾氣顆粒pm0.23集塵效率為99.99%。
本實施例中電場裝置包括由多個上述電場發生單元構成的電場級,所述電場級有多個,以利用多個集塵單元有效提高本電場裝置的集塵效率。同一電場級中,各除塵電場陽極為相同極性,各除塵電場陰極為相同極性。
本實施例中上述待處理物質可以是呈顆粒狀的粉塵,也可以是其它需處理的雜質,如氣溶膠、水霧、油霧等。實施例 10
本實施例中電場發生單元可應用於電場裝置,如圖9所示,包括用於發生電場的除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052分別與電源的兩個電極電性連接,所述電源為直流電源,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052分別與直流電源的陽極和陰極電性連接。本實施例中除塵電場陽極4051具有正電勢,除塵電場陰極4052具有負電勢。
本實施例中直流電源具體可為直流高壓電源。上述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052之間形成放電電場,該放電電場是一種靜電場。
本實施例中除塵電場陽極4051呈中空的正六邊形管狀,除塵電場陰極4052呈棒狀,除塵電場陰極4052穿設在除塵電場陽極4051中,除塵電場陽極4051的集塵面積與除塵電場陰極4052的放電面積的比為1.667:1,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052的極間距為2.4mm。除塵電場陽極4051長度為30mm,除塵電場陰極4052長度為30mm,所述除塵電場陽極4051包括流體通道,所述流體通道包括進口端與出口端,所述除塵電場陰極4052置於所述流體通道中,所述除塵電場陰極4052沿集塵極流體通道的方向延伸,除塵電場陽極4051的進口端與除塵電場陰極4052的近進口端齊平,除塵電場陽極4051的出口端與除塵電場陰極4052的近出口端齊平,進而在除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052的作用下,能將更多的待處理物質收集起來,保證本電場裝置的集塵效率更高,典型尾氣顆粒pm0.23集塵效率為99.99%。
本實施例中除塵電場陽極4051及除塵電場陰極4052構成集塵單元,且該集塵單元有多個,以利用多個集塵單元有效提高本電場裝置的集塵效率。
本實施例中上述待處理物質可以是呈顆粒狀的粉塵,也可以是其它需處理的雜質,如氣溶膠、水霧、油霧等。實施例 11
本實施例中空氣除塵系統,包括上述實施例8、實施例9或實施例10中的電場裝置。空氣需先流經該電場裝置,以利用該電場裝置有效地將空氣中的粉塵等待處理物質清除掉,保證空氣更加乾淨,所含粉塵等雜質較少。實施例 12
本實施例中電場發生單元可應用於電場裝置,如圖9所示,包括用於發生電場的除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052分別與電源的兩個電極電性連接,所述電源為直流電源,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052分別與直流電源的陽極和陰極電性連接。本實施例中除塵電場陽極4051具有正電勢,除塵電場陰極4052具有負電勢。
本實施例中直流電源具體可為直流高壓電源。上述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052之間形成放電電場,該放電電場是一種靜電場。
本實施例中除塵電場陽極4051呈中空的正六邊形管狀,除塵電場陰極4052呈棒狀,除塵電場陰極4052穿設在除塵電場陽極4051中,除塵電場陽極4051長度為5cm,除塵電場陰極4052長度為5cm,所述除塵電場陽極4051包括流體通道,所述流體通道包括進口端與出口端,所述除塵電場陰極4052置於所述流體通道中,所述除塵電場陰極4052沿集塵極流體通道的方向延伸,除塵電場陽極4051的進口端與除塵電場陰極4052的近進口端齊平,除塵電場陽極4051的出口端與除塵電場陰極4052的近出口端齊平,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052的極間距為9.9mm,進而在除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052的作用下,使得其耐高溫衝擊,而且能將更多的待處理物質收集起來,保證本電場發生單元的集塵效率更高。電場溫度為200℃對應的集塵效率為99.9%;電場溫度為400℃對應的集塵效率為90%;電場溫度為500℃對應的集塵效率為50%。
本實施例中電場裝置包括由多個上述電場發生單元構成的電場級,所述電場級有多個,以利用多個集塵單元有效提高本電場裝置的集塵效率。同一電場級中,各除塵電場陽極為相同極性,各除塵電場陰極為相同極性。
本實施例中上述待處理物質可以是呈顆粒狀的粉塵。實施例 13
本實施例中電場發生單元可應用於電場裝置,如圖9所示,包括用於發生電場的除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052分別與電源的兩個電極電性連接,所述電源為直流電源,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052分別與直流電源的陽極和陰極電性連接。本實施例中除塵電場陽極4051具有正電勢,除塵電場陰極4052具有負電勢。
本實施例中直流電源具體可為直流高壓電源。上述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052之間形成放電電場,該放電電場是一種靜電場。
本實施例中除塵電場陽極4051呈中空的正六邊形管狀,除塵電場陰極4052呈棒狀,除塵電場陰極4052穿設在除塵電場陽極4051中,除塵電場陽極4051長度為9cm,除塵電場陰極4052長度為9cm,所述除塵電場陽極4051包括流體通道,所述流體通道包括進口端與出口端,所述除塵電場陰極4052置於所述流體通道中,所述除塵電場陰極4052沿集塵極流體通道的方向延伸,除塵電場陽極4051的進口端與除塵電場陰極4052的近進口端齊平,除塵電場陽極4051的出口端與除塵電場陰極4052的近出口端齊平,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052的極間距為139.9mm,進而在除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052的作用下,使得其耐高溫衝擊,而且能將更多的待處理物質收集起來,保證本電場發生單元的集塵效率更高。電場溫度為200℃對應的集塵效率為99.9%;電場溫度為400℃對應的集塵效率為90%;電場溫度為500℃對應的集塵效率為50%。
本實施例中電場裝置包括由多個上述電場發生單元構成的電場級,所述電場級有多個,以利用多個集塵單元有效提高本電場裝置的集塵效率。同一電場級中,各存儲電場陽極為相同極性,各除塵電場陰極為相同極性。
本實施例中上述待處理物質可以是呈顆粒狀的粉塵。實施例 14
本實施例中電場發生單元可應用於電場裝置,如圖9所示,包括用於發生電場的除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052分別與電源的兩個電極電性連接,所述電源為直流電源,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052分別與直流電源的陽極和陰極電性連接。本實施例中除塵電場陽極4051具有正電勢,除塵電場陰極4052具有負電勢。
本實施例中直流電源具體可為直流高壓電源。上述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052之間形成放電電場,該放電電場是一種靜電場。
本實施例中除塵電場陽極4051呈中空的正六邊形管狀,除塵電場陰極4052呈棒狀,除塵電場陰極4052穿設在除塵電場陽極4051中,除塵電場陽極4051長度為1cm,除塵電場陰極4052長度為1cm,所述除塵電場陽極4051包括流體通道,所述流體通道包括進口端與出口端,所述除塵電場陰極4052置於所述流體通道中,所述除塵電場陰極4052沿集塵極流體通道的方向延伸,除塵電場陽極4051的進口端與除塵電場陰極4052的近進口端齊平,除塵電場陽極4051的出口端與除塵電場陰極4052的近出口端齊平,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052的極間距為2.4mm,進而在除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052的作用下,使得其耐高溫衝擊,而且能將更多的待處理物質收集起來,保證本電場發生單元的集塵效率更高。電場溫度為200℃對應的集塵效率為99.9%;電場溫度為400℃對應的集塵效率為90%;電場溫度為500℃對應的集塵效率為50%。
本實施例中電場裝置包括由多個上述電場發生單元構成的電場級,所述電場級有多個,以利用多個集塵單元有效提高本電場裝置的集塵效率。同一電場級中,各除塵電場陽極為相同極性,各除塵電場陰極為相同極性。
多個電場級中各電場級之間串聯,串聯電場級通過連接殼體連接,相鄰兩級的電場級的距離大於極間距的1.4倍。所述電場級為兩級即第一級電場和第二級電場,第一級電場和第二級電場通過連接殼體串聯連接。
本實施例中上述待處理物質可以是呈顆粒狀的粉塵。實施例 15
本實施例中電場發生單元可應用於電場裝置,如圖9所示,包括用於發生電場的除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052分別與電源的兩個電極電性連接,所述電源為直流電源,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052分別與直流電源的陽極和陰極電性連接。本實施例中除塵電場陽極4051具有正電勢,除塵電場陰極4052具有負電勢。
本實施例中直流電源具體可為直流高壓電源。上述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052之間形成放電電場,該放電電場是一種靜電場。
如圖9和圖10所示,本實施例中除塵電場陽極4051呈中空的正六邊形管狀,除塵電場陰極4052呈棒狀,除塵電場陰極4052穿設在除塵電場陽極4051中,除塵電場陽極4051長度為3cm,除塵電場陰極4052長度為2cm,所述除塵電場陽極4051包括流體通道,所述流體通道包括進口端與出口端,所述除塵電場陰極4052置於所述流體通道中,所述除塵電場陰極4052沿集塵極流體通道的方向延伸,除塵電場陽極4051的進口端與除塵電場陰極4052的近進口端齊平,除塵電場陽極4051的出口端與除塵電場陰極4052的近出口端之間具有夾角α,且α=90°,所述除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052的極間距為20mm,進而在除塵電場陽極4051和除塵電場陰極4052的作用下,使得其耐高溫衝擊,而且能將更多的待處理物質收集起來,保證本電場發生單元的集塵效率更高。電場溫度為200℃對應的集塵效率為99.9%;電場溫度為400℃對應的集塵效率為90%;電場溫度為500℃對應的集塵效率為50%。
本實施例中電場裝置包括由多個上述電場發生單元構成的電場級,所述電場級有多個,以利用多個集塵單元有效提高本電場裝置的集塵效率。同一電場級中,各集塵極為相同極性,各放電極為相同極性。
多個電場級中各電場級之間串聯,串聯電場級通過連接殼體連接,相鄰兩級的電場級的距離大於極間距的1.4倍。如圖12所示,所述電場級為兩級即第一級電場和第二級電場,第一級電場和第二級電場通過連接殼體串聯連接。
本實施例中上述待處理物質可以是呈顆粒狀的粉塵。實施例 16
本實施例中空氣除塵系統,包括上述實施例12、實施例13、實施例14或實施例15中的電場裝置。空氣需先流經該電場裝置,以利用該電場裝置有效地將空氣中的粉塵等待處理物質清除掉,以保證空氣更加乾淨,所含粉塵等雜質較少。實施例 17
本實施例中電場裝置可應用於空氣除塵系統,包括除塵電場陰極5081和除塵電場陽極5082分別與直流電源的陰極和陽極電性連接,輔助電極5083與直流電源的陽極電性連接。本實施例中除塵電場陰極5081具有負電勢,除塵電場陽極5082和輔助電極5083均具有正電勢。
同時,如圖13所示,本實施例中輔助電極5083與除塵電場陽極5082固接。在除塵電場陽極5082與直流電源的陽極電性連接後,也實現了輔助電極5083與直流電源的陽極電性連接,且輔助電極5083與除塵電場陽極5082具有相同的正電勢。
如圖13所示,本實施例中輔助電極5083可沿前後方向延伸,即輔助電極5083的長度方向可與除塵電場陽極5082的長度方向相同。
如圖13所示,本實施例中除塵電場陽極5082呈管狀,除塵電場陰極5081呈棒狀,除塵電場陰極5081穿設在除塵電場陽極5082中。同時本實施例中上述輔助電極5083也呈管狀,輔助電極5083與除塵電場陽極5082構成陽極管5084。陽極管5084的前端與除塵電場陰極5081齊平,陽極管5084的後端向後超出了除塵電場陰極5081的後端,該陽極管5084相比於除塵電場陰極5081向後超出的部分為上述輔助電極5083。即本實施例中除塵電場陽極5082和除塵電場陰極5081的長度相同,除塵電場陽極5082和除塵電場陰極5081在前後方向上位置相對;輔助電極5083位於除塵電場陽極5082和除塵電場陰極5081的後方。這樣,輔助電極5083與除塵電場陰極5081之間形成輔助電場,該輔助電場給除塵電場陽極5082和除塵電場陰極5081之間帶負電荷的氧離子流施加向後的力,使得除塵電場陽極5082和除塵電場陰極5081間帶負電荷的氧離子流具有向後的移動速度。當含有待處理物質的氣體由前向後流入陽極管5084,帶負電荷的氧離子在向除塵電場陽極5082且向後移動過程中將與待處理物質相結合,由於氧離子具有向後的移動速度,氧離子在與待處理物質相結合時,兩者間不會產生較強的碰撞,從而避免因較強碰撞而造成較大的能量消耗,使得氧離子易於與待處理物質相結合,並使得氣體中待處理物質的荷電效率更高,進而在除塵電場陽極5082及陽極管5084的作用下,能將更多的待處理物質收集起來,保證本電場裝置的除塵效率更高。
另外,如圖13所示,本實施例中陽極管5084的後端與除塵電場陰極5081的後端之間具有夾角α,且0°<α≤125°、或45°≤α≤125°、或60°≤α≤100°、或α=90°。
本實施例中除塵電場陽極5082、輔助電極5083、及除塵電場陰極5081構成除塵單元,且該除塵單元有多個,以利用多個除塵單元有效提高本電場裝置的除塵效率。
本實施例中上述待處理物質可以是呈顆粒狀的粉塵,也可以是其它需處理的雜質。
本實施例中直流電源具體可為直流高壓電源。上述除塵電場陰極5081和除塵電場陽極5082之間形成放電電場,該放電電場是一種靜電場。在無上述輔助電極5083的情況下,除塵電場陰極5081和除塵電場陽極5082之間電場中離子流沿垂直於電極方向,且在兩電極間折返流動,並導致離子在電極間來回折返消耗。為此,本實施例利用輔助電極5083使電極相對位置錯開,形成除塵電場陽極5082和除塵電場陰極5081間相對不平衡,這個不平衡會使電場中離子流發生偏轉。本電場裝置利用輔助電極5083形成能使離子流具有方向性的電場。本實施例中上述電場裝置也稱作一種有加速方向電場裝置。本電場裝置對順離子流方向進入電場的顆粒物的收集率比對逆離子流方向進入電場的顆粒物的收集率提高近一倍,從而提高電場積塵效率,減少電場電耗。另外,現有技術中集塵電場的除塵效率較低的主要原因也是粉塵進入電場方向與電場內離子流方向相反或垂直交叉,從而導致粉塵與離子流相互衝撞劇烈並產生較大能量消耗,同時也影響荷電效率,進而使現有技術中電場集塵效率下降,且能耗增加。
本實施例中電場裝置在用於收集氣體中的粉塵時,氣體及粉塵順離子流方向進入電場,粉塵荷電充分,電場消耗小;單極電場集塵效率會達到99.99%。當氣體及粉塵逆離子流方向進入電場,粉塵荷電不充分,電場電耗也會增加,集塵效率會在40%-75%。另外,本實施例中電場裝置形成的離子流有利於無動力風扇流體輸送、增氧、熱量交換等。實施例 18
本實施例中電場裝置可應用於空氣除塵系統,包括除塵電場陰極5081和除塵電場陽極5082分別與直流電源的陰極和陽極電性連接,輔助電極5083與直流電源的陰極電性連接。本實施例中輔助電極5083和除塵電場陰極5081均具有負電勢,除塵電場陽極5082具有正電勢。
本實施例中輔助電極5083可與除塵電場陰極5081固接。這樣,在實現除塵電場陰極5081與直流電源的陰極電性連接後,也實現了輔助電極5083與直流電源的陰極電性連接。同時,本實施例中輔助電極5083沿前後方向延伸。
本實施例中除塵電場陽極5082呈管狀,除塵電場陰極5081呈棒狀,除塵電場陰極5081穿設在除塵電場陽極5082中。同時本實施例中上述輔助電極5083也棒狀,且輔助電極5083和除塵電場陰極5081構成陰極棒。該陰極棒的前端向前超出除塵電場陽極5082的前端,該陰極棒與除塵電場陽極5082相比向前超出的部分為上述輔助電極5083。即本實施例中除塵電場陽極5082和除塵電場陰極5081的長度相同,除塵電場陽極5082和除塵電場陰極5081在前後方向上位置相對;輔助電極5083位於除塵電場陽極5082和除塵電場陰極5081的前方。這樣,輔助電極5083與除塵電場陽極5082之間形成輔助電場,該輔助電場給除塵電場陽極5082和除塵電場陰極5081之間帶負電荷的氧離子流施加向後的力,使得除塵電場陽極5082和除塵電場陰極5081間帶負電荷的氧離子流具有向後的移動速度。當含有待處理物質的氣體由前向後流入管狀的除塵電場陽極5082,帶負電荷的氧離子在向除塵電場陽極5082且向後移動過程中將與待處理物質相結合,由於氧離子具有向後的移動速度,氧離子在與待處理物質相結合時,兩者間不會產生較強的碰撞,從而避免因較強碰撞而造成較大的能量消耗,使得氧離子易於與待處理物質相結合,並使得氣體中待處理物質的荷電效率更高,進而在除塵電場陽極5082作用下,能將更多的待處理物質收集起來,保證本電場裝置的除塵效率更高。
本實施例中除塵電場陽極5082、輔助電極5083、及除塵電場陰極5081構成除塵單元,且該除塵單元有多個,以利用多個除塵單元有效提高本電場裝置的除塵效率。
本實施例中上述待處理物質可以是呈顆粒狀的粉塵,也可以是其它需處理的雜質。實施例 19
如圖14所示,本實施例中電場裝置可應用於空氣除塵系統,輔助電極5083沿左右方向延伸。本實施例中輔助電極5083的長度方向與除塵電場陽極5082和除塵電場陰極5081的長度方向不同。且輔助電極5083具體可與除塵電場陽極5082相垂直。
本實施例中除塵電場陰極5081和除塵電場陽極5082分別與直流電源的陰極和陽極電性連接,輔助電極5083與直流電源的陽極電性連接。本實施例中除塵電場陰極5081具有負電勢,除塵電場陽極5082和輔助電極5083均具有正電勢。
如圖14所示,本實施例中除塵電場陰極5081和除塵電場陽極5082在前後方向上位置相對,輔助電極5083位於除塵電場陽極5082和除塵電場陰極5081的後方。這樣,輔助電極5083與除塵電場陰極5081之間形成輔助電場,該輔助電場給除塵電場陽極5082和除塵電場陰極5081之間帶負電荷的氧離子流施加向後的力,使得除塵電場陽極5082和除塵電場陰極5081間帶負電荷的氧離子流具有向後的移動速度。當含有待處理物質的氣體由前向後流入除塵電場陽極5082和除塵電場陰極5081之間的電場,帶負電荷的氧離子在向除塵電場陽極5082且向後移動過程中將與待處理物質相結合,由於氧離子具有向後的移動速度,氧離子在與待處理物質相結合時,兩者間不會產生較強的碰撞,從而避免因較強碰撞而造成較大的能量消耗,使得氧離子易於與待處理物質相結合,並使得氣體中待處理物質的荷電效率更高,進而在除塵電場陽極5082的作用下,能將更多的待處理物質收集起來,保證本電場裝置的除塵效率更高。實施例 20
如圖15所示,本實施例中電場裝置可應用於空氣除塵系統,輔助電極5083沿左右方向延伸。本實施例中輔助電極5083的長度方向與除塵電場陽極5082和除塵電場陰極5081的長度方向不同。且輔助電極5083具體可與除塵電場陰極5081相垂直。
本實施例中除塵電場陰極5081和除塵電場陽極5082分別與直流電源的陰極和陽極電性連接,輔助電極5083與直流電源的陰極電性連接。本實施例中除塵電場陰極5081和輔助電極5083均具有負電勢,除塵電場陽極5082具有正電勢。
如圖15所示,本實施例中除塵電場陰極5081和除塵電場陽極5082在前後方向上位置相對,輔助電極5083位於除塵電場陽極5082和除塵電場陰極5081的前方。這樣,輔助電極5083與除塵電場陽極5082之間形成輔助電場,該輔助電場給除塵電場陽極5082和除塵電場陰極5081之間帶負電荷的氧離子流施加向後的力,使得除塵電場陽極5082和除塵電場陰極5081間帶負電荷的氧離子流具有向後的移動速度。當含有待處理物質的氣體由前向後流入除塵電場陽極5082和除塵電場陰極5081之間的電場,帶負電荷的氧離子在向除塵電場陽極5082且向後移動過程中將與待處理物質相結合,由於氧離子具有向後的移動速度,氧離子在與待處理物質相結合時,兩者間不會產生較強的碰撞,從而避免因較強碰撞而造成較大的能量消耗,使得氧離子易於與待處理物質相結合,並使得氣體中待處理物質的荷電效率更高,進而在除塵電場陽極5082的作用下,能將更多的待處理物質收集起來,保證本電場裝置的除塵效率更高。實施例 21
本實施例中空氣除塵系統,包括上述實施例17、18、19、或20中的電場裝置。空氣需先流經該電場裝置,以利用該電場裝置有效地將空氣中的粉塵等待處理物質清除掉,以保證空氣更加乾淨,所含粉塵等雜質較少。實施例 22 (前置電極)
如圖16所示,本實施例提供一種電場裝置,包括依次相通的電場裝置入口3085、流道3086、電場流道3087、及電場裝置出口3088,流道3086中安裝有前置電極3083,前置電極3083的截面面積與流道3086的截面面積比為99%~10%,電場裝置還包括除塵電場陰極3081和除塵電場陽極3082,電場流道3087位於除塵電場陰極3081和除塵電場陽極3082之間。本發明電場裝置的工作原理為:含污染物的氣體通過電場裝置入口3085進入流道3086,安裝在流道3086中的前置電極3083將電子傳導給部分污染物,部分污染物帶電,當污染物由流道3086進入電場流道3087後,除塵電場陽極3082給已帶電的污染物施加吸引力,帶電的污染物向除塵電場陽極3082移動,直至該部分污染物附著在除塵電場陽極3082上,同時,電場流道3087中除塵電場陰極3081和除塵電場陽極3082之間形成電離除塵電場,該電離除塵電場將使另一部分未帶電的污染物帶電,這樣另一部分污染物在帶電後同樣會受到除塵電場陽極3082施加的吸引力,並最終附著在除塵電場陽極3082,從而利用上述電場裝置使污染物帶電效率更高,帶電更充分,進而保證除塵電場陽極3082能收集更多的污染物,並保證本發明電場裝置對污染物的收集效率更高。
前置電極3083的截面面積是指前置電極3083沿截面上實體部分的面積之和。另外,前置電極3083的截面面積與流道3086的截面面積比可以為99%~10%、或90~10%、或80~20%、或70~30%、或60~40%、或50%。
如圖16所示,本實施例中前置電極3083和除塵電場陰極3081均與直流電源的陰極電性連接,除塵電場陽極3082與直流電源的陽極電性連接。本實施例中前置電極3083和除塵電場陰極3081均具有負電勢,除塵電場陽極3082具有正電勢。
如圖16所示,本實施例中前置電極3083具體可呈網狀。這樣,當氣體流經流道3086時,利用前置電極3083呈網狀的結構特點,便於氣體及污染物流過前置電極3083,並使氣體中污染物與前置電極3083接觸更加充分,從而使前置電極3083能將電子傳導給更多的污染物,並使污染物的帶電效率更高。
如圖16所示,本實施例中除塵電場陽極3082呈管狀,除塵電場陰極3081呈棒狀,除塵電場陰極3081穿設在除塵電場陽極3082中。本實施例中除塵電場陽極3082和除塵電場陰極3081呈非對稱結構。當氣體流入除塵電場陰極3081和除塵電場陽極3082之間形的電離電場將使污染物帶電,且在除塵電場陽極3082施加的吸引力作用下,將帶電的污染物收集在除塵電場陽極3082的內壁上。
另外,如圖16所示,本實施例中除塵電場陽極3082和除塵電場陰極3081均沿前後方向延伸,除塵電場陽極3082的前端沿前後方向上位於除塵電場陰極3081的前端的前方。且如圖16所示,除塵電場陽極3082的後端沿前後方向上位於除塵電場陰極3081的後端的後方。本實施例中除塵電場陽極3082沿前後方向上的長度更長,使得位於除塵電場陽極3082內壁上的吸附面面積更大,從而對帶有負電勢的污染物的吸引力更大,並能收集更多的污染物。
如圖16所示,本實施例中除塵電場陰極3081和除塵電場陽極3082構成電離單元,電離單元有多個,以利用多個電離單元收集更多的污染物,並使得本電場裝置對污染物的收集能力更強,且收集效率更高。
本實施例中上述污染物包括導電性較弱的普通粉塵等、及導電性較強的金屬粉塵、霧滴、氣溶膠等。本實施例中電場裝置,對氣體中導電性較弱的普通粉塵,及導電性較強的污染物的收集過程為:當氣體通過電場裝置入口3085流入流道3086中,氣體中導電性較強的金屬粉塵、霧滴、或氣溶膠等污染物在與前置電極3083相接觸時,或與前置電極3083的距離達到一定範圍時會直接帶負電,隨後,全部污染物隨氣流進入電場流道3087,除塵電場陽極3082給已帶負電的金屬粉塵、霧滴、或氣溶膠等施加吸引力,並將該部分污染物收集起來,同時,除塵電場陽極3082與除塵電場陰極3081形成電離電場,該電離電場通過電離氣體中的氧獲得氧離子,且帶負電荷的氧離子在與普通粉塵結合後,使普通粉塵帶負電荷,除塵電場陽極3082給該部分帶負電荷的粉塵施加吸引力,並將該部分污染物收集起來,從而將氣體中導電性較強和導電性較弱的污染物均收集起來,並使得本電場裝置所能收集物質的種類更廣泛,且收集能力更強。
本實施例中上述除塵電場陰極3081也稱作電暈荷電電極。上述直流電源具體為直流高壓電源。前置電極3083和除塵電場陽極3082之間通入直流高壓,形成導電回路;除塵電場陰極3081和除塵電場陽極3082之間通入直流高壓,形成電離放電電暈電場。本實施例中前置電極3083為密集分佈的導體。當容易帶電的粉塵經過前置電極3083時,前置電極3083直接將電子給粉塵,粉塵帶電,隨後被異極的除塵電場陽極3082吸附;同時未帶電的粉塵經過除塵電場陰極3081和除塵電場陽極3082形成的電離區,電離區形成的電離氧會把電子荷電給粉塵,這樣粉塵繼續帶電,並被異極的除塵電場陽極3082吸附。
本實施例中電場裝置能形成兩種及兩種以上的上電方式。比如,在氣體中氧氣充足情況下,可利用除塵電場陰極3081和除塵電場陽極3082之間形成的電離放電電暈電場,電離氧,來使污染物荷電,再利用除塵電場陽極3082收集污染物;而在氣體中氧氣含量過低、或無氧狀態、或污染物為導電塵霧等時,利用前置電極3083直接使污染物上電,讓污染物充分帶電後被除塵電場陽極3082吸附。本實施例採用上述兩種帶電方式的電場,可以同時收集容易荷電的高阻值粉塵以及容易上電的低阻值金屬粉塵、氣溶膠、液霧等。兩種上電方式同時使用,電場適用範圍擴大。
綜上所述,本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。
上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效,而非用於限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及範疇下,對上述實施例進行修飾或改變。因此,舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應由本發明的權利要求所涵蓋。例如,在本申請中,“空氣”有一個廣泛的定義,包括所有氣體,比如排氣、廢氣。因此,本申請權利要求(比如,“空氣除塵系統”、“空氣電場除塵方法”、“空氣增氧的方法”、“空氣除塵方法”)的保護範圍應包括所有”氣體“。
惟以上所述者,僅為本發明之較佳實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
101:空氣除塵系統 1011:電場裝置入口 1012:離心分離機構 1013:第一濾水機構 10131:第一電極 10132:第二電極 1014:電場裝置 10141:除塵電場陽極 101411:第二陽極部 101412:第一陽極部 10142:除塵電場陰極 10143:陰極支撐板 1015:絕緣機構 1016:均風裝置 10161:均風葉片 1017:第二濾水機構 1018:臭氧機構 1020:均風裝置 10201:進氣管 10202:出氣管 1026:均風裝置 1028:第一文氏板均風機構 1030:第二文氏板均風機構 205:駐極體元件 206:除臭氧裝置 292:流道 3081:除塵電場陰極 3082:除塵電場陽極 3083:前置電極 3085:電場裝置入口 3086:流道 3087:電場流道 3088:電場裝置出口 4051:除塵電場陽極 4052:除塵電場陰極 4053:第一級電場 4054:第二級電場 4055:連接殼體 5081:除塵電場陰極 5082:除塵電場陽極 5083:輔助電極 5084:陽極管 S1:第一橫截面面積 S2:第二橫截面面積 α:夾角
圖1顯示為本發明的空氣除塵系統中電場裝置於一實施例中的結構示意圖; 圖2顯示為本發明基於的空氣除塵系統中設置於電場裝置內的第一濾水機構的另一實施例結構圖; 圖3A顯示為本發明的空氣除塵系統中電場裝置的均風裝置的一種實施結構圖; 圖3B顯示為本發明的空氣除塵系統中電場裝置的均風裝置的另一種實施結構圖; 圖3C顯示為本發明的空氣除塵系統中電場裝置的均風裝置的又一種實施結構圖; 圖3D顯示為本發明的空氣除塵系統中電場裝置的中第二文氏板均風機構的俯視結構圖; 圖4顯示為本發明是實施例2電場裝置的示意圖; 圖5顯示為本發明實施例3電場裝置的示意圖; 圖6顯示為本發明圖1的電場裝置的俯視圖; 圖7顯示為實施例3駐極體元件於流道中的橫截面占流道橫截面的示意圖; 圖8為本發明實施例4空氣除塵系統的示意圖; 圖9為電場發生單元結構示意圖; 圖10為圖9電場發生單元的A-A視圖; 圖11為標注長度和角度的圖9電場發生單元的A-A視圖; 圖12為兩個電場級的電場裝置結構示意圖; 圖13為本發明實施例17中電場裝置的結構示意圖; 圖14為本發明實施例19中電場裝置的結構示意圖; 圖15為本發明實施例20中電場裝置的結構示意圖; 圖16為本發明實施例22中電場裝置的結構示意圖。
101:空氣除塵系統
1011:電場裝置入口
1012:離心分離機構
1013:第一濾水機構
1014:電場裝置
10141:除塵電場陽極
101411:第二陽極部
101412:第一陽極部
10142:除塵電場陰極
10143:陰極支撐板
1015:絕緣機構
1017:第二濾水機構
1018:臭氧機構

Claims (13)

  1. 一種空氣除塵系統,包含一除塵系統入口、一除塵系統出口、一電場裝置;所述電場裝置包括一電場陰極和一電場陽極,所述電場陰極和所述電場陽極用於產生電離除塵電場;當電場積塵到一定程度時,所述電場裝置進行清塵處理。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述的空氣除塵系統,其中,所述電場裝置檢測電場電流來確定是否積塵到一定程度,需要進行清塵處。
  3. 依據申請專利範圍第1或2項所述的空氣除塵系統,其中,所述電場裝置利用增高電場電壓來進行清塵處理。
  4. 依據申請專利範圍第1或2項所述的空氣除塵系統,其中,所述電場裝置利用電場反電暈放電現象來進行清塵處理。
  5. 依據申請專利範圍第1或2項所述的空氣除塵系統,其中,所述電場裝置利用電場反電暈放電現象,增高電場電壓,限制入注電流,來進行清塵處理。
  6. 依據申請專利範圍第1或2項所述的空氣除塵系統,其中,所述電場裝置利用電場反電暈放電現象,增高電場電壓,限制入注電流,使發生在陽極積碳位置的急劇放電產生等離子,所述等離子使灰塵有機成分深度氧化,高分子鍵斷裂,形成小分子二氧化碳和水,來進行清塵處理。
  7. 依據申請專利範圍第1至6項任一項所述的空氣除塵系統,其中,所述除塵電場陰極包括至少一根電極棒。
  8. 依據申請專利範圍第7項所述的空氣除塵系統,其中,所述電極棒的直徑不大於3mm。
  9. 依據申請專利範圍第8項所述的空氣除塵系統,其中,所述電極棒的形狀呈針狀、多角狀、毛刺狀、螺紋杆狀或柱狀。
  10. 依據申請專利範圍第7項所述的空氣除塵系統,其中,所述除塵電場陽極由中空的管束組成。
  11. 依據申請專利範圍第10項所述的空氣除塵系統,其中,所述除塵電場陽極管束的中空的截面採用六邊形。
  12. 依據申請專利範圍第11項所述的空氣除塵系統,其中,所述除塵電場陽極的管束呈蜂窩狀。
  13. 依據申請專利範圍第12項所述的空氣除塵系統,其中,所述除塵電場陰極穿射於所述除塵電場陽極內。
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