TWI709436B - 電氣集塵裝置 - Google Patents

Abstract

提供一種可抑制減低離子風中的集塵效果的作用，且提高集塵效率的電氣集塵裝置。電氣集塵裝置(1)係具備有：集塵極(4)，其係形成有複數開口，沿著氣體流(G)方向而設；及放電極(5)，其係相對集塵極(4)並列配置，放電極(5)係以氣體流方向連續具有複數個朝向相對面的集塵極(4)之中僅為其中一方的集塵極(4)突出的電暈放電用的電暈放電部(8)。複數集塵極(4)與複數放電極(5)以相對氣體流(G)方向呈正交的方向交替排列。在氣體流(G)方向的上游區域(S1)及下游區域(S2)的各個，電暈放電部(8)的全部朝向相同的方向突出。

Description

電氣集塵裝置

本發明係關於電氣集塵裝置。

以習知之電氣集塵裝置而言，已知一種具備有：沿著氣體流平行配列的平板狀的集塵極；及配列在其中央且具有銳利的形狀的放電極者。

在電氣集塵裝置中，係在集塵極與放電極之間施加直流高電壓，且在放電極進行安定的電暈放電，藉此使氣體流中的塵埃帶電。帶電的塵埃係在放電極與集塵極之間的電場下，藉由作用於塵埃的庫侖力的作用而被捕集在集塵極，此已在習知之集塵理論中作說明。

但是，專利文獻1、2的電氣集塵裝置係具備有：具備用以使塵埃通過的複數貫穿孔，且在內部具有用以捕集塵埃的閉空間的集塵極。在專利文獻1、2中，係透過該貫穿孔而在閉空間閉入塵埃，藉此使捕集塵埃不易再飛散。

專利文獻3的電氣集塵裝置係具備有：包含：具有65%至85%的開口率的接地電極、及捕集氣體的集塵過濾器層的集塵極。藉由具備如上所示之集塵極，在專利文獻3中，在與氣體流呈正交的剖面內，使離子風發生，且生成在放電極與集塵極之間作循環的螺旋狀氣體流，以效率佳地捕集塵埃。在專利文獻3中，係積極利用離子風，但是本案例之目的在使塵埃主要捕集在集塵過濾器層。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利第5761461號公報 [專利文獻2]日本專利第5705461號公報 [專利文獻3]日本專利第4823691號公報

(發明所欲解決之課題)

電氣集塵裝置中的集塵效率η係可藉由眾所週知之下述之德意志(Deutsch)的數式(式(1))來算出。w係集塵性指數(粒子狀物質的移動速度)，f係平均單位氣體量的集塵面積。

在上述式(1)中，塵埃(粒子狀物質)的移動速度w係依藉由庫侖力所致之力、及氣體的黏性阻力的關係來決定。在德意志的數式(上述式(1))中，形成為塵埃由放電極在電場中移動，在離子風對性能的影響中並未被直接考慮。但是，作為其性能設計的前提的塵埃濃度，係有在放電極與集塵極之間的集塵空間內恆為一樣的前提條件，離子風係被認為形成為使其產生氣體混亂而使塵埃濃度成為一樣之要因之一。

離子風係當對電極間施加負的電壓時，在放電極，藉由電暈放電而發生負離子，結果所產生者，若為正的電壓，則藉由正離子來產生。以下，以產業用的電氣集塵裝置為基礎來考慮，因此針對施加負的電壓的案例來記載，但是，即使為正亦同。

在放電極所產生的離子風係朝向集塵極，以橫過氣體流的方式流動。已達至集塵極的離子風係在集塵極反轉而改變流動方向。藉此，在電極間產生螺旋狀的亂流。

在亂流之中由放電極朝向集塵極的流動係有將塵埃運至集塵極近傍的作用。被搬運至集塵極近傍的塵埃最終藉由庫侖力被捕集。

但是，在集塵極作反轉的離子風係使塵埃朝向遠離作為收集體的集塵極的方向移動，因此亦有阻礙集塵的作用。

在專利文獻3中係記載一種亦考慮到離子風的效果的電氣集塵裝置。但是，在該案例中，為對位於具有開口部的集塵極的背後的過濾器層送入離子風的構造，目的在進行在不受到主氣體影響的部位的集塵，構造亦複雜、及以乾式係難以進行附著塵埃的剝離回收。

本發明係鑑於如上所示之情形而完成者，著重在習知之電氣集塵裝置中未被考慮到的離子風，目的在提供抑制減低集塵效果的離子風的背離作用，可提高集塵效率的電氣集塵裝置。 (解決課題之手段)

為解決上述課題，本發明之電氣集塵裝置係採用以下手段。 亦即，本發明之一態樣之電氣集塵裝置係具備有：集塵極，其係形成有複數開口，沿著氣體流方向而設；及放電極，其係相對前述集塵極並列配置，前述放電極係以前述氣體流方向連續具有複數個朝向相對面的前述集塵極之中僅為其中一方的該集塵極突出的電暈放電用的電暈放電部。

藉由在集塵極設置複數開口，容許由放電極朝向集塵極流動的離子風的一部分朝向集塵極的背側逃漏的情形。藉此，可抑制離子風在集塵極被反轉而背離的流動。 放電極係以氣體流方向連續具有複數個朝向相對面的集塵極之中僅為其中一方的集塵極突出的電暈放電用的電暈放電部。藉此，可由以氣體流方向呈連續的複數電暈放電部僅朝向其中一方流通離子風，因此使來自以氣體流方向相鄰的電暈放電部的離子風的干擾儘可能減少而提高集塵效率。 以集塵極而言，列舉以預定間隔以氣體的流通方向排列有複數具剛性的構件的離散形集塵極。以具剛性的構件而言，列舉例如管材形狀的構件。此外，以其他形式的集塵極而言，列舉例如：沿著氣體的流通方向設有具有複數貫穿孔的一枚板狀體的平板集塵極。以平板集塵極而言，係使用例如衝孔金屬。

此外，在本發明之一態樣之電氣集塵裝置中，複數前述集塵極與複數前述放電極以相對前述氣體流方向呈正交的方向交替排列，在前述氣體流方向的預定區域，各前述放電極的前述電暈放電部的全部朝向相同的一方向突出。

若複數集塵極與複數放電極以相對氣體流方向呈正交的方向交替排列，在氣體流方向的預定區域，全部電暈放電部朝向相同方向突出。藉此，在預定區域的全體，離子風跨越複數集塵極而朝向一樣的方向，離子風的干擾受到抑制，可提高集塵效率。

此外，本發明之一態樣之電氣集塵裝置係在前述預定區域的下游的下游區域，各前述放電極的前述電暈放電部的全部朝向與前述一方向為相反的其他方向突出。

在預定區域的下游的下游區域，全部電暈放電部朝向與預定區域的電暈放電部為相反的其他方向突出。藉此，將在預定區域偏向一方向的離子風，在下游區域改變方向為其他方向，藉此可更加提高集塵效率 (發明之效果)

藉由本發明之電氣集塵裝置，可抑制離子風由集塵極背離，且提高集塵效率。

以下參照圖示，說明本發明之電氣集塵裝置之一實施形態。

在圖1中顯示本實施形態之電氣集塵裝置的橫剖面圖。在圖1中，氣體流G係水平流，由紙面左側朝向右側流動。

電氣集塵裝置1係在外殼2內具備有：沿著氣體流G作配列的複數集塵極4；相對集塵極4並列配置的複數放電極5；及電源(未圖示)。 外殼2係具備有：氣體入口部2a、本體部2b、及氣體出口部2c。由氣體入口部2a流入的氣體係在被導至本體部2b且被集塵之後，由氣體出口部2c被排出至外部。

設在外殼2的本體部2b的集塵極4與放電極5係以與氣體流G呈正交的方向交替排列。其中，圖1所示之電氣集塵裝置1係概略顯示者，放電極5及集塵極4的尺寸及設置數並非限定於圖示之例。

集塵極4與放電極5係彼此隔離而作電性絕緣。放電極5亦與外殼2絕緣。集塵極4係被接地，在放電極5連接有電源(未圖示)。放電極5係位於相鄰的集塵極4的中間位置。

集塵極4係形成為具有預定間隔而以氣體流G的流通方向排列複數管材構件4a的離散式集塵極。各管材構件4a係被形成為具剛性的金屬性。各管材構件4a係以軸線相對氣體流G呈正交的方式朝向上下方向(紙面垂直方向)作配置。將以氣體流G方向排列的各管材構件4a彼此，使用共通的框體將各個固定，藉此形成各集塵極4呈獨立的構成。

放電極5係被配置成夾在集塵極4。放電極5係分別具有：安裝基材7、及複數電暈放電部8。安裝基材7係由具導電性的材質所成之棒狀或板狀的構件。安裝基材7係對相對面的集塵極4，大致平行作配置。

電暈放電部8係藉由對放電極5施加電壓而使電暈放電發生者。電暈放電部8係以朝向相對面的集塵極4突出的方式形成為被固定在安裝基材7的突起，前端形成尖端愈細的刺狀。電暈放電部8係如圖2所示，以與氣體流G呈正交的方向，亦即高度方向配置有複數個。各電暈放電部8係在氣體流G方向中，以位於相鄰的管材構件4a的中央的方式作配置。但是，電暈放電部8的氣體流G方向中的位置並非為受到限定者。

如圖1所示，外殼2內係形成為以氣體流G方向被分為上游區域S1及下游區域S2。亦即，在上游區域S1與下游區域S2之間，形成有未設有集塵極4及放電極5的區域。 上游區域S1的集塵極4及放電極5、與下游區域S2的集塵極4及放電極5係相對應的集塵極4及放電極5彼此在氣體流G方向被配置在相同直線上。其中，本發明並非為限定於如上所示在相同直線上配置有各集塵極4及各放電極5者，亦可相對上游區域S1的集塵極4及放電極5，下游區域S2的集塵極4及放電極5以與氣體流G方向呈正交的方向錯開配置。

上游區域S1的電暈放電部8的全部係朝向相同方向，亦即在紙面為上方向被安裝。另一方面，下游區域S2的電暈放電部8的全部係朝向與上游區域S1為相反的方向，亦即紙面為下方向被安裝。

在上游區域S1之電暈放電部8朝向的方向的上游側角部，係對外殼2固定有遮蔽板3a。此外，在下游區域S2之電暈放電部8朝向的方向的上游側角部係對外殼2固定有遮蔽板3b。 遮蔽板3a、3b係遮蔽氣體流入至外殼2、與鄰接外殼2的集塵極4之間，以流至其他集塵極4與放電極5之間的方式作導引。 遮斷板3a、3b的作用僅為輔助性的作用，關於其安裝方法或尺寸，並未特別限定。此外，亦可省略遮蔽板3a、3b。

在電氣集塵裝置1中，雖未圖示，設有用以將附著在集塵極4的粒子狀物質剝離的槌打裝置。槌打裝置係具有鎚子，藉由鎚子槌打集塵極4，將附著在表面的粒子狀物質藉由振動來剝離去除。 粒子狀物質之由集塵極4去除的去除方法並非限定於使用槌打裝置的槌打。亦可藉由例如對被捕集在集塵極4的粒子狀物質噴吹氣體的方法、或使用聲波吹灰器(sonic horn)來照射聲波的方法，將粒子狀物質由集塵極4去除。此外，亦可藉由以濕式的電氣集塵裝置所進行之藉由洗淨液所為之洗淨，由集塵極4去除粒子狀物質。

接著，說明本實施形態之電氣集塵裝置1的動作。 在電氣集塵裝置1中，係藉由對放電極5施加電壓，在電暈放電部8的前端發生電暈放電。氣體流所包含的粒子狀物質係藉由電暈放電而帶電。在習知之電氣集塵裝置的捕集原理中，經帶電的粒子狀物質係藉由庫侖力而被拉近至集塵極4，且被捕集在集塵極4上，但是實際上，離子風的影響大幅發揮作用。

若發生電暈放電，在電暈放電部8附近發生負離子，該負離子藉由電場而朝向集塵極4移動，且發生離子風。朝向集塵極4流動的離子風係以使氣體流所包含的粒子狀物質移動至集塵極4的近傍的方式發揮作用。藉此，由於可將粒子徑小而不易帶電的粒子狀物質運至庫侖力所作用的區域內，因此捕集效率提升。

包含粒子狀物質而朝向集塵極4流通的離子風的一部分係穿過集塵極4的管材構件4a之間。 在上游區域S1，電暈放電部8的全部朝向一方向(圖1中為上方向)。因此，離子風係朝向一方向，氣體流係在上游區域S1全體，如箭號所示，在圖1中朝向斜上方。 相對於此，在下游區域S2，電暈放電部8的全部朝向相反方向(圖1中為下方向)。因此，離子風係朝向相反方向，氣體流係在下游區域S2全體，如箭號所示，在圖1中朝向斜下方。

藉由本實施形態，達成以下之作用效果。 在集塵極4的管材構件4a之間設置複數開口，藉此容許由放電極5朝向集塵極4流通的離子風的一部分逃漏至集塵極4的背側。藉此，可抑制離子風在集塵極4被反轉而背離的流動。 放電極5係以氣體流G方向連續具有複數個朝向相對面的集塵極4之中僅為其中一方的集塵極4突出的電暈放電部8。藉此，可由以氣體流G方向呈連續的複數電暈放電部8僅朝向其中一方流通離子風，因此，可使來自以氣體流方向相鄰的電暈放電部8的離子風的干擾儘可能減少而提高集塵效率。

形成為複數集塵極4與複數放電極5以相對氣體流G方向呈正交的方向交替排列的構成，在氣體流G方向的上游區域S1及下游區域S2的各個，全部電暈放電部8朝向相同方向突出。藉此，在各區域S1、S2的全體，離子風跨越複數集塵極4而朝向一樣的方向，離子風的干擾受到抑制，可提高集塵效率。

在上游區域S1的下游的下游區域S2，全部電暈放電部8朝向與上游區域S1的電暈放電部8為相反方向突出。藉此，將在上游區域S1偏向一方向的離子風，在下游區域S2改變方向為其他方向，藉此可更加提高集塵效率。

在圖3中顯示電暈放電部8的方向的變形例。在圖1所示之實施形態中，係在上游區域S1與下游區域S2改變電暈放電部8的方向，惟本發明並非為限定於此者。例如，亦可如圖3所示，遍及氣體流G方向中的預定區間，將電暈放電部8僅朝向一方向(圖3中為上方向)連續(圖3中係連續3個)設置，之後，將電暈放電部8以相反方向(圖3中為下方向)連續設置。即使形成為如上所示之電暈放電部8的配置，亦可抑制因相鄰電暈放電部8的影響而離子風發生干擾的情形，並且可遍及複數集塵極4而以與氣體流G呈交叉的方向流通離子風。因此，亦可如圖4所示之其他變形例所示，將連續的2個電暈放電部8交替朝向相反方向。

在圖5中，集塵極4的管材構件4a的橫剖面的外形狀並非為限定於圓形狀者。例如，亦可如圖5(a)所示，為形成為在角部附有R的大致正方形的管材構件4b，亦可如圖5(b)所示，為形成為在角部附有R的長方形的管材構件4c，亦可如圖5(c)所示，為形成為大致コ字狀的凹形狀的通道構件4d。亦即，若採用使用複數棒狀構件的離散形的集塵極4，管材構件4a、4b、4c或通道構件4d若以可確保剛性的方式，具有形成為預定值以上的剖面二次係數的橫剖面即可。

在圖6中係顯示配置圖5(c)所示之凹形狀的通道構件4d之例。如同圖所示，電暈放電部8係配置成朝向通道構件4d的凸側。藉由配置成如上所示，來自電暈放電部8的離子風容易逃漏至通道構件4d的背面側。各電暈放電部8係配置成在氣體流G方向，位於相鄰的通道構件4d的中央。但是，電暈放電部8的氣體流G方向的位置並非為受到限定者。

在圖7中係顯示以使用衝孔金屬等的平板4e構成集塵極4的情形，來取代使用複數棒狀構件的離散形的集塵極4。在平板4e係形成有一樣為大致相同形狀的貫穿孔4e1。貫穿孔4e1的形狀可為圓形，亦可為長圓或多角形。即使為如上所示之平板形的集塵極4，亦與上述實施形態同樣地，可使離子風以與氣體流G方向呈正交的方向流通而通過集塵極4。

此外，亦可如圖8所示，使用網眼皮帶作為集塵極4。網眼皮帶係將金屬細線編成面狀之具可撓性者。將網眼皮帶形成為無端狀而捲繞在複數旋轉構件(旋轉驅動滾輪)，以使網眼皮帶在氣體流路與其外側之間適當移動的方式構成。附著在網眼皮帶的塵埃係在氣體流路的外側藉由刷子來去除。

1‧‧‧電氣集塵裝置 2‧‧‧外殼 2a‧‧‧氣體入口部 2b‧‧‧本體部 2c‧‧‧氣體出口部 3a、3b‧‧‧遮蔽板 4‧‧‧集塵極 4a、4b、4c‧‧‧管材構件 4d‧‧‧通道構件 4e‧‧‧平板 5‧‧‧放電極 7‧‧‧安裝基材 8‧‧‧電暈放電部 G‧‧‧氣體流 S1‧‧‧上游區域(預定區域) S2‧‧‧下游區域

圖1係顯示本發明之一實施形態之電氣集塵裝置的橫剖面圖。 圖2係顯示圖1的A-A箭視的部分放大圖。 圖3係顯示電暈放電部的配置的變形例的橫剖面圖。 圖4係顯示電暈放電部的配置的其他變形例的橫剖面圖。 圖5係顯示集塵極的管材構件的橫剖面的外形狀的變形例的橫剖面圖。 圖6係顯示使用通道構件的電氣集塵裝置的橫剖面圖。 圖7係顯示使用平板形的集塵極的電氣集塵裝置的橫剖面圖。 圖8係顯示網眼皮帶(mesh belt)的部分放大圖。

1‧‧‧電氣集塵裝置

2‧‧‧外殼

2a‧‧‧氣體入口部

2b‧‧‧本體部

2c‧‧‧氣體出口部

3a、3b‧‧‧遮蔽板

4‧‧‧集塵極

4a‧‧‧管材構件

5‧‧‧放電極

7‧‧‧安裝基材

8‧‧‧電暈放電部

G‧‧‧氣體流

S1‧‧‧上游區域(預定區域)

S2‧‧‧下游區域

Claims (3)

1. 一種電氣集塵裝置，其係具備有：外殼，其係具有：供氣體流入的氣體入口部、及前述氣體被排出至外部的氣體出口部；集塵極，其係形成有複數開口，沿著在前述外殼內由前述氣體入口部朝向前述氣體出口部流動的前述氣體的氣體流方向平行設置；及放電極，其係相對前述集塵極並列配置，前述放電極係以前述氣體流方向連續具有複數個朝向相對面的前述集塵極之中僅為其中一方的該集塵極突出的電暈放電用的電暈放電部。
2. 如申請專利範圍第1項之電氣集塵裝置，其中，複數前述集塵極與複數前述放電極以相對前述氣體流方向呈正交的方向交替排列，在前述氣體流方向的預定區域，各前述放電極的前述電暈放電部的全部朝向相同的一方向突出。
3. 如申請專利範圍第2項之電氣集塵裝置，其中，在前述預定區域的下游的下游區域，各前述放電極的前述電暈放電部的全部朝向與前述一方向為相反的其他方向突出。

Images