本发明专利技术涉及一种直流高压高频脉冲双极电晕栅静电凝并除尘装置。其技术方案是：静电凝并器(2)的出口端与静电除尘器(9)的进口端固定联接，静电凝并器(2)壳体内设有2~20个高压极栅状框架，壳体内设有的接地极栅状框架数比高压极栅状框架多1个。高压极栅状框架和接地极栅状框架分别通过金属吊杆(6)和绝缘子(7)吊挂在静电凝并器(2)壳体顶板的内壁，相互平行呈等距交替安装。高压极栅状框架中的高压极线(4)和接地极栅状框架中的接地极线(14)呈等距交替错开布置；直流高压高频脉冲电源(3)的高压端与高压极栅状框架连接，低压端与接地极栅状框架连接。本发明专利技术不仅结构简单和系统安全性好，且能进一步提高对微细颗粒的静电凝并效果和除尘效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于一种静电凝并装置，尤其是涉及一种直流高压高频脉冲双极电晕栅静电凝并除尘装置。
技术介绍
静电凝并除尘是先通过静电力作用将带电微细尘粒聚合成较大颗粒后再除尘的一种净化方法。静电凝并除尘被认为是目前控制PM2. 5，乃至PMl的最有效的方法之一(杨林军.燃烧源细颗粒物污染控制技术，化学工业出版社，北京2011)。静电凝并技术主要分三种在恒电场中的静电凝并；在低频交变电场中的静电凝并；在高频交变电场中的静电凝并。 I、在恒电场中的静电凝并 为使粉尘发生静电凝并，必须先使粉尘带异极性电荷(以下简称双极荷电)。双极荷电粉尘在恒电场中的静电凝并研究始于上世纪80年代末(Eliasson B等.烟道凝并器中双极荷电气溶胶粒子凝并.气溶胶科学杂志，1987，18 (8): 869-872)，双极荷电粉尘在恒电场中的静电凝并有明显的缺点(1)因每股带电粒子流是单极性的，粒子间是互斥的，不利于凝并；(2)为使带正电粒子流和带负电粒子流能较充分地混合，凝并区较长。2、在低频交变电场中的静电凝并 为增加双极荷电粉尘相互碰撞的概率，引入交变电场力是一种有效方法。低频交变电场静电凝并研究始于上世纪90年代中期，Kildes等人(Kildes J等.交变电场中气溶胶粒子凝并的实验研究.气溶胶科学与技术.1995，23(7) : 603-610)和Watanabe等人(Watanabe T等.静电凝并器中亚微米粒子的凝并.静电学杂志，1995，34(4):367-383)在凝并区施加低频交流高压，荷电粒子在交变电场力作用下产生振动，促进了双极荷电微粒间的凝并。在低频交变电场中要实现双极静电凝并，至少需要3台高压电源使粉尘荷异极性电荷需I台正高压直流电源和I台负高压直流电源，使粉尘凝并需要I台交流高压电源。使用的高压电源数量多，意味着成本高。3、在高频交变电场中的静电凝并 显然，影响双极荷电粉尘静电凝并速度的关键因素是交变电场的频率。许多研究证实，当频率高于50Hz,静电凝并作用很快衰减(Y. Koizumi M等.双极荷电气溶胶粒子的凝并系数估计..静电学杂志，2000，48(1) : 93-101;向晓东，陈宝智Colbeck I.双区凝并器凝并和收集双极荷电气溶胶.环境科学杂志，2001，13(3) : 276-279;刘栋等.交变电场频率对荷电微细粉尘凝并影响的实验研究.科技导报，2009，27(5) :61-64).原因是，粉尘粒子虽然很小，但总存在惯性作用，过高的频率产生的交变电场力会使粒子的振幅减小，甚至在原地不动。所以，低频交变电场中的静电凝并的频率一般在IOHz左右。然而，当频率增加到数千伏以上，凝并作用会突然增强。美国CRS生产的Cosa/Tron静电凝并器装置所使用的交流电压频率却超过10万Hz(曹阳，郎四维.介绍一种新型空气自净系统.建筑科学，1998，14 (I): 58-61)。实际工业应用的Cosa/Tron静电凝并器是由25kV的高压直流电和O. 65kV的高频交流电加到电栅集组上形成频率高达15万Hz的复合电场。这种“超高频”静电凝并机理很难用交变电场力的凝聚作用来解释(向晓东编著.气溶胶科学技术基础.北京中国环境科学出版社，2012)。定性地认为双极荷电粉尘(带正电荷粉尘和带负电荷粉尘)在直流高压电场力作用下作相对运动，同时，高频交变电场作用力增强了双极荷电粉尘的无规则运动与振动碰撞效应，加快了粒子间的凝并。Cosa/Tron静电凝并器的高频静电凝并是一个具有里程碑意义的技术进步Cosa/Tron静电凝并器只用I台直流高压电源实现尘粒的双极荷电，降低了系统成本；Cosa/Tron静电凝并器用的交流电源的电压只有O. 65kV，提高了系统的安全性。但Cosa/Tron静电凝并器的缺点是电极结构较复杂；Cosa/Tron静电凝并器所提供的交流脉冲电压很低，限制了双极荷电粉尘的振动凝并作用的进一步提高。 综上所述，传统的交变电场中的静电凝并技术存在的问题是 (1)需要多台交、直流电源才能实现尘粒的荷电与双极静电凝并，故设备初始投资大，运行成本高； (2)传统的交变电场中的静电凝并除尘系统复杂，需设置预荷电区，或采取交、直流复合电极，体积大，结构复杂； (3)无论是低频交流高压电源还是高频交流高压电源，在应用中的主要问题是可靠性和安全性差。交流高压电源对设备的绝缘要求高，容易出故障。交流高压电源和直流高压电源相比具有较高的危险性。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术缺陷，任务是提供一种结构简单、系统安全性好、能进一步提高对粉尘、尤其是对微细粉尘(以下简称微尘)的静电凝并和除尘效率的直流高压高频脉冲双极电晕栅静电凝并除尘装置。为实现上述任务，本专利技术所采用的技术方案是该装置由进气箱、静电凝并器、静电除尘器和出气箱组成，进气箱与静电凝并器的进口端固定联接，静电凝并器的出口端和静电除尘器的进口端固定联接，静电除尘器的出口端与出气箱固定联接。静电凝并器的结构是在静电凝并器壳体内设有高压极框架和接地极框架，高压极框架为2 20个，接地极框架的数量比静电凝并器壳体内所设有的高压极框架的数量多I个。高压极框架和接地极框架相互平行，高压极框架和接地极框架呈等距交替安装。每个高压极框架内设有高压极线和高压极型板，高压极线和高压极型板相互交替设置，高压极线和高压极型板的总数为7个、或9个、或11个、或13个，每个高压极框架内的高压极线数量比高压极型板数量多I个，高压极线和高压极型板的上端与高压极框架的上边框联接，高压极线和高压极型板的下端与高压极框架的下边框联接，构成高压极栅状框架。每个接地极框架内设有接地极型板和接地极线，接地极型板和接地极线相互交替设置，接地极型板和接地极线的总数为7个、或9个、或11个、或13个，每个接地极框架内的接地极型板数量比接地极线数量多I个，接地极型板和接地极线的上端与接地极框架的上边框联接，接地极型板和接地极线的下端与接地极框架的下边框联接，构成接地极栅状框架。高压极栅状框架中的每根高压极线依次正对着接地极栅状框架中相应的接地极型板，高压极栅状框架中的每块高压极型板依次正对着接地极栅状框架中相应的接地极线，即静电凝并器内的高压极线和接地极线呈等距交替错开布置。直流高压高频脉冲电源的高压端与高压极栅状框架连接，直流高压高频脉冲电源的低压端与接地极栅状框架连接。静电凝并器的结构或是在静电凝并器壳体内设有高压极框架和接地极框架，高压极框架为2 20个，接地极框架的数量比静电凝并器壳体内所设有的高压极框架的数量多I个。高压极框架和接地极框架相互平行，高压极框架和接地极框架呈等距交替安装。每个高压极框架内均匀地设有7-13根高压极线，每根高压极线的上端和下端分别与高压极框架的上边框和下边框对应联接，构成高压极栅状框架。每个接地极框架内均匀地设有接地极线，接地极框架内的接地极线数量比对应的高压极框架内的高压极线数量多I根，每根接地极线的上端和下端分别与高压极框架的上边框和下边框对应联接，构成 接地极栅状框架。高压极栅状框架中的每根高压极线依次正对着接地极栅状框架中相应的接地极线的间隙，接地极栅状框架中的每根接地极线依次正对着高压极栅状框架中相应的高压极线的间隙，即静电凝并器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种直流高压高频脉冲双极电晕栅静电凝并除尘装置，其特征在于该装置由进气箱(1)、静电凝并器(2)、静电除尘器(9)和出气箱(10)组成，进气箱(1)与静电凝并器(2)的进口端固定联接，静电凝并器(2)的出口端和静电除尘器(9)的进口端固定联接，静电除尘器(9)的出口端与出气箱(10)固定联接；静电凝并器(2)的结构是：在静电凝并器(2)壳体内设有高压极框架(11)和接地极框架(15)，高压极框架(11)为2~20个，接地极框架(15)的数量比静电凝并器(2)壳体内所设有的高压极框架(11)的数量多1个；高压极框架(11)和接地极框架(15)相互平行，高压极框架(11)和接地极框架(15)呈等距交替安装；每个高压极框架(11)内设有高压极线(4)和高压极型板(5)，高压极线(4)和高压极型板(5)相互交替设置，高压极线(4)和高压极型板(5)的总数为7个、或9个、或11个、或13个，每个高压极框架(11)内的高压极线(4)的数量比高压极型板(5)的数量多1个，高压极线(4)和高压极型板(5)的上端与高压极框架(11)的上边框联接，高压极线(4)和高压极型板(5)的下端与高压极框架(11)的下边框联接，构成高压极栅状框架；每个接地极框架(15)内设有接地极型板(13)和接地极线(14)，接地极型板(13)和接地极线(14)相互交替设置，接地极型板(13)和接地极线(14)的总数为7个、或9个、或11个、或13个，每个接地极框架(15)内的接地极型板(13)的数量比接地极线(14)的数量多1个，接地极型板(13)和接地极线(14)的上端与接地极框架(15)的上边框联接，接地极型板(13)和接地极线(14)的下端与接地极框架(15)的下边框联接，构成接地极栅状框架；高压极栅状框架中的每根高压极线(4)依次正对着接地极栅状框架中相应的接地极型板(13)，高压极栅状框架中的每块高压极型板(5)依次正对着接地极栅状框架中相应的接地极线(14)，即静电凝并器(2)内的高压极线(4)和接地极线(14)呈等距交替错开布置；直流高压高频脉冲电源(3)的高压端与高压极栅状框架连接，直流高压高频脉冲电源(3)的低压端与接地极栅状框架连接；静电凝并器(2)的结构或是：在静电凝并器(2)壳体内设有高压极框架(11)和接地极框架(15)，高压极框架(11)为2~20个，接地极框架(15)的数量比静电凝并器(2)壳体内所设有的高压极框架(11)的数量多1个；高压极框架(11)和接地极框架(15)相互平行，高压极框架(11)和接地极框架(15)呈等距交替安装；每个高压极框架(11)内均匀地设有7？13根高压极线(4)，每根高压极线(4)的上端和下端分别与高压极框架(11)的上边框和下边框对应联接，构成高压极栅状框架；每个接地极框架(15)内均匀地设有接地极线(14)，接地极框架(15)内的接地极线(14)的数量比对应的高压极框架(11)内的高压极线(4)的数量多1根，每根接地极线(14)的上端和下端分别与高压极框架(11)的上边框和下边框对应联接，构成接地极栅状框架；高压极栅状框架中的每根高压极线(4)依次正对着接地极栅状框架中相应的接地极线(14)的间隙，接地极栅状框架中的每根接地极线(14)依次正对着高压极栅状框架中相应的高压极线(4)的间隙，即静电凝并器(2)内的高压极栅状框架中的高压极线(4)和接地极栅状框架中的接地极线(14)呈等距交替错开布置；直流高压高频脉冲电源(3)的高压端与高压极栅状框架连接，直流高压高频脉冲电源(3)的低压端与接地极栅状框架连接。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：向晓东，袁文博，陈旺生，王阳，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。