一种液相高压放电触发开关制造技术

本发明专利技术公开了一种液相高压放电触发开关，联动双触发开关包括绝缘定子和在绝缘定子内腔中设置的圆柱形绝缘转子；绝缘转子中间设置有金属滑环，滑环两侧各设有镶嵌在绝缘转子上并与滑环连接的多个转动触头，两侧转动触头的数目、间隔角度一致；在绝缘定子内壁上且位于滑环外侧设有一个始终与滑环滑动接触的固定弹力滚轮，在绝缘定子内壁上且位于固定弹力滚轮两侧各设有一个固定弹力触头，固定弹力触头在绝缘转子旋转时分别与单侧转动触头间歇接触，且一侧触头闭合另一侧断开；弹力触头和弹力滚轮的底端各设有一个与外部器件连接的导线接线端。本发明专利技术具有在液相放电废水处理中输出效率高、稳定性和可靠性高、开关触头表面无灼伤、寿命长、实用且成本低的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高压脉冲液相放电废水处理
，具体涉及一种高压脉冲电源中的旋转触发开关装置。
技术介绍
随着现代工业的不断发展，化工、石化、轻纺、制药、食品等工业所排放的大量有机废水，对环境造成了严重的污染，常规的水处理技术很难使其有效降解，己成为环境治理亟待解决的问题之一。近年来人们通过高压脉冲液相放电技术，处理工业有机废水取得了一些进展。该技术通过等离子体产生的高能电子辐射、高温热降解、臭氧氧化、光化学氧化、液电空化降解等多种综合效应，迅速而无选择性地将工业废水中的有机物降解为分子量更小、毒性更低的有机物甚至将其无机化。由于该技术的高效、无二次污染，从而使其具有广阔的开发应用前景。如图1所示，高压脉冲液相放电处理技术主要分为高压脉冲电源与反应器两大部分。在反应器中预先置入了放电电极，高压脉冲电源将电能输入到反应器中形成放电。两电极间的液体介质在强电场的作用下，出现了从高压电极向外延伸的高电导率的分叉如根须状的通道，当通道一旦到达对面电极时，电能就会沿着通道以浪涌式释放。此时，电容器上存储的电能在微秒级的时间内向放电通道倾入，形成电子雪崩，巨大的脉冲电流(IO3 IO5A)使通道内形成高能密度(IO2 IO3JzW)，由此引起局部高温(IO4 IO5K量级)。在放电过程中，放电通道内完全由稠密的等离子体所充满，产生瞬间高温高压，并辐射出很强的紫外线及向外迅速膨胀的冲击波，如此大的电能，可迅速降解有机物。高压脉冲电源的触发放电开关是实现脉冲等离子体水处理的关键技术之一，根据触发放电开关类型的不同可分为三类:磁脉冲压缩开关、闸流管开关、火花隙开关。其中，磁脉冲压缩开关虽然适用大功率脉冲电源，但在高重复频率、快上升时间的脉冲系统中，对磁型开关材料的选择较为苛刻，且制作成本昂贵，限制了在废水处理上的应用；闸流管具有功率大、开关速度快、寿命长、重复率高等优点，但必须与脉冲变压器配套使用，对不同的有机废水适应力不足；火花隙开关重复频率在100 300 Hz左右，制作较为便捷、成本不高，是目前废水处理的首选。火花隙开关是在强电场的作用下，击穿空气使间隙开关两端产生放电，形成通道后导通的。如图1所示的火花隙开关的工作原理:直流高压经过限流电阻R，对储能电容器C充电，利用旋转火花隙K实现电压触发放电，电容器C上的电荷经火花隙开关K传到反应器中的阳极电极a及阴极电极b上形成放电。但是火花隙开关存在着一些先天的问题，如放电噪声较大；开关触头表面易被灼伤，寿命短；火花隙消耗电能约为10% 20%，输出效率低；火花隙被击穿导通受环境影响较大，形成脉冲的稳定性和可靠性不高；火花隙导通为一次放电，在反应器中为二次放电，这两次放电是在瞬间完成的，相互关联度极高，影响对有机物降解的分析与反应条件的优化。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种液相高压放电触发开关，具有在液相放电废水处理应用中输出效率高、稳定性和可靠性高、开关触头表面无灼伤、寿命长、实用且成本低的特点。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是: 一种液相高压放电联动双触发开关，包括绝缘定子和在绝缘定子的内腔中设置的圆柱形绝缘转子；绝缘转子的中间设置有金属滑环，金属滑环的两侧各设有镶嵌在绝缘转子上并与金属滑环连接的多个转动触头，两侧转动触头分布的数目、间隔角度一致；在绝缘定子的内壁上且位于金属滑环的外侧位置设有一个始终与金属滑环滑动配合接触的固定弹力滚轮，在绝缘定子的内壁上且位于固定弹力滚轮的两侧各设有一个固定弹力触头，两个固定弹力触头在绝缘转子旋转时分别与单侧的转动触头间歇接触，且一侧触头闭合另一侧断开；两个固定弹力触头和固定弹力滚轮的底端各设有一个与外部器件连接的导线接线端。其中，所述绝缘定子包括圆筒形绝缘外壳，绝缘外壳的顶部设有一个加油排气口，绝缘外壳的两端口各设有一个绝缘端盖，两个绝缘端盖的中心处各安装有一套轴承，两个轴承上套装有转动轴，绝缘转子安装在转动轴上；轴承外侧设有绝缘压盖。其中，所述两组转动触头均为不锈钢管，不锈钢管的轴线与绝缘转子的轴线平行，并且其一端分别与金 属滑环点焊连接。其中，所述固定弹力滚轮包括均由不锈钢制成的第一固定套管、第一移动导杆、第一压缩弹簧、轴和滚轮；第一固定套管与绝缘外壳螺纹连接，第一移动导杆安装在第一固定套管中，第一压缩弹簧套在第一移动导杆上，并且其两端分别固定在第一移动导杆和第一固定套管上；轴架设在第一移动导杆的顶端，滚轮装设在轴上。其中，所述固定弹力触头包括均由不锈钢制成的第二固定套管、第二移动导杆、第二压缩弹簧和球头；第二固定套管与绝缘外壳螺纹连接，第二移动导杆安装在第二固定套管中，第二压缩弹簧套在第二移动导杆上，并且其两端分别固定在第二移动导杆和第二固定套管上；球头焊接在第二移动导杆的顶端。其中，所述转动触头凸出绝缘转子表面的宽度W由工作频率/、绝缘转子的直径D与转速> 转动触头的直径^’与数量F来决定，满足:= !__________，其中为反应器的放电时间; π-D-MT 所述转动触头凸出绝缘转子表面的高度η力1mm。其中，所述两个固定弹力触头与固定弹力滚轮的距离i大于防止击穿的安全距离。本专利技术还公开了一种液相高压放电单触发开关，其包括绝缘定子和在绝缘定子的内腔中设置的圆柱形绝缘转子；绝缘转子上均匀镶嵌有多个转动触头，转动触头为不锈钢管，不锈钢管的轴线与绝缘转子的轴线平行；在绝缘定子的内壁上且位于不锈钢管的外侧设有两个在绝缘转子旋转时与不锈钢管间歇配合且同时接触的固定弹力触头；两个固定弹力触头的底端各设有一个与外部器件连接的导线接线端。其中，所述两个固定弹力触头的连线与绝缘转子的轴线平行。其中，所述绝缘定子包括圆筒形绝缘外壳，绝缘外壳的两端口各设有一个绝缘端盖，两个绝缘端盖的中心处各安装有一套轴承，两个轴承上套装有转动轴，绝缘转子安装在转动轴上；轴承外侧设有绝缘压盖。采用上述技术方案所产生的有益效果在于: 1、本专利技术根据“高压消弧”原理:在旋转触发开关内，触点采用相同的曲率半径，无相对“尖端”出现；用绝缘油填充，当两触点接触并产生相对滑动时，才能挤压破油膜实现导通。使得高压电能在触点接触时基本无能耗，电能可以有效地加载到反应器上，提高了反应器的处理效率。2、本专利技术的联动双触发开关利用一个金属滑环和固定弹力滚轮实现了一个常闭的公用电极，利用两个固定弹力触头实现了联动双触发开关，结构简单且外连线只有三条，能方便地实现高压脉冲液相冲、放电处理废水的过程。3、本专利技术可以通过增加绝缘转子的直径和转动触头的镶嵌数量来提高触发频率，不必一味的靠提高转子的转速；旋转触发开关在相对低速下运行，可以减少冲击、振动和磨损。4、本专利技术中的金属滑环、转动触头、固定弹力滚轮和固定弹力触头均采用不锈钢材料并经过抛光处理，具有强度、硬度高，耐高温的特点，提高了旋转触发开关的使用寿命。5、本专利技术中的旋转触发开关结构简单、选材容易、加工方便、使用灵活，由于触点的接触面积大，可以承受IOOkv以下的高压脉冲液相冲、放电处理废水的工作。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是通常的高压脉冲液相放电废水处理技术原理 图2是本专利技术高压放电联动双触发开关的结构示意 图3是图2中绝缘转子的剖视 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液相高压放电联动双触发开关,其特征在于：包括绝缘定子和在绝缘定子的内腔中设置的圆柱形绝缘转子（8）；绝缘转子（8）的中间设置有金属滑环（5），金属滑环（5）的两侧各设有镶嵌在绝缘转子（8）上并与金属滑环（5）连接的多个转动触头（2），两侧转动触头（2）分布的数目、间隔角度一致；在绝缘定子的内壁上且位于金属滑环（5）的外侧位置设有一个始终与金属滑环（5）滑动配合接触的固定弹力滚轮（11），在绝缘定子的内壁上且位于固定弹力滚轮（11）的两侧各设有一个固定弹力触头（10），两个固定弹力触头（10）在绝缘转子（8）旋转时分别与单侧的转动触头（2）间歇接触，且一侧触头闭合另一侧断开；两个固定弹力触头（10）和固定弹力滚轮（11）的底端各设有一个与外部器件连接的导线接线端（7）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：闫正，李庆玲，刘晓楠，西宁，张文明，孙宏丽，
申请(专利权)人：河北大学，
类型：发明
国别省市：