CN201168647Y - 一种偶极荷电静电凝并除尘装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种偶极荷电静电凝并除尘装置。该装置由除尘器外壳1、电晕极板2、反电晕极板3、线形电晕极4、收尘极板5、直流高压电源6组成。电晕极板2与反电晕极板3组成凝并区，电晕极板2与直流高压电源6的高压端相联接，反电晕极板3接地；线形电晕极4和收尘极板5组成收尘区，线形电晕极4与直流高压电源6的负高压端相联接，收尘极板5接地。其中：电晕极板2与反电晕极板3均为板状，并均安装有芒刺，电晕极板2上的芒刺与反电晕极板3上的芒刺相互错开布置。本实用新型具有凝并效果好、对微细粉尘的收集效率高、结构简单、运行可靠的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种偶极荷电静电凝并除尘装置，特别是关于用来净化微细颗粒污染物的一种偶极荷电静电凝并除尘装置。
背景技术
静电除尘器因具有除尘效率高、处理烟气量大、阻力低、能耗小、耐高温、运行维护费用低等优点，在冶金、化工、电力、建材等工业领域的空气污染控制中得到越来越广泛的应用。但也存在一些不足之处：如对于微细粉尘的收集效率不高(向晓东.电凝并除尘理论与应用技术研究.东北大学，2003)，传统的线板式静电除尘器难以达到日益严格的环保标准要求(赵毅等.袋式除尘器在燃煤电厂的应用与前景.华北电力大学学报，2003，30(6)：90-93)。
为了提高电除尘器对微细粉尘的收尘效率，国内外学者作了大量的研究工作，主要集中在对微细颗粒物的凝并机理、方法及凝并装置开发上。Watanabe和Suda提出的三区式静电凝并除尘器引起了除尘技术领域的关注(Watanabe T，Suda T.Submircron Size CarbonicParticle Agglomeration by an Electrostatic Agglomeration Apparatus，Proc.3rd.Internat.AerosolConf.M，Kyoto，Japan，1990，749-752)。随后，Watanabe等人对这种三区式电凝并除尘器作了较全面的试验研究，实验结果表明：处理0.06～12μm的飞灰，比常规电除尘器的收尘效率提高3％，即95.1％增加到98.1％(Watababe T，et al.Submicron Particle Agglomeration by an ElectrostaticAgglomeratorJ，J Electrostatics，1995，34(4)：，367-383)。然而，Watanabe采用的是同极性荷电粉尘在交变电场中的凝并方法。根据静电凝并机理，如果在交变电场中采用异极性荷电粉尘，会进一步提高凝并效果。于是，许多研究者讨论了实现气溶胶粒子异极性荷电的方法(KanazawaS，et al.Submicron Particle Agglomeration and Precipitation by Using a Bipolar Charging MethodJ，J.Electrostatics，1993，29(3)193-209；Koizumi Y，et al.Bipolar-charged Submicron ParticleAgglomeration lJ，J Electrostatics，1995，35(2)：55-60)，并进行了异极性荷电粉尘在交变电场中凝并的理论和实验研究(Kilde J，et al.An Experimental Investigation for Agglomeration of Aerosols inAlternating Electric FieldJ，Aerosol Sci.and Techn.，1995，23(7)：603-610；Kari E J，et al.Kinematics Coagulationof Charged Droplets in an Alternating FieldJ，Aerosol Sci.and Techn.，1995，23(3)，422-430)。
异极性荷电粉尘的库仑凝并原理是，微细粉尘在预荷电区中荷以异极性的电荷，即一部分粒子荷以正电荷，而另一部分荷以负电荷，然后进入凝并区中，在凝并区中，带异极性电荷的粉尘在库仑力的作用下聚集成较大的颗粒，然后进入收尘区中被捕集下来。
异极性荷电粉尘在交变电场中的凝并除尘装置是，采用异极性预荷电方式，加快了异极性荷电粉尘在交变电场中的相对运动，有利于荷电粉尘的相互吸引、碰撞、凝并，从而提高凝并速率。
以上研究所提出的各种电凝并除尘技术由于受各方面因素的影响，目前仍没有得到真正的实际应用，主要影响因素是一方面结构比较复杂，另一方面凝并效果有限。
发明内容
本实用新型的任务是提供一种凝并效果好、对微细粉尘的收集效率高、结构简单、运行可靠的偶极荷电静电凝并除尘装置。
为实现上述任务，本实用新型采用的技术方案是：该装置由除尘器外壳、电晕极板、反电晕极板、线形电晕极、收尘极板、直流高压电源组成。电晕极板与反电晕极板组成凝并区，电晕极板与直流高压电源的高压端相联接，反电晕极板接地；线形电晕极和收尘极板组成收尘区，线形电晕极与直流高压电源的负高压端相联接，收尘极板接地。
其中：电晕极板与反电晕极板均为板状，并均安装有芒刺，电晕极板上的芒刺与反电晕极板上的芒刺相互错开布置；凝并区、收尘区沿气流方向依次布置。
由于采用上述技术方案，电晕极板及线形电晕极均施加直流高压，反电晕极板与收尘极板均接地。电晕极板上的芒刺与反电晕极板上的芒刺产生电晕放电，所形成的大量正、负离子与电场中的粉尘发生碰撞，使粉尘荷电，在电场力和离子风的作用下，微细粉尘发生频繁碰撞、凝并，绝大部分粉尘在凝并区被收集下来，另外一部分凝并后的粉尘在收尘区被捕集下来。
上述极配形式的优点在于：1)利用直流高压电源可同时产生正电晕和负电晕放电，从而可使电场中的粉尘实现偶极荷电；2)偶极荷电的微细粉尘由于在电场力及离子风的作用下发生频繁的碰撞，大大提高了对微细粉尘的凝并效果；3)本实用新型采用双区式，前区为凝并区，后区为收尘区，当凝并的粉尘由凝并区进入收尘区后，由于粒径变大，易被收尘区捕集下来；4)结构简单，维护方便，而且易在现有静电除尘器上进行改造，有利于推广和产业化。因此，本实用新型具有凝并效果好、对微细粉尘的收集效率高、结构简单、运行可靠的特点。
附图说明
图1为本实用新型的一种结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的描述。
一种偶极荷电静电凝并除尘装置。该装置如图1所示，该装置由除尘器外壳1、电晕极板2、反电晕极板3、线形电晕极4、收尘极板5、直流高压电源6组成；电晕极板2与反电晕极板3组成凝并区，电晕极板2与直流高压电源6的高压端相联接，反电晕极板3接地；线形电晕极4和收尘极板5组成收尘区，线形电晕极4与直流高压电源6的负高压端相联接，收尘极板5接地。其中：
电晕极板2与反电晕极板3均为板状，并均安装有芒刺，电晕极板2上的芒刺与反电晕极板3上的芒刺相互错开布置；凝并区、收尘区沿气流方向依次布置。
本实施例的电晕极板2及线形电晕极4均施加直流高压，反电晕极板3与收尘极板5均接地。当凝并区的电晕极板2施加负高压时，其上的芒刺形成负电晕放电，产生大量的负离子，而接地的反电晕极板3上的芒刺此时为正电晕放电，产生大量的正离子。当粉尘通过由电晕极板2与反电晕极板3组成的电场时，与电场中大量的正、负离子发生碰撞，从而对称地使一部分粉尘带上正电，而另一部分粉尘带上负电。在电场力及离子风的作用下，带负电的粉尘向反电晕极板3运动，带正电的粉尘向电晕极板2运动，由于频繁地发生碰撞，带异性电荷的微细粉尘极易发生凝并而粒径变大。在凝并区，绝大部分粉尘在离子风及电场力的作用下，达到反电晕极板3和电晕极板2后，即被收集下来，其余的粉尘经过充分凝并后粒径变大，进入收尘区。在收尘区，线形电晕极4施加负高压后产生电晕放电，使进入收尘区的粉尘荷电，并在电场力的作用下向收尘极板5运动，达到收尘极板5后即被收集下来。凝并后的粉尘由于粒径增大，易被捕集下来，从而使得该实用新型对微细粉尘的收尘效率大大提高。偶极荷电静电凝并除尘器凝并区无论电晕极板2施加正高压还是负高压，都能使粉尘在电场中实现偶极对称荷电，并分别向极性相反的极板运动。
本装置的优点是：1)利用直流高压电源6可同时产生正电晕和负电晕放电，从而可使电场中的粉尘实现偶极荷电；2)偶极荷电的微细粉尘由于在电场力及离子风的作用下发生频繁的碰撞，大大提高了对微细粉尘的凝并效果。3)本装置的前区为凝并区，后区为收尘区，当凝并的粉尘由凝并区进入收尘区后，由于粒径变大，易被收尘区捕集下来；4)结构简单，维护方便，且易在现有静电除尘器上进行改造，有利于推广和产业化。
本具体实施方式能有效地增强微细粉尘的凝并效果，提高对微细粉尘的收集效率。故具有凝并效果好、对微细粉尘的收集效率高、结构简单、运行可靠的特点。
Claims (3)
1、一种偶极荷电静电凝并除尘装置，其特征在于该装置由除尘器外壳(1)、电晕极板(2)、反电晕极板(3)、线形电晕极(4)、收尘极板(5)、直流高压电源(6)组成；电晕极板(2)与反电晕极板(3)组成凝并区，电晕极板(2)与直流高压电源(6)的高压端相联接，反电晕极板(3)接地；线形电晕极(4)和收尘极板(5)组成收尘区，线形电晕极(4)与直流高压电源(6)的负高压端相联接，收尘极板(5)接地。
2、根据权利要求1所述的偶极荷电静电凝并除尘装置，其特征在于电晕极板(2)与反电晕极板(3)均为板状，并均安装有芒刺，电晕极板(2)上的芒刺与反电晕极板(3)上的芒刺相互错开布置。
3、根据权利要求1所述的偶极荷电静电凝并除尘装置，其特征在于凝并区、收尘区沿气流方向依次布置。
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