[发明专利]等离子层变频滤尘器

说明书

技术领域

本发明涉及一种环保除尘设备——等离子层变频滤尘器

技术背景

目前国内外用于治理粉尘污染的高压静电除尘器采用直流高压供电，功耗大，在阳极板与电晕线之间产生电晕放电，粉尘在电晕放电的电场中被荷电，带负电的粉尘被阳极板扑集，通过振打清灰将阳极板及电晕线上的粉尘清理掉，如果不及时进行清除，会出现电晕闭塞现象。本发明等离子层变频滤尘器除尘机理与静电除尘器完全不同，本发明是在本人申请的中国发明专利《磁电滤尘器》的基础上构思的。

发明内容

本发明等离子层变频滤尘器的目的是提出一种用等离子层对粉尘进行荷电并且用等离子层对带电粉尘进行过滤的电除尘器。在结构上等离子层变频滤尘器主要是由入风口，箱体，线电极，介质绝缘电极，绝缘挡板，极板(包括介质绝缘正极板，导电负极板，导电正极板，介质绝缘负极板)，绝缘垫块，出风口，电源、均流电阻和电流互感器所组成的。其主要特征是：电源采用直流偏置高压脉冲(或高频)变频电源，在箱体内线电极与介质绝缘电极相间放置，每隔一定数量的线电极与介质绝缘电极设置一块极板，各板极设置方向与气流方向垂直，极板上布有可供气流通过的孔道。线电极通过均流电阻与电源的负极性输出端相连，在电源负极性输出线上串接电流互感器。介质绝缘电极、介质绝缘正极板及导电正极板与箱体相连并接地，电源的正极性输出端与壳体相连并接地；介质绝缘负极板和导电负极板通过绝缘垫块与箱体绝缘，并与电源负极性输出端相接。在介质绝缘正极板、介质绝缘负极板、导电正极板及导电负极板所在位置的箱体内表面用绝缘挡板覆盖。

介质绝缘正极板、介质绝缘负极板是导电极板表面覆盖介质绝缘层而制成的，介质绝缘电极是由板状或管状导电电极表面覆盖介质绝缘层而制成的。

由于线电极与介质绝缘电极之间施加了直流偏置高压脉冲(或高频)变频电源，于是在线电极与介质绝缘电极之间发生介质阻挡放电。线电极与介质绝缘电极之间存在着电容，电容是高压脉冲(或高频)电流的通路，电源电压越高，频率越高，介质阻挡放电电流越大。当发生介质阻挡放电时，在空间产生等离子体，等离子体中包含电子，正离子，带负电的粒子和带正电的粒子。电源的正极性输出端与介质绝缘正极板相连，负极性输出端与介质绝缘负极板相连，由于电源输出电压中含有直流成分，因此在极板所在空间存在着静电场，等离子体在电场力的作用下，空间的正负带电粒子发生迁移而极化，在介质绝缘正极板的表面形成了一层负离子体层，在负离子层之外存在着一层正离子体层；在介质绝缘负极板的表面形成了一层正离子体层，在正离子层之外存在着一层负离子体层。由于电极表面有绝缘介质覆盖，且极板所在位置的箱体内表面被绝缘挡板覆盖，因此空间电荷不会消失，两种极性的等离子体层不会消失。等离子体层是气流的必经之路，当气流经过等离子体层时，气流中的粉尘被等离子体充电。带正电的粉尘被正等离子层阻挡，被负等离子层中的负粒子凝聚；带负电的粉尘被负等离子体层阻挡，被正等离子层中的正粒子凝聚；粉尘经过等离子层时被滤除，净化的气体从极板的孔道通过。

对于导电正极板及导电负极板，导电正极板吸收负离子体的负电荷，在导电正极板的表面空间只形成了一层正离子体层，导电负极板吸收正离子体的正电荷，在负极板的表面空间只形成了一层负离子体层，随着极板表面灰尘的积累，导电极板变成了绝缘极板。

线电极与介质绝缘电极之间的介质阻挡放电电流的大小不仅取决于电源电压的高低，而且取决于电源频率的高低，通过调节电源频率可实现对介质阻挡放电电流的自动调节与控制。在电源的负极性输出端串有电流互感器，可测量电源的输出电流(即负载电流)，电流互感器的输出端通过反馈电路与电源相连，当负载电流增大时，电流互感器输出电流增大，导致电源输出频率下降，频率下降导致容性负载容抗增加，容抗增加导致电流变小；反之，当负载电流减小时，电流互感器输出电流减小，导致电源输出频率提高，频率提高导致容性负载容抗减小，容抗减小导致电流增大。因此通过采集负载电流的变化趋势，电源自动调节输出频率，维持输出电流的稳定。由此可见，离子层变频滤尘器工作状态稳定。

当介质绝缘正极板、介质绝缘负极板、介质绝缘电极和电晕线上积有灰尘时，不影响介质阻挡放电和空间等离子层的形成，因此各个电极的积尘可长期不用清除，当尘层达到一定厚度时可自然脱落。