[实用新型]基于介质阻挡放电的同轴多级NTP发生器

说明书

本实用新型为一种基于介质阻挡放电的同轴多级NTP发生器，包括壳体、交错布置的NTP放电模块及套管。NTP放电模块采用复合结构：涂覆绝缘导热硅胶的高压电极嵌套在石英套管外侧，每一层高压电极分别用导线与外部电路连接，其放电电压、占空比均随着模块级数的增加而逐渐减小。石英套管内侧为低压电极，两者留有放电间隙。嵌套有高压电极的石英套管和低压电极由水冷通道连接，进而使高压电极与石英管和低压电极三者成为一个独立的悬臂结构。本实用新型使得反应气体在NTP发生器中减缓流动速度，稳定了气体压力，延长了气体的反应时间，提高了转化效率。交错布置的NTP放电模块使反应气体在经过介质阻挡放电区域后都可以及时进行冷却，抑制NTP活性物质的热解。

技术领域

本实用新型属于柴油机尾气后处理技术领域，尤其涉及一种基于介质阻挡放电的同轴多级NTP发生器。

背景技术

作为一种区别于汽油机的内燃机，柴油机经济性更好，热效率高，具有广泛的运用，遍布工业、农业和日常生活的每一个角落。然而，柴油车巨大的保有量也带来诸多环境问题，其排放物中的一氧化碳(CO)、碳氢(HC)、氮氧化物(NO_x)和颗粒物(Particulatematter，PM)都会对环境造成巨大的破坏。因此，对柴油机排放物的控制势在必行。

柴油机颗粒物捕集器(Diesel particulate filter,DPF)是目前降低PM最常用的机外净化技术之一，DPF对PM的整体捕集效率可达90％以上。但在DPF捕集的过程中，PM会大量积聚，导致DPF阻塞，进而使排气背压升高，增加油耗。因此，必须适时对DPF进行再生。

低温等离子体技术(Non-thermal plasma，NTP)是一种新型的排气净化技术。NTP发生器通过对空气进行高压放电，产生O₃、NO₂等强氧化性的活性物质。利用O₃、NO₂等活性物质的强氧化性与DPF内沉积的PM发生复杂的化学反应，可在远低于PM起燃温度的情况下实现PM的氧化分解，达到去除PM的效果。

目前设计的NTP发生器多适用于空气净化、低温灭菌，以及静态模拟气体净化试验。在实际应用中如何延长反应气在NTP发生器中的滞留时间，增加转换效率并且解决NTP活性物质热解等问题，进而在柴油机DPF再生领域成功应用该技术，还需进一步研究。

实用新型内容

本实用新型根据现有技术中反应气体在常规NTP发生器中滞留时间短、转化效率低及生成的NTP活性物质热解等问题，提出了一种基于介质阻挡放电的同轴多级NTP发生器，目的在于本实用新型的结构可以减缓了反应气体的流动速度，稳定了气体压力，延长了气体的反应时间，提高转化率，并且可以对反应气冷却，抑制NTP活性物质热解。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种基于介质阻挡放电的同轴多级NTP发生器，包括壳体、放电模块及套管；所述放电模块为石英管外圈嵌套高压电极，石英管内圈相隔一段间隙处设有低压电极，三者同轴放置，放电模块的一端通过竖直放置的隔板一使石英管与低压电极之间的间隙形成一个空腔，为气体流道，放电模块另一端的低压电极直接连接壳体，并与低压电极接地导线相连，高压电极与石英管通过一节安装隔板与壳体相连；两个放电模块之间等距设置一组套管；

所述每一组套管有两层，距离中心轴近的为内层套管，离中心轴远的为外层套管，内层套管与外层套管的一端直接与壳体连接，另一端通过隔板二将内层套管与外层套管之间连接，使内层套管、外层套管与隔板二之间形成一个空腔为气体流道；隔板二另一侧与放电模块的安装隔板之间形成水冷通道。

所述高压电极外部涂覆硅胶；

所述石英管内圈与低压电极之间的间隙距离为2mm；