[发明专利]基于水中高压脉冲放电的物料破碎装置及其方法

权利要求书

1.一种基于水中高压脉冲放电的物料破碎装置，其包括脉冲电源系统和脉冲破碎系统，其特征在于，

脉冲电源系统包括，

快前沿脉冲模块，其生成预定幅值和预定脉宽的脉冲电压，

触发控制单元，其连接且控制所述快前沿脉冲模块的通断，

光信号控制模块，其连接所述触发控制单元，所述光信号控制模块控制所述触发控制单元以调节所述快前沿脉冲模块输出的脉冲电压的频率和放电次数；

脉冲破碎系统包括，

破碎腔体，其容纳水以及水中的待破碎物料，可密闭的所述破碎腔体包括开口、入水口和出水口，

端盖，其可拆卸地密闭所述开口，

高压套管，其设在所述端盖的上表面，

屏蔽环，其设在所述高压套管端部，

中心导体，其一端贯穿屏蔽环、高压套管和端盖朝所述破碎腔体内延伸，另一端连接所述脉冲电源系统，

多针高压电极，其电连接所述中心导体，

筛网地电极，其设在破碎腔体中并穿过破碎腔体接地，所述筛网地电极与破碎腔体中的水平面具有预定夹角，响应于脉冲电压，所述筛网地电极与所述多针高压电极之间在水中产生脉冲放电以破碎所述物料，所述多针高压电极的针极之间等间距平行排布且处于同一直线上，针极的针尖与所述筛网地电极之间的距离依次等差递减。

2.如权利要求1所述的基于水中高压脉冲放电的物料破碎装置，其中，所述多针高压电极具有5根针极，针极直径为8mm-12mm，为降低放电起始电压，曲率半径为0.05mm-0.2mm之间，针极之间的间距为5-10cm，等差递减的差值为2cm-9cm。

3.如权利要求1所述的基于水中高压脉冲放电的物料破碎装置，其中，所述筛网地电极的筛网目数为40目-500目，便于物料种多种组分的回收分离，所述预定夹角为20-60度，使得物料易于因重力作用发生移动。

4.如权利要求1所述的基于水中高压脉冲放电的物料破碎装置，其中，端盖由尼龙或环氧树脂制成，厚度为8cm-15cm，端盖与开口连接处设置密封圈。

5.如权利要求1所述的基于水中高压脉冲放电的物料破碎装置，其中，所述破碎腔体为双层结构，内层为绝缘层，外层为金属层。

6.如权利要求1所述的基于水中高压脉冲放电的物料破碎装置，其中，所述破碎腔体为直径50cm-100cm和高度60cm-80cm的双层圆柱形结构，内层为尼龙或环氧树脂的绝缘层，厚度3cm-7cm，以保证绝缘性能，外层为不锈钢壳体，起机械支撑作用，厚度2cm-5cm，外层接地。

7.如权利要求1所述的基于水中高压脉冲放电的物料破碎装置，其中，预定幅值为0-500kV，预定脉宽为数百纳秒至数百毫秒，频率为1Hz-1000Hz，放电次数为1-5000次。

8.如权利要求1所述的基于水中高压脉冲放电的物料破碎装置，其中，入水口和出水口分别设置入口水阀和出口水阀，入口水阀和出口水阀分别设有用于多级使用的入口连接环与出口连接环，入口连接环或入口连接环为卡口结构。

9.一种权利要求1-8中任一项所述的基于水中高压脉冲放电的物料破碎装置的破碎方法，其包括以下步骤，

在破碎腔体中加入待破碎的物料，灌入水至水位线，关闭入口水阀和出口水阀，

合上端盖，筛网地电极接地，中心导体导线连接脉冲电源系统，

打开脉冲电源系统，设置脉冲电压的预定幅值、预定脉宽、频率与放电次数，响应于脉冲电压，所述筛网地电极与所述多针高压电极之间在水中产生脉冲放电以破碎所述物料，

破碎后，关闭脉冲电源系统，打开出口水阀，物料随水从出口水阀流出。