[其他]静电透镜式电收尘方法及设备

说明书

本发明属于静电收尘领域，它是利用静电透镜式电收尘方法及其应用的设备。

现有的静电收尘方法，基本上沿用传统的F、G、Cottrell型电收尘器的原理并加以改进和发展。这种静电收尘方法是：使（未带电的）中性粉尘预荷电，再随气流进入收尘电场，使收尘电极与电晕极极性不同，已荷电的粉尘受同性电极的排斥，被异性电极吸附，再使用振打清尘装置进行回收。这种静电收尘方法不易扼制反电晕和粉尘二次飞扬，且收尘电场对供电电源要求高，对被吸收的粉尘的电阻率有一定要求。应用这种静电收尘方法收尘的静电收尘设备主要由预荷电极、主电晕极、收尘极、高压直流脉冲电源，振打清尘装置及灰斗几大部分组成，预荷电极置于收尘电场之前，电晕极与收尘极接通高压直流脉冲电源形成收尘电场，对荷电的粉尘进行捕捉，收尘电场的方向垂直于携带粉尘的气流运动方向（参阅“静电收尘器设计规范”K、Darby著），当预荷电的粉尘进入收尘电场即被吸收。这种静电收尘设备具有（如文献NEW    TRENDS    ELECTOSTATIC    PRECIPITATION所指出）的特点：宽间距、预荷电、脉冲供电，但是这种设备因不能扼制反电晕和粉尘的二次飞扬，致使主机在运行周期内的平均收尘效率不高，新设备收尘效率高，但使用一段时间后，由于收尘电场本身的结构，必须使用机械振打清尘装置清尘，同时被吸收的粉尘又有腐蚀作用，使电极受到损伤，收尘设备使用周期不能配合主机运行周期，从而使整个设备的收尘效率降低。另一方面配备机械振打清尘装置和高压直流脉冲电源，使整个设备造价昂贵。同时设备检修困难，对高比电阻和低比电阻的粉尘吸收清除有困难。在接近收尘电极的前面加装一层栅网，可以减弱反电晕，但也只是解决局部问题。

本发明的目的，就是针对上述不足，提供一种静电透镜式收尘方法及应用这种方法的收尘设备以解决现有收尘方法上述缺点和难于适应的方面，可消除反电晕和取消机械振打清尘装置，降低对电源的高要求，吸收精微细粉，提高设备的平均收尘效率，扩大静电收尘设备的适应能力和应用范围，降低设备造价和减少维修费用。

本发明的技术解决方案，采用透镜式电场进行收尘，让预荷电的粉尘随气流垂直通过由三电极组成的透镜式电场，给三电极加不同的直流高压，既可以对一对电极施加电压，也可以使用两电源三电极的方式加电压。使一电极为主电晕极，另一电极为收尘极，两电极之间的电极为透镜极，在透镜式电场的作用下，荷电粉尘改变原运动方向向异极性电极运动，穿过透镜极透镜口而与收尘极发射的异性离子碰撞、凝聚、结粒、沉尘，使电晕极与透镜极之间成为携带荷电粉尘的气流的通道，让透镜极与收尘极成为电收尘空间。透镜式电场系不均匀电场使透镜极中间的透镜口被电场密封，穿过透镜口的带电粉尘进入透镜极与收尘极构成的电收尘空间，只能在电收尘空间内受透镜式电场的作用反复碰撞凝集，结成大粒，最终因自重克服透镜式电场和收尘电场的作用力而下沉，落入灰斗，或少部份沉降电极表面，靠自重或应力不均而垮落，应用这种收尘方法的收尘设备的组成部份有预荷电极、主电晕极、收尘极、灰斗、外壳，其特征在于，透镜式电场由主电晕极、透镜极、收尘极和直流高压电源构成，透镜极处在主电晕极与收尘极之间，透镜极上有若干个允许带电粉尘通过的透镜口，形状可有不同，主电晕极与透镜极之间是预荷电粉尘气流通道，透镜极、收尘极、挡风板和盖板构成封闭的收尘室，收尘室下与灰斗相通，灰斗固定在外壳上。其工作原理是，由于收尘极、电晕极、透镜极接不同的直流高电压后形成的透镜式电场是一个不均匀的静电场，其电力线呈不均匀曲线分布，如图1所述等位面向弱电场凸出，透镜孔附近不均匀电场对带电粉尘产生类似光学透镜聚焦的作用，使大量的荷电粉尘因静电透镜式电场的趋轴效应形成的粒子流通过透镜口进入到收尘室。收尘极发出适量电晕，散发适量的离子，使其与荷异极性电的粒子碰撞，中和反复多次的结果，使粉尘凝集结成较大的团粒，以至越来越大，当这种团粒电量减少，动能降低，重量增加，一旦其自重克服了电场力和空气粘滞力后，就会因自重而沉降，通过与收尘室相通的灰斗而被回收。另一方面透镜口被不均匀电场所密封，穿过透镜极的荷电粉尘不能再通过透镜口回到携带荷电粉尘的气流通道中，确保了收尘效果。