一种离子风辅助收尘的电除尘器极配装置的制作方法

1.本发明涉及一种新型电除尘器极配装置，具体涉及一种离子风辅助收尘的电除尘器极配装置。


背景技术：

2.大气污染物中的微细固体颗粒污染物是影响环境质量和人体健康的重要因素， 电除尘器通过放电极放电使气体发生电离，颗粒污染物获得电子而荷电，之后荷电的颗粒污染物向收尘极移动并在收尘极板沉降，最终通过将收尘极上的颗粒污染物清除到灰斗中来去除空气中的颗粒污染物，具有除尘效率高、压力损失小、能耗低、适用性好等优势。
3.电除尘器中颗粒荷电方式分为扩散荷电和电场荷电两种。颗粒粒径小时荷电困难且荷电量小，荷电粒子受到的电场力小，不易被捕集。研究表明，电除尘器中粉尘粒径大于 1 μm的粒子接近饱和荷电，而粒径在0.1~1μm范围内的粒子荷电量远低于理论值，导致这一粒径范围内的颗粒物的捕集效果较差。
4.离子风（electrohydrodynamic，ehd）又被称为电诱导二次流，是电极放电时电子碰撞空气分子产生的大量离子射流运动诱导电极周围空气产生的流动。在电除尘器工作电压下，形成的高速离子风在收尘极板处形成平行于极板的作用力，对已经收集的粉尘极易形成冲刷，尤其是微细颗粒物在电场力作用小的情况下极易被带至除尘器出口，产生二次扬尘，降低除尘效率。
5.适宜电除尘器工作的理论粉尘比电阻范围为10
6-10
11
ω
·
cm。但在实际工业条件下产生的石墨粉尘、碳墨粉，以及在冶金行业、连铸板切割时产生的金属粉末等低比电阻粉尘，由于其导电性良好，在电场中获得的电荷到达阳极板后会迅速释放，之后重新获得和极板极性相同的电荷，静电力大于吸附力时，就会脱离收尘极板，重返气流。之后在电场中重新荷电，又被捕集，反复如此，在极板跳跃，最终会产生二次扬尘，加重电除尘器的负担，降低除尘器的除尘效率。
6.为改善电除尘器在去除微细粒子时因离子风作用导致的收集效率不高，以及电除尘器在收集低比电阻粉尘时产生的二次扬尘现象，提高电除尘器的适用范围，对收尘极板进行适当的改造、提出可行的极配方式是简单易行、减少经济投入的可行性方案。


技术实现要素：

7.为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的之一是两层孔式阳极板将气流中携带的颗粒物在进入电除尘器后流经孔洞时即可被收集在极板空间内，以降低电场处的粉尘浓度，提高电除尘器捕集效率。
8.本发明的目的之二是利用新型极配形式根据离子风的作用效果将微细颗粒物捕集至极板空间内，沉降至灰槽，抑制由离子风作用产生的二次扬尘现象，提高电除尘器捕集微细颗粒物的效率。
9.本发明的目的之三是利用两层孔式阳极板捕集低比电阻粉尘。低比电阻粉尘在进
入极板空间后电荷迅速流失，不会产生如前所述跳跃现象后重返除尘通道，而是被完全封闭在极板空间内，扩大电除尘器的适用范围。
10.本发明提出的一种离子风辅助收尘的电除尘器极配装置，所述装置由两块孔式收尘阳极板和芒刺放电极组成，所述阳极板由两块多孔板、两块侧板和一块顶板构成，两块多孔板、两块侧板和一块顶板相连，构成立方体结构，立方体结构的阳极板底部开放，两块侧板和一块顶板封闭；两块多孔板上均开有通孔，所述通孔投影相互重合，芒刺放电极放置于两块孔式收尘阳极板之间，多孔板上的通孔位置与芒刺放电极上的放电尖端不重合。
11.本发明中，利用两块孔式收尘阳极板和芒刺放电极搭配，芒刺放电极上两相邻芒刺距离与多孔板通孔的上下间距相同。
12.本发明中，阳极板的两块多孔板间间距为30-70mm，阳极板的两层多孔孔板增大了电除尘器的收尘面积，其正面和反面均可进行收尘，同时顶板端和侧板封闭，防止粉尘逃逸。
13.本发明中，多孔板上的通孔孔径为20-50mm，以通孔中心为基点，每块多孔板上的通孔左右间距为35-65mm，上下间距为25-55mm，所述通孔开孔形状为圆形、长方形或多边形中任一种。
14.本发明中，所述多边形为矩形、五边形或六边形中任一种。
15.本发明中，依据离子风作用效果和通孔间距设置芒刺放电线，芒刺放电线的芒刺间距为25-55mm。
16.本发明中，通孔不与放电极放电尖端正对设置，通孔的开孔位置与放电极尖端在阳极板的投影水平距离为30-70mm。
17.本发明中，两块多孔收尘极板与芒刺放电极搭配组成电除尘器电场，两块多孔收尘极板间距为300~500mm条件下产生。
18.本发明中，电除尘器电场线间距依据放电强度的不同设置为150~350mm。
19.本发明由于采取以上技术方案，其具有以下有益效果：本发明利用两层多孔阳极板可将随气流进入电除尘器的颗粒进行捕集。颗粒物在进入电除尘器后，粒径较大的颗粒在重力沉降的作用下沉积在靠近电除尘器入口的底部，微细颗粒物在气流的裹挟下继续向前运动。靠近孔式收尘极板的气流在流经通孔时，其中的颗粒物在压差的影响下直接进入层间空间内，并沉降至底部，可降低进入电场的微细颗粒物的浓度，提高除尘效率。
20.本发明利用新型极配形式在电场离子风的作用下收集微细颗粒物。进入电除尘器电场的微细颗粒物受到离子风的作用，运动方向发生改变，甚至在流场内形成涡旋。另外，由于微细颗粒物荷电较差，不易被收尘极板捕集，最终会随主流离开电除尘器的荷电通道。利用离子风作用影响下的颗粒物运动规律，设计特定芒刺间距的新型芒刺线和多孔阳极板，将运动方向发生改变的微细颗粒物通过空洞后封闭在层间空间内，最终沉积在电除尘器底部。
21.本发明可减弱离子风对颗粒态污染物收集效率的负面影响。根据离子风的作用效果分析，离子风作用会在极板表面产生高速气流冲刷收尘极板表面，产生二次扬尘。多孔式收尘极板会阶梯式减弱产生的高速气流，最终将这一气流削弱至零，而因高速气流产生的二次扬尘也会通过开孔进入极板空间内，最终被捕集，提高电除尘器除尘效率。
22.本发明可减弱收集低比电阻粉尘时产生的二次扬尘。电场内存在的气流形成的平行于极板的作用力，对在极板表面跳跃的低比电阻粉尘进行冲刷，产生二次扬尘，导致颗粒物回到流场中，最终脱离电除尘器。而多孔式极板可将跳跃的低比电阻粉尘捕集，提高低比电阻粉尘捕集效率。
23.本发明可扩展传统电除尘器的应用范围，一方面可以消除离子风对收尘极板的冲刷作用，抑制粉尘从极板上扬起；另一方面，对于低比电阻粉尘可以有效遏制二次扬尘现象，除尘效率进一步提高，拓宽了传统电除尘器对微细颗粒污染物比电阻的适用范围。
24.本发明利用离子风的作用结果进行合理的极板改造和极配设置，制作安装方便，可以在不改变电除尘器其他构件的情况下进行改造，减少投资的同时达到更好的除尘效果。
附图说明
25.图1是利用两层孔式收尘极板获得的新型电除尘器极配形式图。
26.图2是所述两层孔式收尘极板轴测图。
27.图3是离子风作用下电除尘器内部流场特性示意图。
28.图中标号：1、芒刺放电极，2、通孔，3、通孔与通孔之间间隔，4、多孔板，5、顶板，6、侧板，7、阳极板底部。
具体实施方式
29.下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。
30.实施例1：如图1、图2所示，本实施例提供一种离子风辅助收尘的电除尘器极配装置，所述装置由两块孔式收尘阳极板和芒刺放电极1组成，所述阳极板由两块多孔板4、两块侧板6和一块顶板5构成，两块多孔板4、两块侧板6和一块顶板5相连，构成立方体结构，立方体结构的阳极板底部开放，两块侧板6和一块顶板5封闭；两块多孔板4上均开有通孔2，芒刺放电极1放置于两块孔式收尘阳极板之间，多孔板4上的通孔2位置与芒刺放电极1上的放电尖端不重合。
31.本发明实施例提供一种新型孔式收尘极板的极配形式，包括由两层多孔板、侧板和顶板构成的新型阳极板，两块多孔板4、顶板5、左侧和右侧的侧板6，相互连接构成立方体结构，顶板密封，两块侧板均密封，两块多孔板4上均开有通孔2，通孔2的形状、尺寸完全相同；立方体结构的阳极板底部设置成开放结构，收集的粉尘掉落。多孔板4可选择形式相同，如普通的平板或c型板。芒刺放电极1位于两块阳极板之间，产生电场，所述电场设置的两块阳极板间距为300~500mm，便于利用离子风作用效果收集携带的微细颗粒。
32.其中，在一个实施例中，多孔板上的通孔2形状为圆形、长方形或多边形中作一种。两块阳极板面相对，并在两阳极板中间设置空间进行收尘。通孔2孔径为20-50mm，通孔左右间距为35-65mm，上下间距为25-55mm，芒刺放电极1芒刺间距为25-55mm，高度与通孔2相同，但通孔2不与芒刺放电极1尖端投影重合，可以使因离子风作用而对阳极板进行冲刷的颗粒物通过正面通孔进入层间空间内，由于离子风引起的粒子运动角度偏转，粒子冲击在反面孔与孔之间的实体封闭区域，速度瞬间降低，颗粒物由重力沉降至底部。同时，由于阳极板空间足够大且内部为零电场区域，低比电阻粉尘也不会发生反复放电、荷电过程，从而避免
产生二次扬尘现象重新进入除尘空间。
33.本实施例采用顶板5和左右侧板6封闭，两面多孔板4开孔，立方体结构的阳极板的底部7开放，便于粉尘掉落至底部灰槽，灰槽的截面形状可以是矩形或梯形。由通孔2开孔处进入极板空间的颗粒速度瞬间降低且不会反复荷电，被封闭在该空间内，掉落至底部的集灰槽，方便集灰后的孔板的清理和粉尘的处理，省时省力。
34.本实施例中，通孔2开孔位置不与芒刺放电极1的放电尖端重合，芒刺放电极1为芒刺间距为25-55mm的新型芒刺线，放电极1正对电除尘器收尘极板中线放置，所述开孔覆盖气流下游距离极板中线50-100mm。放电极周围离子风作用下的颗粒物会以某个角度冲向收尘极板。因此，开孔的位置在放电极下游的一定范围内，可以保证最大效率地将颗粒物收入其中。
35.本实施例中，利用新型极配装置一方面可利用放电产生的离子风有效地捕集微细颗粒，另一方面还可以利用层间空间提高电除尘器对低比电阻粉尘的除尘效率，扩大电除尘器对不同比电阻粉尘的适用范围，提高整体收尘效率。
36.本发明电除尘器工作电压50~70kv，中间布置多根芒刺放电极，收尘极板间距可变。
37.如图3所示，粒子在放电极周围离子风的作用下改变了运动方向，以高速粒子流的形式冲向收尘极板，并沿着收尘极板运动，对极板上的粒子进行冲刷。这股粒子将通过开孔全部被滞留在层内空间，提高除尘效率。