一种电离极选磁致小粒径增压还原富氧助烧装置的制作方法

一种电离极选磁致小粒径增压还原富氧助烧装置，属于空气分离设备技术领域。

背景技术：

能源紧缺、气候异常已经成为当今我国各级政府及各行各业首要关注的热点，随着全球经济的快速增长，对能源的需求越来越大，能源已成为制约经济增长的瓶颈。传统的气态悬浮焙烧炉是以空气为助燃介质，空气中的氧含量为 21％，氮气的含量为 78％，在以空气为助燃介质的燃烧过程中，燃烧产生的热大量用来加热氮气，热效率低，产品产量低，能耗大，排出的空气污染物多。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够促进燃烧，提高燃烧效率，省略普通助燃空气预热分离环节、减少热损失的电离极选磁致小粒径增压还原富氧助烧装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该电离极选磁致小粒径增压还原富氧助烧装置，其特征在于：包括依次设置的负极电极分网、正极极分磁化组、增压装置以及还原罐，负极电极分网为两端敞口的圆筒状，正极极分磁化组为两端敞口的圆筒状，多个正极极分磁化组均设置在负极电极分网内，正极极分磁化组的轴线与负极电极分网的轴线平行设置，负极电极分网的输入端设置有电弧放电板，负极电极分网的输出端与增压装置的输入端相连通，增压装置的进气端与还原罐相连通，正极极分磁化组的线圈和电弧放电板均连接脉冲放电器的正极，负极电极分网连接脉冲放电器的负极。

优选的，所述的正极极分磁化组包括线圈以及圆筒状的磁铁，磁铁由沿轴线设置的多个环形的永磁体排列而成，且每相邻的两块永磁体同极相对并产生斥力，线圈为同轴设置在磁铁内的环形。

优选的，所述的负极电极分网的输入端设置有轴流风机，轴流风机的输出端的中心线与负极电极分网的轴线平行设置。

优选的，所述的轴流风机设置有多个，每个轴流风机的输出端的中线均位于相邻的两正极极分磁化组之间。

优选的，所述的负极电极分网的输入端封闭设置，轴流风机设置在负极电极分网的输入端并将负极电极分网与外界空气连通，电弧放电板设置在轴流风机的输出端并将输出端封闭。

优选的，所述的负极电极分网的输出端设置有富氧聚集筒，富氧聚集筒为沿远离负极电极分网的方向直径逐渐减小的锥形，富氧聚集筒的输出端与增压装置的输入端相连通。

优选的，所述的负极电极分网与富氧聚集筒之间设置有安装板，安装板位于负极电极分网同轴设置的圆盘并将负极电极分网封闭，安装板上设置有与正极极分磁化组一一对应的通风孔，正极极分磁化组与安装板可拆卸的连接并与对应的通风孔同轴设置。

优选的，所述的还原罐的内壁上间隔设置有多块旋流叶，旋流叶沿还原罐的轴向设置，多块旋流叶为旋向相同的螺旋状，旋流叶设置在还原罐的输入端和输出端之间。

优选的，所述的还原罐的输出端连接有密度调节器。

优选的，所述的还原罐的底部连接有排污阀。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、本电离极选磁致小粒径增压还原富氧助烧装置的正极极分磁化组能够产生电磁效应，并结合负极电极分网形成正负电场效应，能够对电离后的气体中具有正极亲和力的阴离子吸引，并将具有顺磁性氧吸引、聚集，充分的利用了高频脉冲放电将空气电离，使空气分离形成正、负离子及电子雪崩脱离，形成自由电子的第四态，并用正、负极电场将具有极相亲合特性的正、负极离子吸引分离，形成极分效应，同时把正极电场与强磁永磁体组合，产生磁场与电场双级效应，在正极电场吸引负极电子的同时，再由磁场将空气中的氧及脱单后产生自旋磁场的附着与氧体上自由电子引聚，再由磁力线对所制气流进行切割，形成小粒径富氧负离子气流，用于实现“空气精细化燃烧”助燃节能、减少排放，通过增压装置与还原罐的配合，提高了气体中的氧浓度，具有促进燃烧、提高效率，节省燃料3%~15%，加快燃烧与蒸发、提高燃烬率，扩散燃烧、燃烧稳定、提高热导，减少积碳，结焦，寿命延长，减少污染废气，减少排放物，省略普通助燃空气预热分离环节、减少热损失的优点。

2、多个环形的永磁体同极相对，并在其环形内形成轴向的环形线圈，能够增大电磁效应，进一步提高了气体中的氧浓度。

3、轴流风机能够使原料空气进入到负极电极分网内，提高了空气的电离与氧的引聚效率；轴流风机设置有多组，从而能够保证充分利用每一组正极极分磁化组，提高了设备的利用率，进而提高了设备的能量利用率。

4、轴流风机将负极电极分网的输入端与外界空气连通，且每个轴流风机的输出端均设置有电弧放电板，保证进入到负极电极分网内的空气都经过电离，提高了正极极分磁化组的工作效率，进一步保证了气体中氧浓度高。

5、富氧聚集筒能够对负极电极分网输出端输出的富氧气体聚集，而且方便与增压装置的输入端连通。

6、安装板既方便了正极极分磁化组的安装，也能够保证电离后的气体都能够经过正极极分磁化组后再进入到富氧聚集筒内，保证进入到富氧聚集筒内的气体中氧浓度高。

7、旋流叶使气流产生气流涡流，形成有序旋转气流，使气体中氧原子、电子在旋转气流中有足够的时间与数量碰撞、匹配还原。

8、密度调节器方便调节由还原罐输出的气体中氧的浓度，以适应不同的燃料的燃烧，使用方便。

9、排污阀方便将还原罐内的冷凝水、杂物等排出还原罐，避免对还原罐内的气体的氧浓度造成妨碍。

附图说明

图1为电离极选磁致小粒径增压还原富氧助烧装置的主视剖视示意图。

图2为图1中A处的局部放大图。

图中：1、负极电极分网 2、风机外罩 3、轴流风机 4、电弧放电板 5、脉冲放电器 6、正极极分磁化组 7、安装板 701、通风孔 8、罗茨风机 9、底座 10、还原罐 11、排污阀 12、富氧聚集筒 13、旋流叶 14、密度调节器 15、测氧仪 16、数显压力表 17、PLC控制器 18、磁铁 19、线圈。

具体实施方式

图1~2是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~2对本实用新型做进一步说明。

一种电离极选磁致小粒径增压还原富氧助烧装置，包括依次设置的负极电极分网1、正极极分磁化组6、增压装置以及还原罐10，负极电极分网1为两端敞口的圆筒状，正极极分磁化组6为两端敞口的圆筒状，多个正极极分磁化组6均设置在负极电极分网1内，正极极分磁化组6的轴线与负极电极分网1的轴线平行设置，负极电极分网1的输入端设置有电弧放电板4，负极电极分网1的输出端与增压装置的输入端相连通，增压装置的进气端与还原罐10相连通，正极极分磁化组6的线圈和电弧放电板4均连接脉冲放电器5的正极，负极电极分网1连接脉冲放电器5的负极。本电离极选磁致小粒径增压还原富氧助烧装置的正极极分磁化组6能够产生电磁效应，并结合负极电极分网1形成正负电场效应，能够对电离后的气体中具有正极亲和力的阴离子吸引，并将具有顺磁性氧吸引、聚集，充分的利用了高频脉冲放电将空气电离，使空气分离形成正、负离子及电子雪崩脱离，形成自由电子的第四态，并用正、负极电场将具有极相亲合特性的正、负极离子吸引分离，形成极分效应，同时把正极电场与强磁永磁体组合，产生磁场与电场双级效应，在正极电场吸引负极电子的同时，再由磁场将空气中的氧及脱单后产生自旋磁场的附着与氧体上自由电子引聚，再由磁力线对所制气流进行切割，形成小粒径富氧负离子气流，用于实现“空气精细化燃烧”助燃节能、减少排放，通过增压装置与还原罐10的配合，提高了气体中的氧浓度，具有促进燃烧、提高效率，节省燃料3%~15%，加快燃烧与蒸发、提高燃烬率，扩散燃烧、燃烧稳定、提高热导，减少积碳，结焦，寿命延长，减少污染废气，减少排放物，省略普通助燃空气预热分离环节、减少热损失的优点。

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步说明，然而熟悉本领域的人们应当了解，在这里结合附图给出的详细说明是为了更好的解释，本实用新型的结构必然超出了有限的这些实施例，而对于一些等同替换方案或常见手段，本文不再做详细叙述，但仍属于本申请的保护范围。

具体的：如图1~2所示：负极电极分网1为水平设置的圆筒，负极电极分网1的右端封闭设置，负极电极分网1的左端的筒壁上设置有多个通孔，负极电极分网1的右侧设置有脉冲放电器5，脉冲放电器5安装在底座9右侧。负极电极分网1的左端为输出单，负极电极分网1的输出端连接有富氧聚集筒12，富氧聚集筒12水平设置，富氧聚集筒12为由右至左直径逐渐减小的锥形筒，富氧聚集筒12与负极电极分网1同轴设置，且富氧聚集筒12的输入端与负极电极分网1的输出端密封连接。

富氧聚集筒12的输出端通过管道与增压装置的输入端相连通，增压装置可以为增压泵或增压风机，在本实施例中，增压装置为罗茨风机8。罗茨风机8的输入端与富氧聚集筒12的输出端相连通，罗茨风机8的输出端与还原罐10的下部相连通。罗茨风机8安装在底座9的中部，还原罐10竖向安装底座9的左侧，罗茨风机8的下侧设置有垫板，从而保证罗茨风机8的输出端与还原罐10的输入端对正，方便罗茨风机8与还原罐10的连接。

富氧聚集筒12与罗茨风机8之间以及罗茨风机8与还原罐10之间均设置有波纹管，从而方便富氧聚集筒12与罗茨风机8的连接以及罗茨风机8与还原罐10之间的连接，避免由于安装误差导致富氧聚集筒12与罗茨风机8以及罗茨风机8与还原罐10之间无法连接。

还原罐10的输出端设置在还原罐10的上部，且还原罐10的输出端连接有密度调节器14，密度调节器14将通过数据计算后将所需密度或压力调节设定，确保还原罐10内所需密度参数，及气流稳定性。密度调节器14可以为阀门或流量调节器。

还原罐10的上侧还设置有测氧仪15和数显压力表16。本电离极选磁致小粒径增压还原富氧助烧装置还包括PLC控制器17，PLC控制器17与测氧仪15与数显压力表16相连，从而实时监测还原罐10内的氧浓度以及压力，PLC控制器17通过与罗茨风机8相连，从而控制罗茨风机8的工作以调节还原罐10内的压力。

还原罐10的中部设置有旋流叶13，旋流叶13设置在还原罐10的输入端和输出端之间，旋流叶13环绕还原罐10的内壁间隔设置有多块，旋流叶13沿还原罐10的轴向设置，且多块旋流叶13为旋向相同的螺旋状，旋流叶13使气流形成气流涡流，形成有序旋转气流，使气体中氧原子、电子在旋转气流中有足够的时间与数量碰撞、匹配还原。

还原罐10的下端设置有排污阀11，排污阀11上端与还原罐10的底部相连通，排污阀11的下端穿过底座9并向下伸出。

负极电极分网1的封闭端间隔设置有多个轴流风机3，轴流风机3通过圆筒状的风机外罩2安装在负极电极分网1外，风机外罩2的轴线与负极电极分网1的轴线平行设置，轴流风机3一一对应的安装在风机外罩2内并与对应的风机外罩2同轴设置，风机外罩2安装在负极电极分网1的封闭端，且风机外罩2将负极电极分网1与外界空气连通。轴流风机3与PLC控制器17相连，通过PLC控制器17可以对轴流风机3进行控制，控制方便。

在本实施例中，正极极分磁化组6间隔均布有多个，每个轴流风机3的中心线均位于相邻的两正极极分磁化组6之间，从而充分利用每个正极极分磁化组6。

电弧放电板4与风机外罩2一一对应，且电弧放电板4设置在对应的风机外罩2的输出端，并将对应的风机外罩2的输出端封闭，每个电弧放电板4上均间隔设置有多个排气孔，且电弧放电板4远离风机外罩2的一侧间隔设置有多个放电针。每个电弧放电板4均与脉冲放电器5的正极相连。

在富氧聚集筒12与负极电极分网1之间设置有安装板7，安装板7为圆盘状，安装板7将负极电极分网1的输出端封闭。安装板7上设置有与正极极分磁化组6一一对应的通风孔701，正极极分磁化组6通过螺栓可拆卸的安装在安装板7上，并与对应的通风孔701同轴设置。

正极极分磁化组6包括线圈19以及磁铁18，磁铁18为两端均敞口设置的圆筒，且磁铁18的轴线与负极电极分网1的轴线平行设置。每个磁铁18由沿负极电极分网1的轴线方向依次排列的多个环形的永磁体排列而成，每相邻的两块永磁体同极相对并产生斥力，永磁体与对应的通风孔701同轴设置，线圈19为环形，线圈19同轴设置在磁铁18内。线圈19与脉冲放电器5的正极相连。

PLC控制器17还与脉冲放电器5、正极极分磁化组6和负极电极分网1相连。

本电离极选磁致小粒径增压还原富氧助烧装置的使用方法如下：将原料空气通过轴流风机3持续供入负极电极分网1内，原料空气在电弧放电板4形成的电弧放电电离区进行电离，受到电离后气体会形成等离子态（第四态），电离后等离子态气体中混杂有氧气分子、氧原子、正电子核、负电子核等少数稀有气体等，由于氧具有顺磁性物理特性，同时电离后气体中负电子与氧气具有天性吻合，而失单后负极电子会产生自旋磁场，从而加大了氧原子及氧气分子的顺磁性，再结合电子分离后具有极相亲合效应，使附有负电子的氧等所需气体受正极极分磁化组6的电场与强磁场的吸引，聚集于正极极分磁化组6的周边磁场、电场区域内及富氧聚集筒12中，由罗茨风机8通过3~5kpa负压吸附输出进入还原罐10中进行加密增压还原，由于还原罐10中安装有旋流叶13，进入气流会受到旋流叶的阻流分流效应，使气流在还原罐10中形成涡流、旋流状态，使气体中的氧原子、电子等制取气体有足够碰撞、匹配的数量与时间进行还原及稳压，供测氧仪15读取监测，由密度调节器14输出应用。

通过电弧放电板4电离后气体中的正极离子由于具有逆磁性，不受正极极分磁化组6磁场影响，同时正电子具有阴极电场亲合物理特性，受到负极电极分网1的负极电场吸引，通过后面供入气体的推动力从负极电极分网1的通孔排放与大气混合。

本设备通过PLC控制器17对罗茨风机8、正极极分磁化组6 、负极电极分网1、脉冲放电器5、测氧仪15和数显压力表16连接，完成开、关及变频调节控制，并接收信号，通过处理输送给中控中心，完成全智能化操控系统。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。