蜂窝式等离子放电单元及放电盘的制作方法

本发明涉及一种蜂窝式等离子放电单元及放电盘，属于废气净化装置领域。

背景技术：

本申请的申请人申请过专利申请号为ZL201320796460.0(排级式等离子体裂解氧化反应器用等离子盘)的实用新型专利，该专利公开了一种设置有多根等离子管的盘式等离子体发生装置；继该专利之后，申请人又申请了申请号为ZL201520346930.2(排级式等离子体氧化反应器用高效等离子盘)的实用新型专利，在上一个专利的基础上进行了改进，增强了等离子体发生装置的稳定性和安全性。排级式等离子体发生装置比最初的套管式等离子体发生装置过风面积更大，单台设备最大处理风量从5000m3/h提高到了80000m3/h。但排级式等离子体发生装置也存在结构上的不足，其结构的不足在于放电区域仅在两根正负极放电管之间的区域(如图6)，该区域在气流方向上的长度仅为1cm左右，气流以5m/s左右的气速通过该区域时，废气与高压放电产生的低温等离子体接触时间较短，在实际应用中处理高浓度废气时，为了延长接触时间，通常采用增设多级等离子盘的方式，这种方式会导致设备尺寸增大。此外这种排级式结构还存在结焦物易挂存、难清洗等缺点。

技术实现要素：

本发明提供一种蜂窝式等离子放电单元及放电盘，在不增加设备尺寸的前提下可以大幅度扩大放电区域，使高浓度废气可以有效地被降解净化，且不易挂存结焦物。

本发明所述的蜂窝式等离子放电单元，包括内层导电材料和外层导电材料，内层导电材料和外层导电材料分别位于内层介质管和外层介质管内，内层导电材料及包裹在内层导电材料外的内层介质管构成高压电极，外层导电材料及包裹在外层导电材料外的外层介质管构成高压电极的另一极，内层介质管与外层介质管套装，内层介质管与外层介质管之间形成气流通道。

所述的蜂窝式等离子放电单元，内层介质管和外层介质管均为双层中空圆筒式管式结构，内层导电材料和外层导电材料分别位于内层介质管和外层介质管的两层之间的中空的空间内。

所述的蜂窝式等离子放电单元，内层导电材料和外层导电材料分别为圆环状。

所述的蜂窝式等离子放电单元，所采用的内层介质管和外层介质管由无机材料烧结而成，无机材料为石英玻璃、陶瓷或微晶玻璃；所采用的内层导电材料和外层导电材料为金属片、金属丝、金属粉末或导电脂、导电油。

本发明所述的蜂窝式等离子放电盘，包括盘架，蜂窝式等离子放电单元安装在盘架上，内层介质管与外层介质管均与盘架连接。

所述的蜂窝式等离子放电盘，内层介质管和外层介质管通过粘结或机械连接方式固定于盘架上。

所述的蜂窝式等离子放电盘，内层导电材料或外层导电材料的任意一个高压电极端通过引线并联到高压电源接线端，另一个做接地连接。

所述的蜂窝式等离子放电盘，外层导电材料均通过引线并联到高压电源接线端，内层导电材料做接地连接。所述的蜂窝式等离子放电盘，引线和高压电源接线端均通过绝缘材料进行包裹。

所述的蜂窝式等离子放电盘，盘架为矩形，蜂窝式等离子放电单元在盘架上呈等间距相互平行的多排交错分布排列安装。

所述的蜂窝式等离子放电盘，盘架为圆形，蜂窝式等离子放电单元在盘架上呈等边六边形阵列分布排列安装。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：

本发明所述的蜂窝式等离子放电单元及放电盘，内层或外层导电材料经引线引出汇总后连接到高压电源构成高压电极，另一层导电材料做接地连接，盘架为金属材质或非金属材质，并安装在等离子设备的机架上；内层导电材料和外层导电材料之间被两层介质管壁和一层空气层阻隔，构成双介质阻挡放电。内层导电材料以及外层导电材料的装填高度，即圆环形的高度，可以根据工况要求调整为任意长度，以调整放电区域高度，也就是调整废气与等离子体的接触时间，以适应不同浓度废气的处理要求，而不需调整设备的尺寸；将蜂窝式等离子放电单元在盘架上以等间距相互平行的多排交错分布排列，或者以等边六边形阵列分布排列，可以使盘架达到最大的安装率，提高了空间利用率，进一步缩小了设备体积。蜂窝式等离子放电盘既保留了大风量高效过风的优点，又在不增加设备高度的同时增加了放电区域的有效范围，相当于延长了废气的停留时间，解决了等离子设备应用于高浓度、大风量工况时，成本高、场地受限等问题，将极大地推动低温等离子技术在废气治理领域的推广应用。此外，这种结构形式下，内层介质管和外层介质管壁的管壁不易被粘性物质粘附，且便于冲洗，增强了设备的安全性，减少了维护操作。

附图说明

图1为蜂窝式等离子放电单元结构示意图；

图2为蜂窝式等离子盘实施例中放电单元剖视图；

图3为蜂窝式等离子放电盘实施例3结构示意图；

图4为蜂窝式等离子放电盘实施例1结构示意图；

图5为蜂窝式等离子放电盘实施例2结构示意图；

图6为背景技术结构示意图。

图中：1、内层导电材料；2、内层介质管；3、外层导电材料；4、外层介质管；5、气流通道；6、盘架；7、进气孔；8、绝缘材料罩；9、引线。

具体实施方式

下面结合附图对蜂窝式等离子放电单元的实施例做进一步描述：

实施例1：如图1所示，本发明所述的蜂窝式等离子放电单元，包括内层导电材料1和外层导电材料3，内层导电材料1和外层导电材料3分别位于内层介质管2和外层介质管4内，内层介质管2与外层介质管4套装，内层介质管2与外层介质管4之间形成气流通道5。

所述的蜂窝式等离子放电单元，内层介质管2和外层介质管4均为双层中空圆筒式介质管，内层导电材料1和外层导电材料3分别位于内层介质管2和外层介质管4的两层之间的中空的空间内。

所述的蜂窝式等离子放电单元，内层导电材料1和外层导电材料3分别为圆环状。

所述的蜂窝式等离子放电单元，内层介质管2与外层介质管4形成的气流通道5两端开口，气流从一端的开口进入气流通道5，在经过气流通道5的过程中，与双介质阻挡放电产生的低温等离子体持续反应被逐级降解，然后从另一端开口离开气流通道5，放电材料的装填高度可以根据工况要求调整为任意长度，以调整放电区域高度，即调整废气与等离子体的接触时间，以适应不同浓度废气的处理要求。

所述的蜂窝式等离子放电单元，所采用的内层介质管2和外层介质管4由无机材料烧结而成，无机材料为石英玻璃；所采用的导电材料为金属片。

实施例2：如图1和图2所示，本发明所述的蜂窝式等离子放电单元，包括内层导电材料1和外层导电材料3，内层导电材料1和外层导电材料3分别位于内层介质管2和外层介质管4内，内层介质管2与外层介质管4同心套装在绝缘材料罩8上，外层介质管4连接到绝缘材料罩8侧壁底部，内层介质管2连接到绝缘材料罩8内顶部中间位置，使内层介质管2与外层介质管4之间形成气流通道5。

绝缘材料罩8侧壁上设有进气孔7，进气孔7将气流通道5与外界连通，气体从进气孔7进入，经过气流通道5的行进过程中，被内层导电材料1和外层导电材料3构成的双介质阻挡放电产生的低温等离子体持续轰击降解，进气孔7的数量在保证机械强度的而前提下按最大过风面积设置，且均匀分布在蜂窝式等离子放电单元同一高度上，净化后的气体从气流通道5开口处流出。

所述的蜂窝式等离子放电单元，内层介质管2和外层介质管4均为双层中空圆筒式介质管，正极导电材料和负极导电材料分别位于内层介质管2和外层介质管4的两层之间的中空的空间内。使内层介质管2和外层介质管4可以将环形的正极导电材料和负极导电材料包裹住，避免被腐蚀。

所述的蜂窝式等离子放电单元，正极导电材料和负极导电材料分别为圆环状的正极极片和负极极片。圆环状的正极导电材料和负极导电材料的高度与进气孔7与出气孔之间的距离相对应，使废气在进入气流通道5后，就持续的进行电解，增大了电解的距离和时长，提高了电解效果。

下面结合附图对蜂窝式等离子放电盘的实施例做进一步描述：

实施例1：如图4所示，本发明所述的蜂窝式等离子放电盘，包括盘架6，盘架6上设有气流通孔，气流通孔位置与气流通道5相对应，蜂窝式等离子放电单元安装在盘架6上，内层介质管2和外层介质管4均与盘架6连接，引线9一端与内层导电材料1连接，另一端与外接高压电源连接，盘架6与外层导电材料3连接，盘架6做接地连接。

所述的蜂窝式等离子放电盘，引线9和正极接线端均通过绝缘材料进行包裹。

所述的蜂窝式等离子放电盘，盘架6为矩形，蜂窝式等离子放电单元在盘架6上呈相互平行的多排交错分布排列安装。

实施例2：如图5所示，本发明所述的蜂窝式等离子放电盘，包括盘架6，盘架6上设有气流通孔，气流通孔位置与气流通道5相对应，蜂窝式等离子放电单元安装在盘架6上，内层介质管2和外层介质管4均与盘架6连接，引线9一端与内层导电材料1连接，另一端与外接高压电源连接，盘架6与外层导电材料3连接，盘架6做接地连接。

所述的蜂窝式等离子放电盘，引线9和正极接线端均通过绝缘材料进行包裹。

所述的蜂窝式等离子放电盘，盘架6为圆形，蜂窝式等离子放电单元在盘架6上呈等边六边形阵列分布排列安装。

实施例3：如图3和图4所示，本发明所述的蜂窝式等离子放电盘，包括盘架6，蜂窝式等离子放电单元安装在盘架6上，蜂窝式等离子放电单元外侧设有绝缘材料罩8，绝缘材料罩8上设有进气孔7，绝缘材料罩8安装在盘架6上，外层介质管4短于内层介质管3，且一端粘结于盘架6上，位于绝缘材料罩8正下方，内层介质管2位于外层介质管4和绝缘材料罩8内部，且一端连接到绝缘材料罩8顶部，外层导电材料3通过盘架6接地。

所述的蜂窝式等离子放电盘，内层导电材料1均通过引线9并联到高压电源接线端。

所述的蜂窝式等离子放电盘，引线9和高压电源接线端均通过绝缘材料进行包裹。

所述的蜂窝式等离子放电盘，盘架6为矩形，蜂窝式等离子放电单元呈矩形阵列分布排列。

实施例4：如图3和图5所示，本发明所述的蜂窝式等离子放电盘，包括盘架6，蜂窝式等离子放电单元安装在盘架6上，蜂窝式等离子放电单元外侧设有绝缘材料罩8，绝缘材料罩8上设有进气孔7，绝缘材料罩8安装在盘架6上，外层介质管4短于内层介质管2，且一端粘结于盘架6上，位于绝缘材料罩8正下方，内层介质管2位于外层介质管4和绝缘材料罩8内部，且一端连接到绝缘材料罩8顶部，外层导电材料3通过盘架6接地。

所述的蜂窝式等离子放电盘，内层导电材料1均通过引线9并联到高压电源接线端。

所述的蜂窝式等离子放电盘，引线9和高压电源接线端均通过绝缘材料进行包裹。

所述的蜂窝式等离子放电盘，盘架6为圆形，蜂窝式等离子放电单元呈等边六边形阵列分布排列安装。