本发明涉及工业除尘技术领域，尤其涉及一种除尘装置和方法。
背景技术：
工业生产会产生含尘气体，含尘气体要经过除尘设施除去大量粉尘达标后，向大气排放。
静电除尘器作为精除尘设施因阻力小、除尘效率高、耐温而得到广泛应用。
静电除尘器造价高，处理含有高比电阻粉尘(>1010～1013′ω.cm)的气体时，除尘效率降低，除尘器震打清灰产生二次扬尘问题，这些限制了静电除尘器的应用范围和效率的进一步提高。
静电除尘器的改进方向有静电除尘器与布袋除尘器的复合，这些改进都能提高除尘效率。其缺点是布袋除尘器的滤袋材质为玻璃纤维、氟美斯等，基本是以布为特征的布袋，不耐高温和水，阻力较大，在提高电除尘器除尘效率的同时，限制了电除尘器的使用范围。
现有技术中，将电除尘器与金属制网状过滤器结合起来，通过电除尘和过滤除尘的复合作用，解决了处理含有高比电阻粉尘(>1010～1013′ω.cm)的气体时，除尘效率大幅降低、除尘器后部集尘极震打清灰产生的二次扬尘问题，阻力增加不多，除尘效率提高，同时保持了耐温的优点。但该金属制网状过滤器是固定的，其清灰成为难点，不能很好解决清灰问题，将增大除尘器阻力，降低设备优势。
技术实现要素：
为了克服现有技术中电除尘器清灰产生的二次扬尘及除尘效率无法进一步提高的问题，本发明提供了一种除尘装置和方法。为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种除尘装置，包括：
本体，所述本体上设置有气体进口、气体出口和灰斗；
阳极和阴极，设置于所述本体内，位于所述气体进口和所述气体出口之间，高压供电装置控制所述阳极和所述阴极之间形成电场；
每个所述阳极包括一个凹陷面和一个凸出面，所述凹陷面朝下并指向所述灰斗，所述凸出面朝上；
每个所述阳极的下方设置所述阴极的放电尖端，每个放电尖端与其上方设置的阳极之间的距离，小于与其下方设置的阳极之间的距离。
进一步来说，所述的除尘装置中，所述阳极和所述阴极的放电尖端在高度方向上间隔布置；每个高度上的所述阳极沿含尘气体的流动方向排列成行，每个高度上的所述阴极的放电尖端沿含尘气体的流动方向排列成行。
进一步来说，所述的除尘装置中，所述阳极的长度方向与所述含尘气体的流动方向垂直。
进一步来说，所述的除尘装置中，每个所述阳极包括两个表面，两个表面连接形成夹角，所述夹角朝上设置；
所述阳极沿含尘气体的流动方向开设有通孔。
进一步来说，所述的除尘装置中，所述灰斗内设置有多条阻流板，每个所述阻流板上设置有通孔。
进一步来说，所述的除尘装置中，靠近所述气体出口的所述灰斗的第一端设置有金属网或格栅，所述金属网或格栅逆含尘气体的流动方向越过靠近所述气体出口的阻流板。
进一步来说，所述的除尘装置中，还包括放气装置，包括：
连通管，连通靠近所述气体出口的所述灰斗的侧壁和所述气体出口；
阀门，设置于所述连通管上；
过滤网，设置于所述连通管靠近所述灰斗的一端的开口上。
进一步来说，所述的除尘装置中，还包括：第一清灰装置，包括：
第一传动装置，位于所述灰斗外侧；
联轴器；
第一传动轴，一部分位于所述灰斗内部，另一部分伸出所述灰斗的外部；
多个搅拌体和第一刷子，固定于所述第一传动轴上；所述第一刷子紧靠阻流板设置。
进一步来说，所述的除尘装置中，还包括：第二清灰装置，包括：
第二传动装置，位于所述灰斗及所述连通管的外侧；
第二传动轴，一部分位于所述连通管的内部并穿过所述滤网，另一部分伸出所述连通管；
第二刷子，固定所述第二传动轴的端部并紧靠所述过滤网。
本发明还提供了一种除尘方法，应用于上述的除尘装置，包括：
将含尘气体由气体进口通入本体内；
含尘气体经过所述本体内设置的阴极和阳极；
每个所述阳极包括一个凹陷面和一个凸出面，所述凹陷面朝下并凹陷面指向所述灰斗，所述凸出面朝上；
每个所述阳极的下方设置所述阴极的放电尖端，每个放电尖端与其上方设置的阳极之间的距离，小于与其下方设置的阳极之间的距离；
含尘气体在所述本体中流动，粉尘在阴极和阳极形成的电场的作用下进入所述灰斗中，除尘后的气体经气体出口排放。
本发明的有益效果是：本发明的除尘装置将荷电粉尘的分离和捕集分到两个空间完成，杜绝二次扬尘，大幅提高除尘效率，粉尘排放浓度小于10mg/m3，实现低浓度排放。另外该除尘装置结构简单，投资少。
附图说明
图1表示本发明实施例中除尘装置的正视图；
图2表示本发明实施例中除尘装置的俯视图；
图3表示本发明实施例中除尘装置的侧视图；
图4表示图1中m部分的放大示意图，及一种荷电粉尘的运动轨迹示意图；
图5表示图1中m部分的放大示意图，及另一种荷电粉尘的运动轨迹示意图；
图6表示本发明实施例中除尘装置的剖视正视图之一；
图7表示本发明实施例中除尘装置的剖视正视图之二。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
实施例1，参照图1至图7所示，本发明提供了一种除尘装置，包括：本体2、阳极4、阴极5和灰斗7。本体2上设置有气体进口1和气体出口6；阳极4和阴极5，设置于本体2内，位于气体进口1和气体出口6之间，高压供电装置3控制阳极4和阴极5之间形成电场；每个所述阳极4包括一个凹陷面和一个凸出面，凹陷面朝下并指向灰斗7，凸出面朝上；每个所述阳极4的下方设置所述阴极5的放电尖端，每个阴极5的放电尖端与其上方设置的阳极4之间的距离，小于与其下方设置的阳极4之间的距离。
具体来说，本发明的除尘装置中，本体2的内部设置有阳极4和阴极5，两个电极之间产生电场。由本体2的气体进口1进入的含尘气体在本体2内部流动。每个阴极5的放电尖端与其上、下方设置的阳极4构成复合电场，使每个荷电的灰尘受到的复合电场力的合力的作用方向是向下指向灰斗7。所以在复合电场力的作用下，流动的含尘气体中的荷电粉尘在到达气体出口6前进入到与本体2连通的灰斗7中，进而被收集，从而起到了除尘的作用。其中，每个阴极5的放电尖端与其上方设置的阳极4之间的距离，小于与其下方设置的阳极4之间的距离；保证了每个荷电的灰尘，受到的电场力的合力的作用方向是向下的，以使得含尘气体中的灰尘可以进入到灰斗7中。本发明的除尘装置将荷电粉尘的分离和捕集分到两个空间完成，杜绝二次扬尘，大幅提高除尘效率，粉尘排放浓度小于10mg/m3，实现低浓度排放。另外该除尘装置结构简单，投资少。
实施例2，参照图4和图5所示，多个阳极4和阴极5在高度上间隔排列。多个阳极4和阴极5沿着本体2的长度方向和宽度方向间隔布置多个。每个高度上的阳极4沿含尘气体的流动方向排列成行，每个高度上的阴极5沿含尘气体的流动方向排列成行。
具体来说，本实施例中，除尘装置的本体2中，气体进口1和气体出口6之间的含尘气体沿水平方向流动，每个阳极4的开口竖直向下，同时灰斗7安置于本体2下部的表面上。沿含尘气体流动的垂直方向水平布置阳极4，沿含尘气体流动方向设多排阳极4。在竖直方向布置有有多层阳极4，在每层阳极4的下部布置阴极5。当含尘气体流过本体2的内部时，会依次经过多个阳极4和阴极5组成的方阵。其中在含尘气体流动方向的垂直方向，也间隔分布着阳极4和阴极5，保证含尘气体的灰尘都可以被电场作用后进行收集。
所以，每个阴极5与对应上部阳极4的距离小于其与对应下部阳极4的距离。这样，多个阳极4和阴极5组成一个电极阵，含尘气体中的粉尘在流动过程中，有多次被荷电的机会，荷电效果好。荷电粉尘在流动过程中，多次被加速，可快速落入灰斗7中。
需要说明的是，其中阳极4的长度方向与含尘气体的流动方向垂直，保证了阳极4可以更好地作用到荷电灰尘，使得灰尘沿a-b路径进入灰斗。若是阳极4的长度方向是沿着含尘气体的流动方向，则大部分灰尘的运动轨迹会发生偏转，不能被电场力作用至阳极4下部设置的灰斗7中。
每个阴极5的上方和下方分别相邻一个阳极4，阴极5和两个相邻的阳极4之间分别形成垂直向下电场8和垂直向上电场9。因为每个阴极5与其上方的阳极4的距离在结构允许范围内最小，每个阴极5与其上方的阳极4之间形成的垂直向下电场的影响范围被限制在阴极5和其上方的阳极4的内面之间很小的范围内，此范围荷电粉尘受向上的力并向上运动(因阴极电晕，粉尘荷负电，其运动方向与垂直向下电场方向相反)。向上运动的荷电粉尘被阳极4的工作面阻挡，因此，垂直向下电场对荷电粉尘的作用不会影响到其范围之外的荷电粉尘。
实施例3，作为一个阳极4的设置形式，每个所述阳极4包括两个表面，两个表面连接形成夹角，所述夹角朝上设置，阳极4沿含尘气体的流动方向开设有通孔。这样阳极4形成向下的凹陷面，和向上的凸出面。
具体来说，本实施例中，阳极4上表面为两个向下倾斜的面；阳极4由钢板构成，截面为没有底边的三角形，三角形尖端向上。阳极4沿水平方向开设有通孔，以便随着含尘气体的流动，阳极4上附着的灰尘被通孔经过的气流所扰动，并与阳极4脱离。
电除尘器工作时，含尘气体经气体进口1进入本体2，高压供电装置3向阴极5进行供电，气体电离，粉尘荷电，在阴极5的放电尖端与对应其下部的阳极4之间形成的垂直向上电场作用下，荷电粉尘受向下的力并向下运动。因阴极5电晕，粉尘荷负电，其运动方向与垂直向上电场方向相反。同时，荷电粉尘随含尘气体的流动方向进行水平运动，其合成运动方向为斜向下朝灰斗7方向，在荷电粉尘到达气体出口6前从气体中分离，落入灰斗7并在灰斗7内进被捕集。
因为除尘装置的高度方向有多个垂直向上电场，含尘气体从气体进口1到气体出口6的过程中，已荷电粉尘在斜向下朝灰斗方向运动时，会被多次加速；未荷电粉尘在流动过程中，有多次被荷电的机会，荷电后会斜向下朝灰斗方向运动。
实施例4，所述除尘装置还包括：灰斗7，设置于本体2的侧壁上，并与所述本体2的内部连通，所述阳极4的凹陷面指向所述灰斗7；灰斗7的第一端与本体2连通；灰斗7的第二端为尖端；所述灰斗7的尖端设置于放灰阀23。灰斗7呈一个漏斗状，设置于本体2的底面，可以收集经过本体2中含尘气体中的灰尘。放灰阀23可以将灰斗7中的灰尘排出灰斗7外，从而便于对灰斗7进行实时的清洁，避免了灰尘堆积影响清洁效果。
实施例5，参照图6所示，灰斗7内设置有多条阻流板10，每个阻流板10上设置有通孔。阻流板10沿着竖直方向排成一排，作用是增加荷电粉尘在灰斗7中的放电接触面积。本体2中的快速向下移动的离子、荷电粉尘及未荷电粉尘穿过金属网11(少部分荷电粉尘被金属网11吸引)进入灰斗7，荷电粉尘通过灰斗7的侧壁及阻流板10放电。
同时格挡灰斗7中的灰尘，使灰尘不能被气流带离灰斗7。同时阻流板10上设置的通孔，防止各个阻流板10之间的气压过大，带动灰尘离开灰斗7。
实施例6，参照图6所示，靠近所述气体出口6的所述灰斗7的第一端设置有金属网11或格栅，金属网11或格栅逆含尘气体的流动方向越过靠近气体出口6的阻流板10。也就是说，金属网11伸出最靠近气体出口6的阻流板10，向气体出口6延伸。靠近气体出口6的阻流板10上通孔产生气道后，该处阻流板10上的灰尘会被气流带动向气体出口6移动，设置了金属网11或格栅后，可以过滤箱气体出口6处流动的气体。金属网11上部的灰尘可通过震打或其他方式未示出，将灰排入金属网11下部的灰斗7。
实施例7，参照图7所示，除尘装置还包括放气装置，包括：连通管12、阀门13和过滤网16。靠近气体出口6的灰斗7中的灰尘，在气流的作用下会向气体出口6进行运动。放气装置可以减少灰斗7中的压力。
连通管12连通靠近气体出口6的灰斗7的侧壁和气体出口6；阀门13设置于所述连通管12上；过滤网16设置于所述连通管12靠近所述灰斗7的一端的开口上。
快速向下移动的离子、荷电粉尘及未荷电粉尘进入灰斗7，荷电粉尘通过灰斗壁及阻流板10放电，当灰斗7与灰斗上部金属网11的空间压力增大，开阀门13，气体通过过滤网16及连通管12排出，漂浮粉尘被过滤网16阻挡并过滤。
实施例8，参照图7所示，除尘装置包括第一清灰装置，与灰斗7连接配合使用。第一清灰装置包括：第一传动装置18，位于所述灰斗7外侧；联轴器19；第一传动轴20，一部分位于所述灰斗7内部，另一部分伸出所述灰斗7的外部；多个搅拌体21和第一刷子22，固定于所述第一传动轴20上；第一刷子22紧靠阻流板10设置。
实施例9，除尘装置还包括：第二清灰装置，与放气装置配合使用，包括：第二传动装置14，位于所述灰斗7及所述连通管12的外侧；第二传动轴15，一部分位于所述连通管12的内部并穿过所述滤网16，另一部分伸出所述连通管12；第二刷子17，固定所述第二传动轴15的端部并紧靠所述过滤网16。
此外，阴极5和阳极4上的粉尘可以通过传统震打方式进行清灰。
放灰时，打开放灰阀23并启动第一清灰装置，其第一传动轴20带动第一刷子22旋转并清除阻流板10上的灰尘。
当灰斗7与灰斗7上部金属网11的空间压力增大，打开放气装置出口连通管12上阀门，灰斗7内气体可通过连通管12排出到气体出口6；被连通管12的过滤网16过滤的粉尘，可通过第二清灰装置的第二传动装置14的第二刷子17旋转进行清除。
实施例10，本发明还提供了一种除尘方法，应用于上述的除尘装置，包括：
将含尘气体由气体进口1通入本体2内；
含尘气体经过所述本体2内设置的阴极5和阳极4；
每个所述阳极4包括一个凹陷面和一个凸出面，所述凹陷面朝下并凹陷面指向灰斗7，所述凸出面朝上；
每个所述阳极4的下方设置所述阴极5的放电尖端，每个放电尖端与其上方设置的阳极4之间的距离，小于与其下方设置的阳极4之间的距离；
含尘气体在所述本体2中流动，粉尘在阴极5和阳极4形成的电场的作用下进入所述灰斗7中，除尘后的气体经气体出口6排放。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。