颗粒充电系统和气体过滤系统的制作方法_3

文档序号:10098273阅读:来源:国知局
也可将放电元件取向为在其他方向中。
[0050]根据一个实施方案,放电元件13-13C在每个高度处(放电高度)在两个方向中凸出,即朝向气体流入口和气体流出口凸出。在一个变体中,每个放电杆的放电元件仅在一个方向中延伸,即朝向气体流入口或气体流出口,而不是在两个方向中。在替代性的变体中,放电元件在两个方向中延伸,但是在不同的高度处。
[0051]放电杆12A-12C的长度方向中,放电元件13A-13C相对于彼此的距离可例如为5-20厘米,优选为8-16厘米。元件13A-13C或至少其尖端优选地由在使用中不会磨损或氧化的钨制成。
[0052]放电杆12A-12C以及接地杆14A-14D可具有任意的横截面形状。在图1中显示了圆形的形状。其可为中空(管道)或非中空。杆12A-12C、14A-14D的直径可为例如3-10厘米。尽管为了简单起见这里将杆描述为直形,但是其也可具有更复杂的形状,例如如管道的横截面形状所要求。
[0053]放电元件13A-13C的渐缩的形状允许在元件尖端处的局部电场足够高,以使局部电场强度水平超高,以允许在所使用的电压下将空气电击穿。因此,将电晕放电区形成在尖端和相邻的接地板之间。尖端需要为足够尖以使得这能够发生,但是元件的更接近杆的部分形状不具有那样大的效果。为了阻止在安装和清洁系统期间对放电元件和人员造成损害,元件的尖端优选地不是最大程度的尖而是略微钝的。
[0054]放电元件可具有20-80毫米,特别是40-70毫米的长度。这使得元件的尖端距放电杆足够远用以在尖端发生局部放电。元件的最大直径通常为1-5毫米。用于放电元件的示例性形状为在TIG焊接电极中的形状。
[0055]在一个实施方案中,放电元件具有锥形形状。在另一个实施方案中,元件与具有恒定直径的基部和渐缩的尖端部的钉类似。
[0056]所使用的放电电压可为例如6-50kV,优选为8_30kV (DC)。系统优选地设计为放电电流为20 μΑ-500 μΑ,优选为50-200 μ A (DC)并且尽可能地恒定以最小化放电元件的磨损并且在整个时间内提供恒定且可预测的充电效率。可选择任何极性的系统。在一个实施例中,使用正极(相对于大地,在放电元件处为正电势)。系统的能量消耗通常为0.5-10W,典型地0.5-5W。即使在十年期间,这是显著地比具有相同充电效率的金属丝电晕充电器的功率消耗更少。
[0057]放电杆12A-12C和接地杆14A-14D优选地设置成规则的阵列。在杆之间的距离取决于管道的尺寸和所使用的电压。放电杆12A-12C之间的距离和接地杆14A-14D之间的距离在管道的横向尺寸(宽度/垂直于气体流)中可为例如10-30厘米,并且在纵向尺寸(长度/气体流方向)中可为例如5-25厘米,但是在放电杆12A-12C和接地杆14A-14D之间的距离例如为7.5-20厘米。
[0058]图2以替代性的视图显示了气流管道,其横截面垂直于管道轴线。管道由壁21界定。在这种是四环里中,存在有彼此等距设置的四个放电杆22A-22D。杆22A-22D可直线地设置成排,如图2所示。放电杆22A-22D具有在每个杆22A-22D的数个高度处的放电元件23A-23D。放电杆22A-22D在每个杆22A-22D的两端处使用电绝缘元件25A、25A’而与管壁21电绝缘。在管壁21由导电材料制成的通常情况中,这是特别重要的,目的是阻止高的放电电压泄漏到管壁上。如果管壁21额外地用作接地元件(放电区的边界),也本质上将放电杆22A-22D中的放电电势与大地电势绝缘。在放电杆22A-22D的末端端部,即在电绝缘元件25A、25A’和管壁21之间,存在有安装元件26A、26A’,其能够相对于管道来固定放电杆22A-22D 位置。
[0059]使用电压源V,使用将放电杆22A-22D彼此相连的适当的线缆28将放电电势引到放电杆22A-22D。也存在有间距相等的接地杆24A-24C和放电杆22A-22D。在宽的管道中,管壁21单独不足以提供均匀的放电区,而是需要额外的接地杆24A-24C。但是,在一个变体中,不存在额外的接地杆24A-24C,而是管壁21提供唯一的相反电极用以发生放电。在这种情况中,通常存在有仅一个或两个放电杆。这种实施方案最适合于窄管道(特别是具有小于40厘米的内侧部尺寸)。
[0060]放电杆22A-22D可包括金属杆,例如螺纹棒,其用作用于使放电电压进入到放电元件23A-23D的电导体,提供放电元件23A-23D的安装点,并且易于与电绝缘元件25A、25A’相连。杆22A-22D的直径可为例如3_15毫米并且可根据管道尺寸而调节的长度为例如10-100厘米。在一个实施方案中,可在整个调节长度上来调节杆或电绝缘元件的长度,以视情况而定允许系统的尺寸与管道的精确尺寸相匹配。
[0061]在优选的实施方案中,安装元件26A、26A’包括能够附着到绝大部分为金属的管道材料,特别是铁磁材料上的永磁体。磁体可至少部分地封闭在由金属或塑料制成的壳体中,或安装元件可由单一块永磁体材料组成。磁性安装方式的替代包括例如旋拧安装方式、按压安装方式(例如弹簧安装方式或弹性件安装方式)、摩擦或粘结安装方式,以及其所有可能的结合。
[0062]可将安装元件26A、26A’平设在朝向管壁的内侧部上。在管具有圆形或否则圆拱横截面形状的情况中,所述安装元件26A、26A’相应地成型以与管道的接合表面形状相配合。另一侧可装配有用于将安装元件与电绝缘元件25A、25A’相连的适当装置,例如螺纹连接装置。安装元件26A、26A’也可与电绝缘元件25A、25A’形成一体。其例如可由单一块绝缘材料组成,所述单一块绝缘材料带有为与关闭接合的磁体、螺钉或其他安装件而设计的位置。其内部端部使用适当的形状或连接方式与接地杆相连,例如螺纹连接方式、按压连接方式或摩擦连接方式。
[0063]电绝缘元件25A、25A’可由单一块绝缘材料,例如聚合物或陶瓷组成。一种可能是使用特氟龙。作为平滑和“光滑”材料的特氟龙(以及其他类似的材料)的优点是,其不会集聚灰尘或水汽,这可导致在电绝缘元件的表面上从放电杆到管壁的放电电流。
[0064]线缆28可设置为直接从放电杆22A-22D的一个到另一个或沿着电绝缘元件和管道的内壁整体地在管道内穿过。这使得系统的改装非常容易。作为替代地是,线缆28可在一个安装元件的位置处从管内出去并且在另一个安装元件的位置处返回到管内。为了最小化线缆28的灰尘聚集,可将其设置为至少部分地经过电绝缘元件和/或安装元件的内部。线缆优选地包括绝缘壳体以最小化短路的可能性。可使用适当的高压连接件,例如旋拧按压连接件或推动连接件将线缆28与放电杆22A-22D相连。
[0065]应当注意地是,如果使用其他器件,例如线缆将放电电压引导到放电元件23A-23D,则不必将放电杆22A-22D由金属或其他导电材料制成。但是,金属放电杆22A-23D是优选的,这是由于其提供了必要的刚性、耐用性和导电性。可例如通过焊接或使用螺纹简单地将金属放电元件23A-23D与金属杆22A-22D相连。其他的可能性是在放电元件23A-23D和杆22A-22
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