本实用新型涉及冷等离子体发生模块技术领域，具体涉及一种冷等离子体发生模块。
背景技术：
介质阻挡放电能够在常温常压条件下产生非平衡态的冷等离子体，稳定可控，被广泛应用于臭氧制备、表面改性、工业固氮、消毒除臭和环境保护等领域。工程实践表明，在环境保护领域，该状态下的冷等离子体可有效治理工业生产过程中产生的挥发性有机化合物(VOCs)，例如醛类、酚类、苯类、酮类、醇类、醚类和胺类等。随着大气污染受到人们的持续关注，该技术依靠其自身的特点，在近几年内得到研究发展，是一种高效、经济、环境友好型的挥发性有机化合物(VOCs)控制技术。
目前，双介质阻挡放电产生冷等等离子体的结构方式有套管式和排管式。套管式发生模块过风面积小，处理能力有限，效能低下，导致相关设备体积庞大，已逐步被排管式发生模块所取代。现有的排管式发生模块在实际工程应用中，故障率高，安全性差，性能不稳定等问题，给冷等离子处理治理废气带来了挑战。现有的排管式发生模块主要存在以下问题：
1、放电电极的安全性问题
目前，双介质阻挡放电的放电电极采用金属粉末或导电脂，置于介质管内。在长时间的放电状态中，介质管会随着时间的推移老化变形，甚至发生细微裂纹。当放电管出现任何瑕疵后，平稳可控的放电状态不再继续，将会在介质管细微裂纹处，集中放电，直至将介质管击穿，导致金属粉末或导电脂外溢，引起故障，甚至触电、火灾事故。
2、拉弧引起的发生模块故障问题
由于冷等离子体处在高频高压的环境中，非常容易引起拉弧现象，从而导致设备故障。就目前的工程应用来看，现有的发生模块在端部会因结构不当，在丝状微放电和沿面放电过程中引起拉弧现象。
在介质阻挡放电过程中，丝状微放电会弥散在整个发生模块区域内。在放电模块端部，由于结构不当，没能严格控制放电区域，使得放电通道过于靠近绝缘材料或金属材料，导致集中放电，产生拉弧现象，从而发生故障。
放电模块处在恶劣的废气通道中，温度高、湿度大、腐蚀性强，在长时间的生产过程中，放电模块表面上会堆积粘性物，在结构不当的影响下，会发生沿面放电，产生拉弧现象，从而发生故障。
技术实现要素：
本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种用于净化工业生产时排放的挥发性有机化合物(VOCs)的冷等离子体发生模块。
为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：
一种冷等离子体发生模块，包括按等间隔平行安装在绝缘材质的矩形状的放电框架中的N根精密高压电极、N+1根精密接地电极，并按相邻两根精密接地电极之间为一根精密高压电极的形式布置且相电连接形成一个放电单元；所述精密高压电极和精密接地电极同轴心安装在石英介质管中；所述放电框架的两个相对的电极安装板的外侧分别设连接所述精密高压电极及精密接地电极的高压取电装置与接地装置，所述电极安装板的内侧有内部绝缘封装层，所述高压取电装置与接地装置的外侧分别有外部绝缘封装层。
所述精密高压电极和精密接地电极分别连接高压接线柱及接地接线柱，所述高压接线柱及接地接线柱由所述外部绝缘封装层部分封装后露出接线端头。
所述精密高压电极、精密接地电极的内部中空并在一端分别连接有T形轴头而另一端分别与同心台阶定位轴连接，所述T形轴头及同心台阶定位轴分别装配在所述石英介质管的两端；所述精密高压电极的T形轴头插接在高压取电装置的轴头安装孔中，所述精密接地电极的T形轴头插接在接地装置的轴头安装孔中。
所述T形轴头与精密高压电极、精密接地电极焊接连接。
所述同心台阶定位轴采用PEEK、PI或PA塑料中的一种制作。
所述放电框架采用PEEK、PI或PA塑料中的一种制作。
所述放电框架包括相对设置的两个拉梁，两个所述电极安装板分别与拉梁连接形成矩形状框架结构，所述电极安装板上加工安装所述精密高压电极和精密接地电极的装配孔。
所述拉梁上加工形成有倒灰斜坡。
所述高压接线柱和接地接线柱为聚四氟乙烯塑料接线端子。
所述精密高压电极与精密接地电极由冷拔无缝不锈钢管和T形轴头激光焊接加工制成。
本实用新型冷等离子体发生模块采用介质阻挡放电产生冷等离子体，通过联组方式组成装置，可用于治理工业生产过程中排放的挥发性有机化合物(VOCs)，且处理能力高效、安全可靠。
附图说明
图1所示为本实用新型的冷等离子体发生模块的示意图；
图中：1-高压接线柱；2-内部绝缘封装层；3-放电框架；4-外部绝缘封装层；5-接地接线柱；6-高压取电装置；7-同心台阶定位轴；8-石英介质管；9-精密接地电极；10-精密高压电极；11-接地装置。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，一种冷等离子体发生模块，包括按等间隔平行安装在绝缘材质的矩形状的放电框架中的N根精密高压电极10、N+1根精密接地电极9，并按相邻两根精密接地电极之间为一根精密高压电极的形式布置且相电连接形成一个放电单元；所述精密高压电极和精密接地电极同轴心安装在石英介质管8中；所述放电框架3的两个相对的电极安装板31的外侧分别设连接所述精密高压电极及精密接地电极的高压取电装置6与接地装置11，所述电极安装板的内侧有内部绝缘封装层2，所述高压取电装置与接地装置的外侧分别有外部绝缘封装层4，N为自然数。
其中，所述精密高压电极、精密接地电极为圆柱状结构，表面光滑。所述精密高压电极和精密接地电极是精密加工件，外形尺寸、外形形状以及表面粗糙度均有保证，提高了弥散微放电的空间布满率。精密高压电极固定在放电框架的两端，安全稳定，取代现有技术采用的金属粉末方案，从本质上做到了放电安全，避免了由于特殊原因引起石英管破裂而导致金属粉空间扩散，或内置电极与金属物的放电现象。
本实用新型发生模块的精密高压电极、精密接地电极安装在石英介质管中，并与石英介质管的内壁形成均匀的间隙，按相等间距间隔安装在放电框架中后，按一根精密高压电极相连两根等距的精密接地电极、一根精密接地电极相连两根精密高压电极进行接线连接形成多个放电单元。
本实用新型发生模块放置在工业生产时排放的废气中，放电类型为介质阻挡放电。发生模块的放电区域在精密高压电极和精密接地电极之间，放电状态为弥散在满屏放电区域的丝状微放电。
本实用新型发生模块的精密高压电极和精密接地电极安装在石英介质管中，在发生模块置于废气中放电时，精密高压电极和精密接地电极均不与废气接触，避免腐蚀。
其中，所述石英介质管8为管状体，两端开口，用于大气放电过程中的灭弧处理，从而形成布满空间的丝状微放电状态。石英介质管为无机透明材料，具有较小的热膨胀系数、较高的热转变温度和介电性能，较好的耐热冲击性、抗压强度和热传导性。所述高压取电装置6和接地装置11采用板式快换结构，方便安装，用于电路分配及集中接地。
具体的，所述精密高压电极和精密接地电极分别连接高压接线柱1及接地接线柱5，所述高压接线柱及接地接线柱由所述外部绝缘封装层部分封装后露出接线端头，高压接线柱1和接地接线柱5的端头外漏，用于和外部电路连接，即连接高频高压电路。
本实用新型发生模块两端有高压接线柱、接地接线柱，当外部电路施加特殊数值的高频高压的电能时，发生模块开始持续工作，从而在精密高压电极和精密接地电极之间的放电区域产生弥散整个放电区域的冷等离子体。
具体的，所述精密高压电极、精密接地电极的内部为中空，并在一端分别连接有T形轴头12，而另一端分别与同心台阶定位轴7连接，所述T形轴头以及同心台阶定位轴分别装配在所述石英介质管的两端；所述精密高压电极的T形轴头是高压取电端，插接在高压取电装置的轴头安装孔中，所述精密接地电极的T形轴头是接地端，插接在接地装置的轴头安装孔中，所述同心台阶定位轴7装配在石英介质管中后外侧端与石英介质管外侧持平，并与对应的高压取电装置、接地装置连接。
本实用新型发生模块设置了采用绝缘材料的同心台阶定位轴，可防止拉弧现象损坏设备，具体的同心台阶定位轴有三个作用，一是同心台阶的作用，确保了精密高压电极和精密接地电极之间的间距一致，使得放电均匀，扩大了冷等离子体的空间分布，从而提高了发生模块净化挥发性有机化合物(VOCs)的效率；二是同心台阶定位轴的轴向作用，防止精密高压电极、精密接地电极和高压取电装置发生拉弧放电，减少故障率；三是同心台阶定位轴的径向作用，使得发生放电区域的一定距离内，无绝缘材料，防止放电对绝缘封装层的密封胶破坏。
其中，所述T形轴头与精密高压电极、精密接地电极焊接连接，具体的，所述精密高压电极与精密接地电极由冷拔无缝不锈钢管和T形轴头激光焊接加工制成。
所述的精密高压电极10及精密接地电极9取材冷拔无缝不锈钢管，即镍铬合金，在高强度恶劣环境中具有稳定的化学性能、稳定的物理性能、稳定的力学技能，以确保在大气放电过程中不腐蚀、不变形。
其中，所述同心台阶定位轴由绝缘棒材加工制成，可以采用PEEK、PI或PA塑料中的一种制作，安装在石英介质管中，同心台阶定位轴的内侧小直径端连接精密高压电极10或精密接地电极9的定位孔中。同心定位轴7取材高强塑料PEEK、PI或PA，在高温高湿环境中，仍能保持绝缘性能和尺寸稳定性。
其中，所述放电框架采用高强绝缘材料PEEK、PI或PA塑料中的一种制作，在高温高湿环境中，仍能保持绝缘性能和尺寸稳定性。本实用新型发生模块的放电框架耐高温高湿环境，避免了金属框架容易放电拉弧的故障问题，避免了金属框架容易带电工作的危险问题。
其中，所述放电框架3包括相对设置的两个拉梁32，两个所述电极安装板分别与拉梁连接形成矩形状框架结构，所述电极安装板上加工安装所述精密高压电极和精密接地电极的装配孔33。
进一步的，所述拉梁上加工形成有倒灰斜坡(未示出)，防止灰尘堆积影响热扩散及阻塞发生模块。为了保证两端电极安装板上的装配孔的同轴性，放电框架可设置尼龙定位销进行同轴性定位。
其中，用于高压取电和接地的所述高压接线柱和接地接线柱为聚四氟乙烯塑料接线端子。
其中，所述内部绝缘封装层及外部绝缘封闭层由密封胶在放电框架3的内部封装形成，以防止沿面放电拉弧、漏电等现象。
本实用新型冷等离子体发生模块的工作原理如下：
常温常压下，在精密高压电极和精密接地电极之间施加高频高压电路，使得空间内气体开始电离。加载的高频高压达到一定程度后，发生模块进行介质阻挡放电，从而获得非热力学平衡态冷等离子体。该冷等离子体内部电子动能大、温度很高，而离子及电离气体温度接近常温。发生模块放电区域有工业废气挥发性有机化合物(VOCs)通过时，高能电子轰击污染物分子，当高能电子能量大于污染物分子键能，污染物分子断键分裂形成小碎片基团，在冷等离子体大量活性自由基的包围下，发生一系列物理化学反应，最终挥发性有机化合物(VOCs)变成无害物质、二氧化碳和水。
总之，本实用新型采用整体式加工件精密高压电极取代金属粉放电，提高了介质阻挡放电的安全性，避免了由于放电故障引起的火灾、触电等事故，而通过同心台阶定位轴的使用，杜绝了拉弧现象，减少放电故障，同时保证了精密高压电极和精密高压接地电极之间的等距，为均布放电提供了基础，确保了稳定弥散放电，增加了发生模块的处理效能。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。