基于钛不锈钢复合材料的静电除尘装置的制作方法

本发明属静电除尘装置技术领域，具体涉及一种基于钛不锈钢复合材料的静电除尘装置。

背景技术：

家中油烟、锅炉煤烟废气所造成的大气污染现象严重，雾霾天常现，若能利用静电原理将这些废气中所含的粉尘类颗粒物有效地收集，就能对大气环保做出贡献，减少雾霾天，重现一片蓝天。现有技术下，利用静电吸附原理除尘的装置按照气流的流向分为两类，为立式静电除尘和卧式静电除尘，其中立式静电除尘因较卧式静电除尘具有节省占地空间，结构简单紧凑的优势而受到青睐。但是，市场上的静电除尘装置中，静电场发生器的材质大多选用不锈钢或铁制成的金属管做正极，而作为集尘主要载体的正极金属管随着吸附微尘颗粒的增多，如不及时对其上附着的微尘颗粒清除，必然会影响静电场发生器的电离功效，因此静电场发生器必须结合震荡清灰装置或喷雾湿法清灰的方式将附着的微粒及时地清除。而上述两种清灰方式，震荡清灰虽然结构简单实现容易，但是长期对管壁的震荡敲击，极易导致管体变形，进而影响电场发生器的同心度；同样，湿法喷雾清灰虽然杜绝了集尘管体的形变隐患，但是长期的湿法喷雾除了会生成泥垢外，还存在缓慢锈蚀金属正极管的隐患，而更换新的金属正极管成本高昂，因此如何能延长金属正极管的使用寿命，提高其耐蚀性和结构强度是亟待解决的问题。除此之外，现有技术下结构简易的立式静电除尘装置除了在使用寿命上存在弊端外，其管内气体从管口下方至管口上方的快速导流也存在一定问题，现针对上述不足提出如下技术方案。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题：提供一种基于钛不锈钢复合材料的静电除尘装置，通过采用钛不锈钢复合材料制成的集尘正极管，替代现有技术下常规的铁质或不锈钢集尘正极管，在尽量不过大增加材料成本的基础上，解决其寿命有限，抗腐蚀性能有待提高的技术问题；通过为集尘正极管设置紧贴管壁做圆周运动的清扫装置，可实现高效快速大面积的清扫效果，解决现有技术下集尘正极管震荡清灰或湿法清灰对正极管损伤较重的技术问题；通过在静电发生器的下方设置加热器，利用气体受热上升的原理解决原先立式静电除尘装置内气体从下至上导流不畅的技术问题。

本发明采用的技术方案：基于钛不锈钢复合材料的静电除尘装置，具有壳体，所述壳体下端设有集尘斗和进气口，壳体上端设有排气口，壳体内固定设有多组能够电离气体的静电场发生器，所述静电场发生器包括多根用钛不锈钢复合材料制成且竖直均匀间隔设置的管状集尘正极管，还包括与上述每个集尘正极管分别同心固定设有与其形成电离气体静电场的电晕负极杆，上述每个集尘正极管还分别设有紧贴管壁做圆周运动的清扫装置；位于多组静电场发生器的下方设于壳体内下部设有加速气体受热上行速率的加热器，所述加热器、静电场发生器以及清扫装置分别与设于壳体外部的电源箱电联接，所述电源箱壳体设有分别独立控制上述加热器、静电场发生器以及清扫装置运行的控制开关。

为进一步实现气流的快速导出，所述壳体为圆筒形，所述集尘斗位于筒体正下端设置且呈开口上大下小的锥形，所述进气口位于筒体下端一侧设置且与筒腔贯通呈开口上小下大的锥形，所述排气口位于筒体上部设置且开口端竖直向上，与筒体底端的集尘斗下端适配套接设有可拆卸的柔性集尘袋。

为延长电场发生器的寿命并保证其性能，所述电晕负极杆用钛不锈钢复合材料制成杆状件，且其两端均通过螺栓紧固件加以固定以保持其与集尘正极管的同心度。

为满足不同类别气体的电离需求，所述电源箱内设有与静电场发生器关联用于调节场强的变压器和用于将交流电源转变为直流电供电的整流器。

为实现对附着颗粒物大面积接触性的无损清扫，所述清扫装置包括带减速机构的驱动电机，还包括以驱动电机的动力输出末端为圆心做圆周运动的连杆机构，所述连杆机构的自由端设有沿环形轨道行走的滚轮，所述环形轨道与集尘正极管管径相同固定架设于集尘正极管的上方，与所述滚轮下端固连设有随滚轮紧贴集尘正极管管壁做圆周运动的环形刷，所述环形刷的刷毛沿集尘正极管的轴向与其管长相同且朝向管内壁设置。

为实现最佳的气体导流效果，所述加热器为内嵌电发热管的铸铝合金圆盘体结构，所述圆盘体的外端设有与电源连接的接线端子。

本发明与现有技术相比的优点：

1、本方案集尘正极管用钛不锈钢复合材料制成的，钛不锈钢复合材料为用不锈钢作为基材，钛或钛合金作为复层的层状金属复合材料，因此较不锈钢或纯铁材料制成的集尘正极管，耐腐蚀性、耐高温性、结构强度均有显著提高，因此使用寿命更为持久，大大减少后期维护资金的投入；与此同时较市面上采用纯钛或钛合金材料制成的集尘正极管，具有节约钛材成本，节约钛及钛合金资源消耗，降低静电除尘设备前期资金投入的优势；

2、本方案通过设置加热器利用空气预热上升的原理加速气流从下至上的顺利导出，较未设置加热器的静电除尘装置大大提高了含尘气流垂直自下而上的过管效率，定向导流效果更为理想；

3、本方案的清扫装置采用沿管壁做圆周运动的机械接触式清扫方式，较湿法除尘或震荡除尘对极管无破坏性损耗外，还具有清扫面积大、清扫快速高效的优势；

4、本方案保留了立式除尘装置较卧式除尘装置所具有的占地面积小的优势，较其它复杂多功能结构的除尘设备整体结构紧凑且简易，尤其适合小空间占地，适中成本投入和较低后期维护费的除尘设备的投入安装和使用。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明电路结构原理示意图；

图3为本发明清扫装置的结构示意图；

图4为本发明加热器的结构果示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-4描述本发明的一种实施例。

(如图1所示)基于钛不锈钢复合材料的静电除尘装置，具有壳体2，所述壳体2下端设有集尘斗4和进气口3，壳体2上端设有排气口1，壳体2内固定设有多组能够电离气体的静电场发生器。上述多组静电发生器呈具有一定间隔的蜂窝状排列，并通过并联的方式接入高压直流电源电路，采用非单一静电发生器的多组静电发生器结构，可根据待清洁气量的多少增加静电场发生器的数量，以按实际需要定制安装。

为与加热器8协同作用进一步实现壳体1内气流的快速导出，所述壳体2为纵向设置的圆筒形，上述多组静电发生器设于壳体2的竖直筒腔内。所述集尘斗4位于壳体2的筒体正下端设置且呈开口上大下小的锥形，所述进气口3位于壳体2的筒体下端一侧设置且与壳体2的筒腔贯通呈开口上小下大的锥形，所述排气口1位于筒体上部设置且开口端竖直向上，以利于气流导出，与壳体2的筒体底端的集尘斗4下端适配套接，设有可拆卸的柔性集尘袋5，所述集尘袋5用于收集经清扫装置11扫落的灰尘。

所述静电场发生器包括多根用钛不锈钢复合材料制成且竖直均匀间隔设置的管状集尘正极管7，还包括与上述每个集尘正极管7分别同心固定设有与其形成电离气体静电场的电晕负极杆6。为协同集尘正极管7共同作用延长电场发生器的寿命并保证其性能，所述电晕负极杆6用钛不锈钢复合材料制成杆状件，且其两端均通过螺栓紧固件601加以固定以保持其与集尘正极管7的同心度，且其端部分别适配套接绝缘端子。

本方案集尘正极管7用钛不锈钢复合材料制成，具体地，所述钛不锈钢复合材料为用不锈钢作为基材，钛或钛合金作为复层的层状金属复合材料，该金属复合材料为新型材料，因此较不锈钢或纯铁材料制成的集尘正极管，耐腐蚀性、耐高温性、结构强度均有显著提高，故使用寿命更为持久，大大减少后期维护资金的投入；与此同时，较市面上采用纯钛或钛合金材料制成的集尘正极管，具有节约钛材成本，节约钛及钛合金资源消耗，降低静电除尘设备前期资金投入的优势。

上述每个集尘正极管7还分别设有紧贴管壁做圆周运动的清扫装置11。为实现对附着颗粒物大面积接触性的无损清扫，(如图3所示)所述清扫装置11包括带减速机构的驱动电机12，还包括以驱动电机12的动力输出末端为圆心做圆周运动的连杆机构13，所述连杆机构13的自由端设有沿环形轨道15行走的滚轮14，所述环形轨道15与集尘正极管7管径相同固定架设于集尘正极管7的上方，与所述滚轮14下端固连设有随滚轮14做圆周运动，且紧贴集尘正极管7管壁做圆周运动的环形刷16，所述环形刷16的刷毛17沿集尘正极管7的轴向与其管长相同且朝向管内壁设置。上述清扫装置11的各固定部件的安装，借助于设于壳体1空腔壁上固定安装的多种结构架体上安装来实现。可见，本方案的清扫装置11采用沿管壁做圆周运动的机械接触式清扫方式，较湿法除尘或震荡除尘对极管无破坏性损耗外，还具有清扫面积大、清扫快速高效的优势。

位于多组静电场发生器的下方设于壳体2内下部设有加速气体受热上行速率的加热器8，所述加热器8、静电场发生器以及清扫装置11分别与设于壳体2外部的电源箱9电联接，所述电源箱9壳体设有分别独立控制上述加热器8、静电场发生器以及清扫装置11运行的控制开关10。进一步地，为满足不同类别气体的电离需求，可通过变压来实现，(如图2所示)所述电源箱9内设有与静电场发生器关联用于调节场强的变压器901和用于将交流电源转变为直流电供电的整流器902。

为利用气体受热上升的原理实现最佳的气体导流效果，(如图4所示)所述加热器8为内嵌电发热管的铸铝合金圆盘体结构，所述圆盘体的外端设有与电源连接的接线端子。采用铸铝合金圆盘体封装点发热管，能够实现均匀加热的目的。本方案通过设置加热器8利用空气预热上升的原理加速气流从下至上的顺利导出，较未设置加热器的静电除尘装置大大提高了含尘气流垂直自下而上的过管效率，定向导流效果更为理想。

此外，本方案保留了立式除尘装置较卧式除尘装置所具有的占地面积小的优势，较其它复杂多功能结构的除尘设备整体结构紧凑且简易，尤其适合小空间占地，适中成本投入和较低后期维护费的除尘设备的投入安装和使用。

工作原理：两个曲率半径相差较大的金属阳极和阴极，通以经变压整流的高压电，维持一个足以使气体电离的静电场。含尘烟气在电晕极周围强电场作用下发生电离，形成带电荷的气体离子，电荷气体离子在电场力作用下向集尘极运动并在集尘极上沉积以吸附烟尘中的颗粒物，烟尘颗粒物被吸附后，洁净的气体受下方加热器8受热快速向上推移并经洁净气体排气口1快速排出，当集尘极上粉尘到达到一定厚度时，可借助清扫装置11的清扫机构绕管壁旋转一周使附着粉尘落入下方集尘袋5。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。