采用静电除杂的净化装置的制作方法

本发明属于净化设备技术领域，具体涉及一种采用静电除杂的净化装置。

背景技术：

石油作为战略资源和现代工业的命脉，对保障国家经济和社会发展以及国防安全有着不可估量的作用。石油中普遍存在的硫、氮、氧的化合物和微量金属等杂质会加速使用过程中设备的腐蚀、影响设备的正常工作、降低油品的质量、污染环境等。因此，油液净化是油品使用前必经的一道工序。

静电净化法是在利用平行电极的均匀强电场使油液中带电杂质微粒作定向运动，使其吸附到正负电极，实现油液与带电杂质的分离，但其净油效果较差。为了获得更高梯度静电场，人们通过在油液中填充电介质来形成高梯度场，以达到更好的净化效果。

但是，目前常用的填充电介质材料有ptfe有机聚合物、粘胶纤维、abs塑料、tufnol塑料等，这些均为有机电介质材料，虽然在一定程度上能提高电介质周围的电场强度及电场梯度，从而可进一步获得更好的吸附杂质微粒效果，但是由于其介电常数很小(通常不超过5)，且高温抗老化性能差、寿命短、成本高昂。也有人采用具有较高介电常数的无机电介质材料(例如钛酸钡、钛酸锶钡等材料)作为填充的电介质，但是其介电常数通常只有几千甚至上万，虽然相比于无机介电材料而言可以提高净油效果，但是其介电常数也不够大。并且制备工艺也比较复杂，并且这些小颗粒也会造成污染(将这些无机电介质材料放入油液中，其实也相当于在油液中加入了杂质。而通过普通方法制备的这些钛酸钡等颗粒，尺寸不均匀、形状不规则，而且细小的颗粒就算施加了过滤网也也很难除去)。为此，我们考虑采用金属材质的填充颗粒，虽然金属的介电常数极大、耐高温、抗老化，但是，金属填充颗粒易导致电极板短路，使其一直无法得到实际应用。解决以上问题成为当务之急。

技术实现要素：

为解决以上技术问题，本发明提供一种采用静电除杂的净化装置，其能够采用金属电介材料，配合电极板形成高梯度场，有效提高了净油效果。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种采用静电除杂的净化装置，包括箱体，其要点在于：在所述箱体上设有进口和出口，该箱体内在进口和出口之间分布有电极板，相邻电极板的电极极性相反，且每个电极板上均具有过油孔；两个相邻所述电极板之间形成过滤腔，在每个过滤腔内均填装有填充颗粒，该填充颗粒均由金属材质的内核和绝缘材质的壳体组成，其中，所述壳体包覆在内核上；所述过油孔的孔径均小于填充颗粒的外径。

采用以上结构，通过具有内核的填充颗粒的设置，大大增大了电极板之间的电场梯度，形成了高梯度场，大幅提高了油液净化效率和净化效果，金属材质的内核不但介电常数极大，而且耐高温、抗老化、寿命长和成本较低等优势；并且，在内核外包覆有壳体，而壳体的介电常数极小，不会屏蔽内核的同时，能够防止内核与电极板直接接触而发生短路，同时也防止金属内核与其它金属内核之间接触所导致的屏蔽作用，保证了使用的安全性和可靠性。

本发明不仅适用于油液净化，同样适用于污水净化、空气净化等方面。

作为优选：所述内核均为球形。采用以上结构，形成点电场，进一步增大了电场梯度，提高了油液净化效率。

作为优选：靠近进口的所述过滤腔内的内核直径大于靠近出口的过滤腔内的内核直径。采用以上结构，尺寸较大的内核可以将尺寸较大的杂质吸附或者阻挡，只有尺寸小、极化能力差、弱的杂质才能通过这些大内核，但由于内核逐级减小，在内核附近产生的电场梯度明显增加，这样就可以吸附较难极化的杂质，大大提高了油液净化效率和净化效果。

作为优选：每个过滤腔内的所述内核具有至少两种的直径。采用以上结构，能够有效吸附大小不同、极性不同的杂质，提高了净化效果。

作为优选：每个所述填充颗粒的壳体厚度小于内核半径。采用以上结构，使壳体在保证不被击穿的前提下尽可能地增大电场梯度，进而提高油液净化效率和净化效果。

作为优选：在所述壳体上分布有小孔。采用以上结构，使内核至少部分在小孔处暴露，进而使小孔处的电场更强，净油效果更好。

作为优选：所述电极板相互平行。采用以上结构，易于装配。

作为优选：相邻所述电极板之间具有夹角。采用以上结构，进一步增大了电场的梯度。

作为优选：相邻所述电极板之间的间距自进口向出口方向逐渐减小。采用以上结构，进口附近的电极板之间的距离较大，电场较弱，可以净化带电的或者净化能力较强的杂质。随着电极板之间的距离逐渐减小，电极板之间产生的电场逐渐增加，可以极化更难被极化的杂质，吸附极化能力较弱的杂质。

作为优选：在所述电极板上均涂有绝缘保护层。采用以上结构，以防止电极板被腐蚀，提高了使用寿命。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

采用本发明提供的采用静电除杂的净化装置，结构新颖，易于实现，能够采用金属材质的填充颗粒，配合电极板形成高梯度场，有效提高了净油效率和效果，具有耐高温、抗老化、寿命长和成本较低等优势。

附图说明

图1为本发明第一种实施例的结构示意图；

图2为本发明第二种实施例的结构示意图；

图3为本发明第三种实施例的结构示意图；

图4为本发明第四种实施例的结构示意图；

图5为填充颗粒其中一种实施例的结构示意图；

图6为填充颗粒另一种实施例的结构示意图；

图7为图6的内部结构示意图；

图8为电极板的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1～图8所示，一种采用静电除杂的净化装置，包括箱体1，在所述箱体1的两端分别设有进口11和出口12，在该箱体1内安装有多块电极板2，相邻电极板2的电极极性相反形成电场，每块电极板2上均开设有过油孔21，过油孔21可以是任意形状。极性相反的电极板2交替排列在进口11和出口12之间，相邻两个电极板2之间形成过滤腔4，因此，过滤腔4也同样的并排设置在进口11和出口12之间。在每个过滤腔4均填装有填充颗粒3，该填充颗粒3均包括内核31和包覆在内核31外的壳体32，所述填充颗粒3的外径大于过油孔21的孔径。通过具有内核31的填充颗粒3的设置，大大增大了电极板2之间的电场梯度，形成了高梯度场，提高了油液净化效率和净化效果，具有耐高温、抗老化、寿命长和成本较低等优势；并且，在内核31外包覆有壳体32，而壳体32的介电常数极小，不会屏蔽内核31的同时，能够防止内核31与电极板直接接触而短路(也防止内核之间的接触而导致的屏蔽作用，屏蔽作用会导致电场降低)，保证了使用的安全性和可靠性。

请参见图1～图4和图8，所述箱体1可以为正方体形、长方体形、圆筒形或其它任意形状。当箱体1为正方体形为长方体形时，电极板2优选为方形或矩形，在所述电极板2上均涂有绝缘保护层22，以防止电极板被腐蚀。过油孔21可以是长方形、正方形、圆形或者其它任意形状，其密集分布在电极板2上，通过过油孔21使待过滤的油液能够顺畅地通过，而填充颗粒3则无法通过。

具体地说，电极板2可以是相互平行的，也可以是相邻电极板2之间具有夹角(即电极板2相互倾斜设置)，当相邻电极板2之间具有夹角时，能够产生非均匀电场。另外，相邻电极板2之间可以是等间距的，也可以是非等间距的，非等间距的电极板2结构相对于等间距的电极板2结构具有优势。由于油液内杂质种类较多，导致杂质的尺寸不同、极化强度不同等，而将相邻电极板2之间的距离从进口11向出口12方向逐渐减小，靠近进口11位置的电极板2之间的距离较大，所以电场较弱，能够净化带电的或者净化能力较强的(较小的电场就可以极化)的杂质，从进口11到出口12，电极板2之间的距离逐渐减小，所以电极板2之间产生的电场逐渐增加，可以极化更难被极化的杂质，这时极化能力较弱的杂质也慢慢被吸附。

请参见图5～图7，所述填充颗粒3的内核31可以为任意形状，优选为球形，采用金属材质，介电常数极大，内核31直径小于5mm为佳，以接近于点电场，从而获得更大的电场梯度。所述壳体32采用绝缘材料，可以是塑料、氧化物等有机、无机材料，壳体32与内核31一起形成核壳结构。其中，壳体32的介电常数足够小，以防止屏蔽里面的内核31，并且，壳体32绝缘性好、击穿电场大，需要指出的是，壳体32的厚度达到微米级为佳，且厚度不大于内核31的半径，使过滤腔4内产生很大梯度电场的同时，不会屏蔽内核31，自身也不易被击穿，能够防止内核31与电极板2直接接触而发生短路，保证了使用的安全性和可靠性。

请参见图5～图7，在壳体32上可以不设置小孔33，也可以在壳体32上均匀分布有小孔33，该小孔33使内核31至少部分暴露。当在壳体32上设有小孔33时，小孔33处的电场更强，对杂质的吸附能力更强，净油效果更好。

请参见图1～图4，为了净化油液中不同种类(尺寸不同、带电类型不同、极化能力不同等)的杂质，可以将具有不同直径内核31的填充颗粒3填充在不同的过滤腔4内，具体地说，靠近进口11的所述过滤腔4内的填充颗粒3的内核31直径大于靠近出口12的过滤腔4内的填充颗粒3的内核31直径，即最靠近进口11的过滤腔4内的内核31直径最大，最靠近出口12的过滤腔4内的内核31直径最小，这两个过滤腔4之间的过滤腔4内的内核31直径从进口11朝出口12方向逐渐减小。从进口11到出口12，电极板2之间的距离逐渐减小，使电极板2之间的电场就逐渐增加，又由于填充颗粒3的内核31的尺寸逐渐减小，使在填充颗粒3附近产生的电场梯度明显增加，这样就可以吸附较难极化的杂质。此外，由于内核31直径较大的填充颗粒3可以将尺寸较大的杂质吸附或者阻挡，只有尺寸小、极化能力差、弱的杂质才能通过这些内核31直径较大的填充颗粒3，但这些杂质会逐级被内核31直径越来越小的填充颗粒3吸附，因此，这样的设计具有极佳的吸附效率和吸附效果。

请参见图3，也可以在等间距的电极板2结构或者非等间距的电极板2结构中的过滤腔4内的填充颗粒3具有各种直径的内核31，即每个过滤腔4内的所述内核31具有至少两种的直径，这样，经过多级过滤腔4的净化后，净化效果同样优秀，吸附效果和吸附效率同样很高。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。