专利名称：蒸汽离子发生器的制作方法
技术领域：
本实用新型是产生高密度空间电荷的离子发生装置，属于静电技术和环境科学领域。
J·Taillet1984年在美国公布了名为“从气体中分离出悬浮粒子的方法”的专利(USPatent44351901984)，宣布超声速喷射含湿压缩空气离子发生器为专利发明。该专利宣布，含湿压缩空气离子发生器由含湿压缩空气喷射管、接地喷管、与喷射管同轴的电晕针(针尖在喷嘴的中心)、电晕针绝缘支架和外接的直流高压电源等组成。含湿的压缩空气进入喷射管后从喷嘴喷向外界的大气里。在含湿的空气通过喷嘴时，发生膨胀而降温，同时所含湿气凝成水雾。在喷嘴中心的电晕针尖受直流高压的作用而发生电晕放电，产生气体离子。这些离子粘附在上述的水雾粒子上。这些带电的水雾粒子则被气流带到外边的大气中来，水雾粒子蒸发干后，把所携带的离子留在大气里。
这种压缩空气离子发生器有下列问题1).所使用的压缩空气的含湿量需要控制。特别是自湿度高的大气中吸取空气进行压缩并在常温下使用时，由于节流膨胀效应，该压缩空气通过喷射管将可能产生凝结水，凝结水会沾湿喷射管内的绝缘支架而将高压短路，致使电晕放电停止，喷射电荷消失。
2).含湿压缩空气喷射时产生的水雾粒子很细，射程不足一米。射出的电荷回流到接地喷嘴的百分率高。因此，含湿压缩空气离子发生器喷出的电荷不能充分地传给外界。
3).因为压缩空气需用空气压缩机产生。空气压缩机运行功率消耗大，一个含湿压缩空气离子发生器约需5千瓦的空气压缩机供给压缩空气。
4).由于该结构没有采取稳定技术措施，很易发生火花击穿，而在发生火花击穿时，喷出的电荷下降为零。
5).由于该装置中没有设置防磨套，因此将含湿压缩空气离子发生器用在处理流速高、含尘粒度较大的场合，含湿压缩空气离子发生器的喷嘴很快被磨损而损坏。
本实用新型的目的在于克服上述不足，而提供一种装有防磨套、且带有加热器和联有稳定电阻的蒸汽离子发生器，可充分利用燃煤电厂提供蒸汽的方便条件，产生荷电气溶胶注入烟气，使烟尘荷电，易于被除尘器收集，从而达到提高除尘器效率之目的；且设法使离子发生器内，在蒸汽通过的条件下，能保持绝缘层对高电压的绝缘条件，使电晕放电稳定；并能抵御外界飞灰的磨损作用。
本实用新型为了实现上述目的，提出如下技术方案该蒸汽离子发生器包括喷头体、接地喷嘴及电晕针，喷头体上设有蒸汽入口，蒸汽入口处可装加热器，喷头体的前端头与接地喷嘴相连，喷头体前端外与接地喷嘴外端套有桶状防磨套，防磨套的端头中心开有LAVAL喷嘴扩张段，且与接地喷嘴相接，喷头体后端头连有电晕针支撑，喷头体与电晕针支撑相连处设有绝缘层，电晕针穿过电晕针支撑伸向喷头体内腔至接地喷嘴入口处，电晕针底端外接高压电源。
本实用新型与现有技术相比所具有的优点是本蒸汽离子发生器使用纯蒸汽发生气体离子，可利用燃煤电厂提供蒸汽的方便条件，且喷出的蒸汽离子射程远，易于充分注入烟气，减少电荷回流；安装加热器，不仅可保证纯蒸汽的提供，且可在任何条件下，保证蒸汽离子发后器内部高电压的绝缘条件；外接高压电源电路上联有稳定电阻可抑止放电火花的发生，并可使蒸汽离子发生器的运行有好的稳定性，可用一个高压电源给许多个蒸汽离子发生器供电，且电流一致；本蒸汽离子发生器的LAVAL喷嘴上装有防磨套，可抵御外界飞灰的磨损作用；本装置运行能耗低且设备结构简单、造价低廉。
本实用新型的具体结构由附
图1给出。
图1为蒸汽离子发生器整体结构示意图。
图中主要结构为喷头体1、接地喷嘴2、电晕针3、蒸汽入口4、防磨套5、扩张段6、电晕针支撑7、绝缘层8、喷头体内腔9、喷嘴入口处10、高压电源11、加热器12、调压器13、稳定电阻14。
以下结合附图对本实用新型加以详细说明。
这种蒸汽离子发生器包括金属喷头体1、接地喷嘴2及电晕针3，喷头体上设有蒸汽入口4，喷头体的前端头与接地喷嘴相连，喷头体前端外与接地喷嘴外端套有桶状瓷防磨套5，防磨套的端头中心开有LAVAL喷嘴扩张段6，且与接地喷嘴相接，喷头体后端头连有电晕针支撑7，喷头体与电晕针支撑相连处粘有绝缘层8，电晕针穿过电晕针支撑伸向喷头体内腔9至接地喷嘴入口处10，电晕针底端外接高压电源11，喷头体上的蒸汽入口处装有1千伏安加热器12，加热器外接3千伏安调压器13，以控制加热温度，电晕针底端外接高压电源电路中串联有10～22兆欧的稳定电阻14(如
图1所示)。
该装置的工作原理如下如
图1所示，1)蒸汽进入蒸汽离子发生器之前，先经过加热器加热，其它加热方式也可，以保证蒸汽离子发生器内绝缘物的绝缘条件。加热功率不大于500瓦。高压蒸汽从蒸汽入口进入喷头体的内腔，然后从LAVAL喷嘴喷入外界的大气里。在蒸汽通过LAVAL喷嘴时，发生膨胀而降温，同时部分蒸汽凝成水雾。在LAVAL喷嘴的中心部位设有电晕针。电晕针上加有直流高压，使针尖发生电晕放电。放电发生的气体离子的极性与高压电源的极性相同。这些离子粘附在凝结出来的水雾粒子上。由于喷射速度超过声速，这些带电的水雾粒子则被气流带到外边的大气中来。水雾粒子喷出的距离远，可达两米以上。电荷回流率很小。在水雾粒子蒸发干后，它们所携带的离子即存留在外面的气体内。这样发生的蒸汽电荷密度高达到20毫库仑／立米以上。使用蒸汽压力可在0.25－2.0兆帕范围调节，每件蒸汽离子发生器消耗蒸汽仅为15公斤／小时。
2).在高电压进入蒸汽离子发生器的电路上串联10－20兆欧姆的电阻可抑止放电火花的发生，并可使蒸汽离子发生器的运行有好的稳定性和一致性，因此，可以用一个高压电源给许多个蒸汽离子发生器供电。
3).蒸汽离子发生器的LAVAL喷嘴上装有防磨套，以抵御外界飞灰的磨损作用。
本装置可利用燃煤电厂提供蒸汽的方便条件。
权利要求1.一种蒸汽离子发生器，其特征在于包括喷头体、接地喷嘴及电晕针，喷头体上设有蒸汽入口，喷头体的前端头与接地喷嘴相连，喷头体前端外与接地喷嘴外端套有桶状防磨套，防磨套的端头中心开有LAVAL喷嘴扩张段，且与接地喷嘴相接，喷头体后端头连有电晕针支撑，喷头体与电晕针支撑相连处设有绝缘层，电晕针穿过电晕针支撑伸向喷头体内腔至接地喷嘴入口处，电晕针底端外接高压电源。
2.如权利要求1所述的蒸汽离子发生器，其特征在于喷头体上的蒸汽入口处装有加热器。
3.如权利要求1所述的蒸汽离子发生器，其特征在于电晕针底端外接高压电源电路中串联有稳定电阻。
专利摘要一种蒸汽离子发生器，包括喷头体、接地喷嘴及电晕针，设有蒸汽入口的喷头体前端头与接地喷嘴相连，蒸汽入口处装有加热器，喷头体与接地喷嘴外端套有防磨套，喷头体内腔中装有电晕针，电晕针底端外接高压电源且与稳定电阻串联。该发生器喷出的蒸汽离子射程远，易于充分注入烟气，电荷回流少，且运行稳定，用一个高压电源可给多个发生器供电可使电流保持一致，能抵御外界飞灰的磨损作用，运行能耗低，设备费用低廉，是一种新型的蒸汽离子发生器。
文档编号B03C3/00GK2185639SQ93245780
公开日1994年12月21日 申请日期1993年12月2日 优先权日1993年12月2日
发明者惠和兴, 李瑞年, 崔泌 申请人:北京理工大学