一种微细颗粒物电凝并结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于环境工程领域，具体涉及一种微细颗粒物电凝并结构。
【背景技术】
[0002]冶金、电力及其它工业炉窑在生产运行过程中产生大量的烟气粉尘。目前，工业粉尘的去除主要利用电除尘器、布袋除尘器等除尘设备实现。虽然现有的电除尘器及布袋除尘器对粉尘的捕集效率可高达99.9%。但是对于微细颗粒物，特别是粒径在0.1-1 μπι的亚微米颗粒，除尘效率不足85%。这些微细颗粒物严重污染环境，并造成雾霾天气。
[0003]凝并是微细颗粒在外力作用下相互碰撞或粘附，结成较大颗粒的过程。常见的主要有:气溶胶升温法、声波凝并法、脉动排气法和电凝并法等。其中电凝并法是先使颗粒经过异极性荷电，在随后的运动中异性电荷相互吸引，使得粒子相互碰撞、聚合。是一种针对工业烟气治理效率较高且可行的技术方法。目前电凝并法主要包括以下四种:直流电场中同极性荷电粉尘的凝并；直流电场中异极性荷电粉尘的凝并；交变电场中同极性荷电粉尘的凝并；交变电场中异极性荷电粉尘的凝并。其中，直流电场和交变电场中异极性荷电粉尘的凝并是效率较高的方法。但是现有电凝并装置设计简单，微细颗粒在荷电阶段不能充分荷电，在随后聚合阶段荷不同电荷颗粒又不能充分碰撞、聚合，导致凝并效率较低。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的是提供一种微细颗粒物电凝并结构，提高电除尘器或布袋除尘器除尘效率。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种微细颗粒物电凝并结构，微细颗粒物电凝并结构I位于电除尘器或布袋除尘器2前部，微细颗粒物电凝并结构I由一个以上的基本模块16组合装配而成，每个基本模块16由荷电单元和聚合单元连接组成；
[0007]所述的聚合单元分为扰流聚合单元4和交变电场聚合单元6两种形式，烟气通过的一级基本模块16的聚合采用扰流聚合单元4，对于二级或三级基本模块16的聚合采用交变电场单元6 ；
[0008]所述的扰流聚合单元4由壳体构成箱体结构，进行箱体的紊流烟气中的荷电粒子相互碰撞，从而产生聚合作用；
[0009]所述的交变聚合单元6由壳体、交变板状电极11组成，交变板状电极11连接交流高压电源14，其中交变板状电极11位于壳体中部与两侧壳体侧壁相成交变电场，交变电场会使荷电粒子产生往复振动；
[0010]所述的每个荷电单元由壳体7、电晕极8、接地极9、正直流高压电源12及负直流高压电源13组成，采用异极性凝并电场，即微细颗粒物的荷电区域是以正、负等间距间隔布置的电场通道组成，每个通道中布置数排电晕线形成电晕极8，相邻两排电晕极8分别连接正直流高压电源12、负直流高压电源13，相邻两排电晕极8的中间是共用的接地极9板，其与电晕极8之间形成电晕电场，每个荷电单元中的通道数应为偶数，最少是2个。
[0011]对于二个以上基本模块16连接成的微细颗粒物电凝并结构1，二级基本模块16中荷电单元布置正、负电晕线通道时应与每一基本模块16中荷电单元正、负电晕线通道错位布置，即二级基本模块16正电晕通道应对应一级基本模块16中负电晕通道。
[0012]所述的接地极9的末端设计为“Y”型燕尾形状10，相邻的两个极板形成文丘里结构。
[0013]所述的基本模块16通过每个基本模块16两端的连接法兰用螺栓、螺母及垫片装配连接。
[0014]本实用新型的优点为:传统电凝并装置采用扰流柱结构增加荷电颗粒相互碰撞的机率，但荷电粒子与扰流柱碰撞的同时会造成粒子所荷电荷的损失，从而导致凝并效率下降，本实用新型的扰流聚合单元4是由壳体结构组成的通道，前端荷电单元中荷电的粒子通过接地极板后部“Y”形燕尾形成的文丘里结构，在文丘里作用下烟气发生扰流，荷不同电荷粒子发生碰撞、聚合。对于需提高凝并效率而增加的一级以上基本单元中的交变聚合单元6，由壳体、交变板状电极11组成，交变板状电极11连接交流高压电源14，其中交变板状电极11位于壳体中部与两侧壳体侧壁相成交变电场，交变电场会使荷电粒子产生往复振动，使得粒子相互碰撞、聚合的机率大为增加。本实用新型提高电除尘器或布袋除尘器除尘效率。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的一种微细颗粒物电凝并结构布置位置示意图。
[0016]图2为本实用新型的一种微细颗粒物电凝并结构整体结构示意图。
[0017]图3为本实用新型的荷电单元电场电力线分布示意图。
[0018]图4为本实用新型的荷电单元电场微细颗粒荷电示意图。
[0019]图5为本实用新型的基本模块16流场示意图。
【具体实施方式】
[0020]结合附图对本实用新型进行详细说明。
[0021]参照图1，一种微细颗粒物电凝并结构，微细颗粒物电凝并结构I位于电除尘器或布袋除尘器2前部，对烟气中微细颗粒物进行电凝并处理，处理后微细颗粒物的粒径显著加大，能够有效提高后续电除尘器或布袋除尘器2除尘效率。
[0022]参照图2，微细颗粒物电凝并结构I由一个以上的基本模块16组合装配而成。基本模块16由荷电单元和聚合单元连接组成。相邻二个基本模块16中荷电单元应分别为第一荷电单元3和与前级错开布置正负电晕极的第二荷电单元5。
[0023]所述的聚合单元分为扰流聚合单元4和交变电场聚合单元6两种形式，烟气通过的一级基本模块16的聚合采用扰流聚合单元4，对于二级或三级基本模块16的聚合采用交变电场单元6。
[0024]所述的扰流聚合单元4由壳体构成箱体结构，进行箱体的紊流烟气中的荷电粒子相互碰撞，从而产生聚合作用；
[0025]参照图2，所述的交变聚合单元6，由壳体、交变板状电极11组成，交变板状电极11连接交流高压电源14，壳体接地15，其中交变板状电极11位于壳体中部与两侧壳体侧壁相成交变电场，交变电场会使荷电粒子产生往复振动，使得粒子相互碰撞、聚合的机率大为增加。
[0026]参照图3、图4，所述的每个荷电单元由壳体7、电晕极8、接地极9、正直流高压电源12及负直流高压电源13组成，采用异极性凝并电场，即微细颗粒物的荷电区域是以正、负等间距间隔布置的电场通道组成，每个通道中布置数排电晕线形成电晕极8，相邻两排电晕极8分别连接正直流高压电源12、负直流高压电源13，相邻两排电晕极8的中间是共用的接地极9板，其与电晕极8之间形成电晕电场，每个荷电单元中的通道数应为偶数，最少是2个，其中一半电晕极8连接正直流高压电源12，其余一半电晕极8连接负直流高压电源13，间隔布置。
[0027]对于二个以上基本模块16连接成的微细颗粒物电凝并结构1，二级基本模块16中荷电单元布置正、负电晕线通道时应与每一基本模块16中荷电单元正、负电晕线通道错位布置，即二级基本模块16正电晕通道应对应一级基本模块16中负电晕通道，此种布置便于一级基本模块16中荷正电荷的颗粒在后续直接进入二级基本模块16后与荷负电荷颗粒碰撞、聚合，反之亦然。
[0028]所述的接地极9的末端设计为“Y”型燕尾形状10，相邻的两个极板形成文丘里结构。
[0029]所述的基本模块16通过每个基本模块16两端的连接法兰用螺栓、螺母及垫片装配连接。
[0030]本实用新型的而工作原理为:
[0031]参照图5，烟气首先进入一级基本模块16的荷电单元，在正、负高压电场中分别荷上正电荷和负电荷，在通过接地极9板末端“Y”形燕尾形状10后进入聚合单元，在文丘里作用下荷不同电荷颗粒发生碰撞、聚合。
[0032]如为提高凝并效率可布置二级基本模块16。烟气流出一级基本模块16后，进入二级基本模块16的荷电单元，在与一级基本模块16荷电单元错位布置的正、负高压电场中分别荷上正电荷和负电荷，在通过接地极9板末端“Y”形燕尾形状10后，进入布置有交变电场的交变聚合单元6，在交变电场作用下荷电颗粒产生往复振动，粒子相互碰撞、聚合。
[0033]微细颗粒物电凝并结构I能够根据所需凝并效率的要求，利用数个基本模块16组成二级或二级以上电凝并装置。
【主权项】
1.一种微细颗粒物电凝并结构，其特征在于:微细颗粒物电凝并结构(I)位于电除尘器或布袋除尘器⑵前部，微细颗粒物电凝并结构⑴由一个以上的基本模块(16)组合装配而成，每个基本模块(16)由荷电单元和聚合单元连接组成； 所述的聚合单元分为扰流聚合单元(4)和交变电场聚合单元(6)两种形式，烟气通过的一级基本模块(16)的聚合采用扰流聚合单元(4)，对于二级或三级基本模块(16)的聚合采用交变电场单元(6)； 所述的扰流聚合单元(4)由壳体构成箱体结构，进行箱体的紊流烟气中的荷电粒子相互碰撞，从而产生聚合作用； 所述的交变聚合单元￠)由壳体、交变板状电极(11)组成，交变板状电极(11)连接交流高压电源(14)，其中交变板状电极(11)位于壳体中部与两侧壳体侧壁相成交变电场，交变电场会使荷电粒子产生往复振动； 所述的每个荷电单元由壳体(7)、电晕极(8)、接地极(9)、正直流高压电源(12)及负直流高压电源(13)组成，采用异极性凝并电场，即微细颗粒物的荷电区域是以正、负等间距间隔布置的电场通道组成，每个通道中布置数排电晕线形成电晕极(8)，相邻两排电晕极(8)分别连接正直流高压电源(12)、负直流高压电源(13)，相邻两排电晕极⑶的中间是共用的接地极(9)板，其与电晕极(8)之间形成电晕电场，每个荷电单元中的通道数应为偶数，最少是2个。
2.根据权利要求1所述的一种微细颗粒物电凝并结构，其特征在于:所述的接地极(9)的末端设计为“Y”型燕尾形状(10)，相邻的两个极板形成文丘里结构。
【专利摘要】一种微细颗粒物电凝并结构，微细颗粒物电凝并结构位于电除尘器或布袋除尘器前部，微细颗粒物电凝并结构由一个以上的基本模块组合装配而成，每个基本模块由荷电单元和聚合单元连接组成；聚合单元分为扰流聚合和交变电场聚合两种形式，烟气通过的一级基本模块的聚合单元采用扰流聚合结构，对于二级或三级基本模块的聚合单元采用交变电场结构；每个荷电单元由壳体、电晕极、接地极、正直流高压电源及负直流高压电源组成，采用异极性凝并电场，接地极的末端设计为“Y”型燕尾形状，相邻的两个极板形成文丘里结构，在文丘里作用下烟气发生扰流，荷不同电荷粒子发生碰撞、聚合，本实用新型提高电除尘器或布袋除尘器除尘效率。
【IPC分类】B01D51-02, B03C3-01
【公开号】CN204353005
【申请号】CN201420759027
【发明人】艾华
【申请人】中国重型机械研究院股份公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年12月2日