專利名稱：柵控低逸出功陰極脈沖除塵器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種環(huán)保除塵設(shè)備——柵控低逸出功陰極脈沖除塵器。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)用于粉塵污染治理的環(huán)保除塵設(shè)備，傳統(tǒng)使用靜電除塵器，這種設(shè)備除塵效率較高，但使用的高壓直流電源耗電大。靜電除塵器工作時(shí)處于電暈放電狀態(tài)，易產(chǎn)生弧光擊穿現(xiàn)象。為保持電暈放電的臨界狀態(tài)，對(duì)電源要求高，陰陽(yáng)極距精度要求高。這種除塵器極板分布密集，成本很高。本人申請(qǐng)的中國(guó)實(shí)用新型專利0125123917磁控靜電除塵器和ZL02274086.4雙荷電磁控脈沖電除塵器僅從荷電粒子粉塵在磁場(chǎng)中受力偏轉(zhuǎn)的角度降低了電除塵器的成本，提高了除塵效率。但從荷電的機(jī)理上依然是靜電除塵器的電暈放電模式，且脈沖電壓是加在陰陽(yáng)極之間，電源是高壓脈沖電源。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為治理粉塵污染，用于脫硫除塵，提供一種柵控低逸出功陰極脈沖除塵器，其具體解決方案是采用低逸出功陰極，場(chǎng)致發(fā)射的機(jī)理使除塵器陰極放射電子，在柵極的控制下來決定陰柵極之間的電子的有或無，解決了將靜電除塵器的電暈放電改進(jìn)為場(chǎng)致電子發(fā)射放電，高壓脈沖改進(jìn)為低壓脈沖控制柵極形成高壓陽(yáng)極與陰極之間的脈沖電流，陰極與陽(yáng)極的距離由窄變寬。
本實(shí)用新型柵控低逸出功陰極脈沖電除塵器內(nèi)容簡(jiǎn)述本實(shí)用新型柵控低逸出功陰極脈沖電除塵器，是由陰極、激發(fā)陽(yáng)極、控制柵極、加速極、陽(yáng)極、聚合沉降室、帶磁隙的強(qiáng)磁體、外殼、入風(fēng)口、出風(fēng)口、荷電集塵一室、荷電集塵二室組成，其特征在于在荷電集塵一室及荷電集塵二室內(nèi)分布著陽(yáng)極、加速極、控制柵極、激發(fā)陽(yáng)極和陰極；在荷電集塵一室和荷電集塵二室之間通過帶磁隙的強(qiáng)磁體相通，在荷電集塵一室與荷電集塵二室內(nèi)部分布著三種電極，即陰極、控制柵極、陽(yáng)極，或在荷電集塵一室與荷電集塵二室內(nèi)部分布著兩種電極，即陰極和陽(yáng)極；陰極是由低逸出冷陰極材料制成，在陰極的外部設(shè)置了激發(fā)陽(yáng)極，激發(fā)陽(yáng)極接正電位；陽(yáng)極在激發(fā)陽(yáng)極和陰極電場(chǎng)的作用下激發(fā)大量電子；在激發(fā)陽(yáng)極的外圍有一網(wǎng)狀控制柵極，控制柵極電位的高低決定電子的有無；在控制柵極的外部設(shè)置加速極，從控制柵極并越過控制柵極的電子在加速極作用下加速運(yùn)動(dòng)，獲得很高的能量，被加速的電子在陽(yáng)極板的作用下向陽(yáng)極擴(kuò)散遷移。
供電電源是陽(yáng)極采用直流(或脈沖)高壓供電，加速陽(yáng)極采用次高壓供電，控制柵極采用脈沖電源供電，發(fā)射陽(yáng)極采用脈沖電源或低壓直流電源(陰極電位為零電位)。
在工作狀態(tài)下，陰極和激發(fā)陽(yáng)極之間的電場(chǎng)足以使陰極產(chǎn)生冷發(fā)射，因此在陰極和激發(fā)陽(yáng)極的空間內(nèi)形成了電子云，若控制柵極處于低電位，則電子不能越過控制柵極，當(dāng)控制柵極處于高電位則電子越過控制柵極，在加速陽(yáng)極作用下向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)。因此流向陽(yáng)極的電流是時(shí)斷時(shí)續(xù)的脈沖電流。
在陽(yáng)極無電流時(shí)，粉塵粒子在電場(chǎng)作用下變成極性粒子，在陽(yáng)極有電流時(shí)，極性粒子被荷電，荷以負(fù)電荷的粒子向陽(yáng)極板運(yùn)動(dòng)，且被陽(yáng)極板捕獲。
本實(shí)用新型是采用電子場(chǎng)致發(fā)射，發(fā)射的電子在電場(chǎng)作用下遷移與擴(kuò)散，克服了極距精度不高造成除塵效率下降的現(xiàn)象，陽(yáng)極電壓比靜電除塵器可大幅度降低，極距可加寬。本實(shí)用新型處于脈沖工作狀態(tài)，因此可大幅度節(jié)約能源。它可用于高比電阻的粉塵除塵。加速極和陽(yáng)極的高壓使電子加速，獲得高能電子，本實(shí)用新型可用于脫硫除塵。


圖1為柵控低逸出功陰極脈沖電除塵器結(jié)構(gòu)示意圖圖2為柵控低逸出功陰極脈沖三極電除塵器結(jié)構(gòu)示意圖圖3為逸出功陰極的二極電除塵器結(jié)構(gòu)示意圖圖中1為陰極、2為激發(fā)陽(yáng)極、3為控制柵極、4為加速極、5為陽(yáng)極、6為聚合沉降室、7為帶磁隙的強(qiáng)磁體、8為外殼、9為入風(fēng)口、10為出風(fēng)口、11為荷電集塵一室、12為荷電集塵二室。
具體實(shí)現(xiàn)方式實(shí)施例1本實(shí)用新型柵控低逸出功陰極脈沖除塵器是這樣實(shí)現(xiàn)的。見圖1，荷電集塵一室11與荷電集塵二室12內(nèi)部分布著五種電極，陰極1是由低逸出功材料制成，陰極1接零電位。在陰極1的外部包圍著激發(fā)陽(yáng)極2，激發(fā)陽(yáng)極2接一定的正電位，激發(fā)陽(yáng)極2與陰極1之間存在著導(dǎo)致陰極發(fā)射的電場(chǎng)，并且激發(fā)陽(yáng)極在電子的碰撞下可激發(fā)二次電子發(fā)射，這樣在陰極1和激發(fā)陽(yáng)極2所包圍的空間形成了大量的電子云。
控制柵極3置于激發(fā)陽(yáng)極2外圍，它接以控制脈沖電位，當(dāng)控制柵極3處于低電位時(shí)，電子被阻斷不能透過柵網(wǎng)向外運(yùn)動(dòng)，當(dāng)控制柵極3處于高電位時(shí)，電子可穿過柵網(wǎng)向外遷移或擴(kuò)散。
加速極4接以次高壓，當(dāng)控制柵極3處于高電位時(shí)，穿過柵網(wǎng)的電子在加速極4的電場(chǎng)作用下，加速運(yùn)動(dòng)。
陽(yáng)極5接以直流高壓或脈沖高壓，若接脈沖高壓，則此高壓必須與控制柵極3的脈沖電壓同步。經(jīng)加速極4加速的電子，在陽(yáng)極5的作用下，繼續(xù)向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)，最終被陽(yáng)極5所捕獲。
在電子從陰極1發(fā)出，向陽(yáng)極5的運(yùn)動(dòng)過程中，形成了電離，荷電等復(fù)雜過程。
帶粉塵的氣流，從入口9進(jìn)入到除塵器。在控制柵極3處于高電位時(shí)，除塵器內(nèi)充滿了電子及離子，粉塵被荷電，被荷電的粉塵在電場(chǎng)作用下，向電極運(yùn)動(dòng)，大部分荷負(fù)電的粉塵被陽(yáng)極捕獲，荷正電的粉塵被陰極捕獲。
荷電集塵一室11與荷電集塵二室12之間通過帶磁隙的強(qiáng)磁體7的磁隙相通，流經(jīng)磁隙的帶電粉塵在磁場(chǎng)的作用下，發(fā)生偏轉(zhuǎn)，進(jìn)入聚合降沉室6。沒有帶電的中性粉塵在磁場(chǎng)作用下，可產(chǎn)生極化，被極化的粉塵更易荷電，粉塵在荷電集塵室二進(jìn)一步荷電除塵，被靜化的氣體從出口10流出。
實(shí)施例2見圖2，柵控低逸出功陰極脈沖三極電除塵器，在實(shí)施例1其它結(jié)構(gòu)不變的情況下，為使設(shè)備簡(jiǎn)化，可省去激發(fā)陽(yáng)極2及加速電極4，在荷電集塵一室11與荷電集塵二室12內(nèi)部分布著三種電極，即陰極1、控制柵極3、陽(yáng)極5，則此設(shè)備變成柵控低逸出功陰極脈沖三極電除塵器。此時(shí)，控制柵極3既起到控制作用又起激發(fā)及加速作用。
實(shí)施例3見圖3，逸出功陰極的二極電除塵器，是在實(shí)施例1其它結(jié)構(gòu)不變的情況下，為使設(shè)備簡(jiǎn)化，可省去激發(fā)陽(yáng)極2及加速電極4，若進(jìn)一步再省去控制柵極3，則在荷電集塵一室11與荷電集塵二室12內(nèi)部只分布著兩種電極，即陰極1和陽(yáng)極5，使之成為低逸出功陰極的二極除塵器。
權(quán)利要求1.一種柵控低逸出功陰極脈沖電除塵器，是由陰極(1)、激發(fā)陽(yáng)極(2)、控制柵極(3)、加速極(4)、陽(yáng)極(5)、聚合沉降室(6)、帶磁隙的強(qiáng)磁體(7)、外殼(8)、入風(fēng)口(9)、出風(fēng)口(10)、荷電集塵一室(11)、荷電集塵二室(12)組成，其特征在于在荷電集塵一室(11)及荷電集塵二室(12)內(nèi)分布著陽(yáng)極(5)、加速極(4)、控制柵極(3)、激發(fā)陽(yáng)極(2)和陰極(1)；在荷電集一室(11)和荷電集塵二室(12)之間通過帶磁隙的強(qiáng)磁體(7)相通，在荷電集塵一室(11)與荷電集塵二室(12)內(nèi)部分布著三種電極，即陰極(1)、控制柵極(3)、陽(yáng)極(5)，或在荷電集塵一室(11)與荷電集塵二室(12)內(nèi)部分布著兩種電極，即陰極(1)和陽(yáng)極(5)；在陰極(1)的外部設(shè)置了激發(fā)陽(yáng)極(2)，激發(fā)陽(yáng)極(2)接正電位；在激發(fā)陽(yáng)極(2)的外圍有一網(wǎng)狀控制柵極(3)，在控制柵極(3)的外部設(shè)置加速極(4)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種環(huán)保除塵設(shè)備柵控低逸出功陰極脈沖除塵器，其特征在于在荷電集塵一室及荷電集塵二室內(nèi)分布著陽(yáng)極、加速極、控制柵極、激發(fā)陽(yáng)極和陰極；在荷電集一室和荷電集塵二室之間通過帶磁隙的強(qiáng)磁體相通，在荷電集塵一室與荷電集塵二室內(nèi)部分布著三種電極，即陰極、控制柵極、陽(yáng)極，或在荷電集塵一室與荷電集塵二室內(nèi)部分布著兩種電極，即陰極和陽(yáng)極；在陰極的外部設(shè)置了激發(fā)陽(yáng)極，激發(fā)陽(yáng)極接正電位；在激發(fā)陽(yáng)極的外圍有一網(wǎng)狀控制柵極，在控制柵極的外部設(shè)置加速極。本實(shí)用新型克服了極距精度不高造成除塵效率下降的現(xiàn)象。陽(yáng)極電壓比靜電器可大幅度降低，極距可加寬?？纱蠓裙?jié)約能源。它可用于高比電阻的粉塵除塵、用于脫硫除塵。
文檔編號(hào)B03C3/00GK2656011SQ0323814
公開日2004年11月17日 申請(qǐng)日期2003年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月8日
發(fā)明者張辛衡, 朱世文, 張寅嘯 申請(qǐng)人:張寅嘯