基于旋轉(zhuǎn)極線的氣體靜電凈化方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于旋轉(zhuǎn)極線的氣體靜電凈化方法，解決了現(xiàn)有凈化方法作用單一、對微細(xì)顆粒物捕集效果差、能耗高等問題。技術(shù)方案包括將氣體引入筒體底部的進(jìn)氣口處，通過筒壁上的進(jìn)水噴嘴向進(jìn)氣口處的氣體噴霧加濕后自下向上流動；由于繞筒體中心軸線旋轉(zhuǎn)且?guī)в胸?fù)高壓靜電的多根組合電極線會在其對應(yīng)的筒體區(qū)域形成具有負(fù)高壓靜電的傘狀靜電層，所述加濕后的氣體在穿過該層時，細(xì)菌被殺滅，霧滴及微細(xì)顆粒物被拋向筒內(nèi)壁；穿過所述傘狀靜電層的凈化后的氣體則上升至筒體的出氣口排出。本發(fā)明方法簡單、操作簡便、阻力低、效率高、占地面積小、耐腐蝕、無結(jié)垢堵塞、重量輕、能耗小、成本低、兼具除塵、殺菌、除霧作用。
【專利說明】基于旋轉(zhuǎn)極線的氣體靜電凈化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工業(yè)或家用的空氣凈化方法，具體的說是一種基于旋轉(zhuǎn)極線的氣體靜電凈化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，室外空氣污染的加重，人們對室內(nèi)空氣凈化的要求也日益增加，要求既要能除塵凈化同時還能殺菌。目前，室內(nèi)空氣的凈化技術(shù)主要有吸附、過濾、等離子體、靜電、膜分離以及光觸媒等多種方法。這些方法或者作用單一、或者存在二次污染，或者作用周期短、或者對人體健康有影響，或者體積龐大、運(yùn)行成本或設(shè)備投資高等等，難以綜合有效地解決人們?nèi)粘Ｉ钪械拇_實存在的空氣凈化問題。
[0003]另一方面，現(xiàn)有的各類工業(yè)應(yīng)用除塵設(shè)施對微細(xì)顆粒物的捕集的效果較差，特別是對pM2.5、pMIO及氣溶膠等捕集效果極差，如何實現(xiàn)同步高效、低成本、低能耗、快速分離一直是本領(lǐng)域技術(shù)人員希望解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問題，提供一種方法簡單、操作簡便、阻力低、效率高、占地面積小、耐腐蝕、無結(jié)垢堵塞、重量輕、能耗小、成本低、兼具除塵、殺菌、除霧作用的適于家庭、辦公或公共場所空氣和工業(yè)氣體凈化的的基于旋轉(zhuǎn)極線的氣體靜電凈化方法。
[0005]本發(fā)明方法包括將氣體引入筒體底部的進(jìn)氣口處，通過筒壁上的進(jìn)水噴嘴向進(jìn)氣口處的氣體噴霧加濕，加濕后的氣體自下向上流動；由于繞筒體中心軸線旋轉(zhuǎn)且?guī)в胸?fù)高壓靜電的多根組合電極線會在其對應(yīng)的筒體區(qū)域形成具有負(fù)高壓靜電的傘狀靜電層，所述加濕后的氣體在穿過該層時，細(xì)菌被殺滅，氣體中的部分微細(xì)顆粒物及霧滴被荷電，這些被荷電的以及原先帶有負(fù)電的霧滴及微細(xì)顆粒物中大部分在旋轉(zhuǎn)的組合電極線產(chǎn)生的離心力作用下被拋向筒內(nèi)壁而被筒壁吸附；同時，在高壓靜電作用下，氣體中其余部分未被荷電的及原先帶有正電的微細(xì)顆粒物及霧滴則被吸附在組合電極線表面或其周圍，隨后在旋轉(zhuǎn)的組合電極線產(chǎn)生的離心力的作用下，吸附在組合電極線表面或其周圍的霧滴及微細(xì)顆粒物被拋向筒內(nèi)壁；穿過所述傘狀靜電層的凈化后的氣體則上升至筒體的出氣口排出；所述組合電極線由多根編織線及金屬導(dǎo)電絲交錯分布后捆扎而成，所述編織線為具有吸濕性的纖維質(zhì)材料。
[0006]所述傘狀靜電層至少有兩層，相鄰兩層傘狀靜電層所帶的電荷極性相反，且與氣體接觸的第一層傘狀靜電層帶有負(fù)高壓靜電，所述加濕后的氣體自下向上依次穿過所述至少兩層傘狀靜電層。
[0007]所述筒內(nèi)壁上被分離出來的霧滴及微細(xì)顆粒物沿筒壁下行，并被來自筒體上段沖洗噴嘴噴出的水沖刷后被環(huán)形設(shè)在筒體上的擋泥板收集再由筒體上的塵泥出口排出。
[0008]所述氣體在筒體進(jìn)氣口處的高速旋轉(zhuǎn)的引風(fēng)葉輪的作用下被引入筒體底部的進(jìn)氣口處。
[0009]所述組合電極線帶有2-10萬伏電壓。
[0010]所述編織線及金屬導(dǎo)電絲的直徑均為0.1 - 2mm;所述組合電極線的直徑為2-10mm，其中，采用的編織線及金屬導(dǎo)電絲的根數(shù)比為10:9_11。
[0011]通過筒壁上的進(jìn)水噴嘴向進(jìn)氣口處的氣體噴霧加濕，將氣體加濕到90%以上的相對濕度。
[0012]控制所述多根組合電極線的旋轉(zhuǎn)速度，具體為，使其高速旋轉(zhuǎn)和低速旋轉(zhuǎn)交錯進(jìn)行，所述高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速為600-100轉(zhuǎn)/min，所述低速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速為100-500轉(zhuǎn)/min。
[0013]所述多根組合電極線的高速旋轉(zhuǎn)時長為5-15s，低速旋轉(zhuǎn)時長為50-100S。
[0014]所述多根組合電極線的一端安裝在導(dǎo)電圓盤上，另一端為自由端，所述至少一層導(dǎo)電圓盤經(jīng)導(dǎo)電圓環(huán)套裝在帶電軸上，所述帶電軸連接絕緣聯(lián)軸器，上述結(jié)構(gòu)形成一層靜電組件，電機(jī)的轉(zhuǎn)軸至少串聯(lián)連接一層靜電組件，所述電機(jī)經(jīng)支撐梁固定在筒壁上。
[0015]所述導(dǎo)電圓盤優(yōu)選為1-3層。所述每個導(dǎo)電圓盤之間距離為100_200mm。
[0016]可適用于上述方法的裝置，包括底部設(shè)有進(jìn)氣口、頂部設(shè)有出氣口的筒體，以及經(jīng)支撐梁固定在筒體上段中心軸線位置的至少一個電機(jī)，還包括有由電機(jī)驅(qū)動的至少一層靜電組件，所述靜電組件包括絕緣聯(lián)軸器，以及與絕緣連軸器連接的帶電軸，沿所述帶電軸軸向設(shè)置有1-3層導(dǎo)電圓盤，所述導(dǎo)電圓盤上均勻設(shè)置有多根組合電極線，所述組合電極線一端連接在導(dǎo)電圓盤上，另一端為自由端；所述組合電極線由多根編織線及金屬導(dǎo)電絲交錯分布后捆扎而成，所述編織線為具有吸濕性的纖維質(zhì)材料；所述最下層靜電組件的帶電軸下端還與位于筒體下段的筒體中心軸線位置的引風(fēng)葉輪連接。
[0017]所述組合電極線的長度控制為:所述自由端在高速旋轉(zhuǎn)時距離筒壁不小于5cm。
[0018]所述編織線及金屬導(dǎo)電絲的直徑均為0.1 — 2mm ;
[0019]所述組合電極線的直徑為2-10mm，其中，采用編織線及金屬導(dǎo)電絲的根數(shù)比為10:9-11。
[0020]所述每個導(dǎo)電圓盤上沿周向均勻連接有4-10根組合電極線；相鄰兩層所述導(dǎo)電圓盤之間距離為100-200mm。
[0021]所述帶電軸經(jīng)電刷組件與高壓直流電源的正極或負(fù)極相連接。
[0022]所述靜電組件至少有2層，由同一電機(jī)或各自對應(yīng)的電機(jī)驅(qū)動，相鄰兩層靜電組件中的帶電軸分別經(jīng)電刷組件與高壓直流電源極性相反的電極連接，且最下層靜電組件中的帶電軸分別經(jīng)電刷組件與高壓直流電源的負(fù)極相連接。
[0023]所述筒體下段的筒壁上沿筒體圓周方向環(huán)形設(shè)有多個用于對進(jìn)氣口處的氣體進(jìn)行加濕的進(jìn)水噴嘴。
[0024]所述筒體上段沿筒體圓周方向環(huán)形設(shè)置多個用于沖洗筒壁的沖洗噴嘴；所述筒體下段設(shè)有多個塵泥出口，所述塵泥出口處的筒壁上設(shè)有上段向筒內(nèi)突出的環(huán)形擋泥板。
[0025]所述導(dǎo)電圓盤經(jīng)導(dǎo)電圓環(huán)套裝在帶電軸上，所述導(dǎo)電圓環(huán)由兩個經(jīng)螺栓連接的半圓環(huán)構(gòu)成。
[0026]所述的每層靜電組件既可以共用同一電機(jī)驅(qū)動，可以采用單獨(dú)的電機(jī)驅(qū)動。電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與帶電軸之間、帶電軸與帶電軸間的連接均通過絕緣聯(lián)軸器連接。
[0027]本發(fā)明中，電機(jī)經(jīng)轉(zhuǎn)軸、聯(lián)軸器、帶電軸最終驅(qū)動組合電極線高速旋轉(zhuǎn)。由于組合電極線是由多根編織線及金屬導(dǎo)電絲交錯分布后捆扎而成，因而較常規(guī)的金屬葉輪或者是金屬棒而言，具有以下幾個特點(diǎn):(1)具有帶電性能:組合電極線中均勻捆扎有金屬導(dǎo)電絲，而組合電極線又經(jīng)導(dǎo)電圓盤、導(dǎo)電圓環(huán)和帶電軸連接，因而組合電極線也帶有了高壓靜電，對帶有相反電荷及未荷電的霧滴和微細(xì)顆粒物具有靜電吸附作用，進(jìn)而可在離心力的作用下將使該部分霧滴和微細(xì)顆粒被拋向筒內(nèi)壁，達(dá)到塵氣分離的作用，并且高壓靜電下，對氣體中的病菌也有高效的殺滅作用；(2)具有放電性:由于組合電極線直徑較小，易放電；(3)具有吸水性能及柔性:組合電極線中交錯捆扎有編織線，具有纖維的柔性，組合電極在高速轉(zhuǎn)旋狀態(tài)下還在離心力作用下呈傘狀張開，當(dāng)氣體通過時，氣體中的微細(xì)顆粒物/霧滴與組合電極線的相對運(yùn)動速度高達(dá)數(shù)十米甚至數(shù)百米，其強(qiáng)烈的慣性碰撞作用使微細(xì)顆粒物/霧滴極易撞擊到組合電極線上，由于組合電極線中含有編織線，因而這些微細(xì)顆粒物/霧滴也能夠被捕集。同時，組合電極線還會使附近的含微細(xì)顆粒物/霧滴氣流高速旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力比普通離心式除霧器高百倍以上，離心除塵/霧作用顯著。高速旋轉(zhuǎn)的組合電極線還會產(chǎn)生強(qiáng)烈紊流擴(kuò)散效應(yīng)，使非常細(xì)的顆粒物/霧滴附著在旋線表面而被捕集。即使微細(xì)顆粒物在離心力作用下脫落，脫落后必向筒體內(nèi)壁運(yùn)動，運(yùn)動時又被吸附到電極線表面，依次到達(dá)電極線末端，最終，在離心力作用下，被捕集的微細(xì)顆粒物/霧滴被高速旋轉(zhuǎn)的組合電極線的自由端甩向筒壁，然后通過清洗噴頭噴出的水清洗下來從塵泥排口排出。實現(xiàn)了含塵/霧氣流的凈化。由于液滴本身對細(xì)小顆粒具有吸附作用，因此除霧的同時也實現(xiàn)了除塵；另一方面編織線在被濕潤后會由絕緣狀態(tài)變?yōu)閹щ姞顟B(tài)，促進(jìn)微細(xì)顆粒物的吸附，也會進(jìn)一步提高了靜電除塵的效果。
[0028]進(jìn)一步的，為了提高靜電吸附效果，優(yōu)選采用多層(至少2層)靜電組件串聯(lián)形式，并使相鄰兩層靜電組件所帶電性相反，但要求最下層(與氣體接觸的第一層)的靜電組件帶上負(fù)高壓靜電。這樣可在筒體內(nèi)交錯形成多層帶不同電性的傘狀靜電層，當(dāng)氣體上升至最下層的傘狀靜電層時，因該層的高壓靜電接入為負(fù)極，則該傘狀靜電層具有負(fù)高壓靜電，電極放電使氣體中的部分微細(xì)顆粒物及霧滴被荷電，和原先帶有負(fù)電荷的微細(xì)顆粒物及霧滴一起被相鄰帶有正電的傘狀靜電層吸附或者在離力心的作用下拋向壁面被筒體吸附。同時氣體中其余未被荷電及原先就帶負(fù)電荷的微細(xì)顆粒物和霧滴則會被吸附并滯留在該層，并被高速旋轉(zhuǎn)的組合電級線吸附并在離心力的作用下分離，甩向筒壁；當(dāng)氣體上升至相鄰上層的傘狀靜電層時，因該層的高壓靜電接入為正極，則該傘狀靜電層具有正高壓靜電，氣體中余下未分離的帶正電荷的微細(xì)顆粒物及霧滴會被吸附并滯留在該層，并被高速旋轉(zhuǎn)的組合電級線吸附并離心分離。以此類類推，當(dāng)氣體穿越上述多層傘狀靜電層后，其含有的微細(xì)顆粒物/霧滴會被層層分離，高效去除。
[0029]所述電機(jī)優(yōu)選變頻調(diào)速，可以根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，或者其組合電級線旋轉(zhuǎn)在高速與低速間交替進(jìn)行，利于吸附，提高除塵效果，低速狀態(tài)時保持一段時間利于吸附，高速狀態(tài)保持則有利提高離心利，將吸附于組合電極線上的微細(xì)顆粒物及霧滴拋向壁面。
[0030]綜上，采用本發(fā)明的組合電極線，使其高速旋轉(zhuǎn)并帶高壓靜電，可以同時實現(xiàn)除塵、殺菌和除霧的作用。
[0031]所述組合電極線的長度控制為:所述自由端在高速旋轉(zhuǎn)時應(yīng)距離筒壁不小于5cm，以避免高速轉(zhuǎn)旋下的組合電極線與筒壁接觸發(fā)生漏電的問題。[0032]為保證捆扎后的組合電極線具有優(yōu)異的吸濕性和帶電性能，所述編織線及金屬導(dǎo)電絲的直徑優(yōu)選均為0.1 — 2mm ;所述組合電極線的直徑為2_10mm，其中，編織線及金屬導(dǎo)電絲的根數(shù)比優(yōu)選為1:0.9-1.1。所述每層導(dǎo)電圓盤上設(shè)置的組合電極線優(yōu)選為4 - 10根，具體設(shè)置的根數(shù)與電極線的長度相關(guān)。電極線越長，設(shè)置的根數(shù)相應(yīng)增加，但不作嚴(yán)格規(guī)定，而電極線的長度則跟筒體的直徑有關(guān)，以不接觸筒壁為好。所述編織線為具有吸濕性的纖維材質(zhì)編織而成，如天然纖維或合成纖維，所述金屬導(dǎo)電絲可以為導(dǎo)電性能較好的不銹鋼絲、銅絲等，具體選擇時應(yīng)考慮防腐蝕問題，以期盡可能提高其使用壽命。
[0033]所述進(jìn)水噴嘴的目的是為了給進(jìn)入筒體內(nèi)的氣體加濕，以增加氣流濕度，便于提高后續(xù)傘狀靜電層的靜電捕集效率。所述加濕程度優(yōu)選為將進(jìn)入筒體的氣流濕度加到90%以上。
[0034]所述擋泥板的作用一方面是為了收集由筒壁滑落下來的灰塵及霧滴，并將其導(dǎo)流至泥塵出口排出筒體外，另一方面，由于擋泥板的上段向筒內(nèi)突出，因而對上升的氣體還具有一定的導(dǎo)向作用，不使其沿筒壁上升，由組合電極線的自由端與筒壁間的間隙穿過，而是集中向筒體的中心上升，能夠穿過給合電極形成的傘狀靜電層，保證凈化效果。
[0035]進(jìn)一步的，在筒體上段沿筒體圓周方向環(huán)形設(shè)計多個沖洗噴嘴用于沖洗筒體，清洗附著在筒壁上的灰塵和霧滴，避免對筒壁的腐蝕和堵塞，所述沖洗過程可定時或人為控制進(jìn)行。
[0036]使帶電軸通電的相關(guān)結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，在此不作詳述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)具體情況進(jìn)行合理設(shè)計，以使帶電軸帶上高壓靜電，如通過電刷組件，將高壓電源的正極與帶電軸相連接，最終使組合電極線帶電。所述電刷組件可以列舉出滑環(huán)電刷等。
[0037]當(dāng)使用對象為工業(yè)上的排放氣時，這類氣體往往具有腐蝕性，有的還為含霧氣流，因此本發(fā)明裝置各部分可根據(jù)需要進(jìn)行防腐蝕和密封處理，以減少氣流對部件的影響，提高設(shè)備使用壽命。
[0038]本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)極為簡單、阻力低、效率高、無占地面積、耐腐蝕、無結(jié)垢堵塞、重量輕、能耗小、成本低、兼具除塵、殺菌、除霧作用的適于適用于工業(yè)含塵、含霧氣體的處理，特別對于微細(xì)顆粒物(PM2.5、pMIO及氣溶膠等)的捕集效率達(dá)60%以上，除霧效率高(可達(dá)96%以上)、滅菌效果可達(dá)90%以上。除工業(yè)應(yīng)用外，本發(fā)明裝置也可以與吸塵器的出氣口或者是空調(diào)的出風(fēng)口進(jìn)行連接，對其出口氣處的空氣進(jìn)行進(jìn)一步凈化，適用范圍廣，具有廣闊的市場。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖2為組合電極線的主視圖。
[0041]圖3為組合電極線捆扎狀態(tài)的A-A截面圖。
[0042]圖4為導(dǎo)電圓環(huán)及導(dǎo)電圓盤安裝示意圖。
[0043]圖5為導(dǎo)電圓環(huán)的截面圖。
[0044]其中，1、聯(lián)軸器；2、電機(jī)；3-筒體；4、沖洗噴嘴；5、支撐梁；6、電刷組件；7、塵泥出口 ；8、導(dǎo)電圓盤、9、進(jìn)水噴嘴；10、引風(fēng)葉輪；11、帶電軸；12、擋泥板；13、螺栓；14、組合電極線；14.1、編織線；14.2、金屬導(dǎo)電絲；15、導(dǎo)電圓環(huán)；15.1、半圓盤；16、進(jìn)氣口 ；17、出氣口 ；18、金屬捆扎帶。
【具體實施方式】
[0045]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明方法所使用裝置作進(jìn)一步解釋說明:
[0046]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明裝置作進(jìn)一步解釋說明:
[0047]筒體3的底部設(shè)有進(jìn)氣口 16、頂部設(shè)有出氣口 17，在筒體3上段筒體中心軸線位置設(shè)有電機(jī)2，所述電機(jī)2經(jīng)支撐梁5固定在筒體3內(nèi)壁上，所述電機(jī)2 (本實施例中采用一臺電機(jī))的轉(zhuǎn)軸串聯(lián)兩層(可以為多層，本實施例中為兩層)靜電組件，所述靜電組件包括絕緣聯(lián)軸器I以及與絕絲聯(lián)軸器連接的帶電軸11 (可通過軸承系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)向及支撐)，通過絕緣聯(lián)軸器I使電機(jī)2的轉(zhuǎn)軸與帶電軸11、以及不同靜電組件中的帶電軸11間進(jìn)行絕緣，避免轉(zhuǎn)軸帶電，也避免相鄰帶電軸11間導(dǎo)電，所述帶電軸11上套裝(鍵連接)有導(dǎo)電圓環(huán)15，所述導(dǎo)電圓環(huán)15上設(shè)有至少一層導(dǎo)電圓盤8 (優(yōu)選1-3層，間距為100-200mm)，所述導(dǎo)電圓盤8上均勻設(shè)置有多根組合電極線14 (優(yōu)選4 一 10根)，所述組合電極線14 一端連接在導(dǎo)電圓盤8上，另一端為自由端；參見圖2，所述組合電極線14由多根編織線14.1 (本實施例中為棉線)及金屬導(dǎo)電絲14.2 (本實施例為經(jīng)防腐蝕處理過的不銹鋼絲)交錯分布后由金屬捆扎帶18捆扎而成，所述金屬捆扎帶18之間的距離為組合電極線14直徑的4-8倍，參照圖3，所述導(dǎo)電圓環(huán)15由兩個經(jīng)螺栓18連接的半圓環(huán)15.1構(gòu)成，可方便拆卸更換組合電極線。所述組合電極線14的長度控制為:所述自由端末端在高速旋轉(zhuǎn)時距離筒壁不小于5cm，以保證與筒壁的有效距離。所述編織線14.1及金屬導(dǎo)電絲14.2的直徑均為
0.1 - 2mm ;所述組合電極線14的直徑為2_10mm，其中，編織線14.1及金屬導(dǎo)電絲14.2的摻入數(shù)量比為10:9-11。所述筒體3下段的筒壁上沿筒體圓周方向環(huán)形設(shè)有多個用于對進(jìn)氣口 16處的氣體進(jìn)行加濕的進(jìn)水噴嘴9。所述筒體3下段還設(shè)有多個塵泥出口 7，所述塵泥出口 7處的筒壁上設(shè)有環(huán)形的擋泥板12，所述擋泥板12的上段向筒內(nèi)突出形成一個半漏斗形，用于收集由筒壁滑落下來的灰塵和液體，并且將其引入泥塵出口 7排出，避免分離出的泥塵下落過程中再次與進(jìn)氣口引入的氣體混合增加凈化負(fù)荷。所述筒體3上段沿筒體圓周方向環(huán)形設(shè)有多個用于沖洗筒壁的沖洗噴嘴4，該沖洗噴嘴4指向筒壁，對其進(jìn)間噴灑沖洗，從而沖刷被組合電極線14甩至筒壁上的塵泥，避免其在筒壁上長時間粘附而帶來的堵塞和腐蝕等問題。所述帶電軸11經(jīng)電刷組件6與高壓直流電源(2-10萬伏)的正極或負(fù)極連接，以使旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的帶電軸11保持帶電，下層靜電組件中帶電軸11的下端還與位于筒體3下段筒體中心軸線位置上的引風(fēng)葉輪10連接，本實施例中，下層靜電組件接入高壓靜電為負(fù)電，上層靜電組件接入的高壓靜電為正電，若靜電組件為兩層以上，則以此類推，保證相鄰相層靜電組件接入的電性相反。
[0048]凈化過程:
[0049]電機(jī)2沒啟動時，電機(jī)2的轉(zhuǎn)軸、帶電軸11、導(dǎo)電圓環(huán)15不動，一端固定在導(dǎo)電圓環(huán)15上的組合電極線14在自重作用下處于自然下垂?fàn)顟B(tài)(均不帶電)。電機(jī)4啟動后，電機(jī)2的轉(zhuǎn)軸經(jīng)聯(lián)軸器I帶動帶電軸11高速轉(zhuǎn)動(還可以高速和低速交替進(jìn)行，所述高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速為600-100轉(zhuǎn)/min，所述低速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速為100-500轉(zhuǎn)/min，高速旋轉(zhuǎn)時長為5-15s，低速旋轉(zhuǎn)時長為50-100s )，同時高壓電源線經(jīng)電刷組件6向帶電軸11供電(4-10萬伏電壓)，帶電軸11帶動和導(dǎo)電圓環(huán)15 —起旋轉(zhuǎn)，也使導(dǎo)電圓環(huán)15上的導(dǎo)電圓盤8 一起旋轉(zhuǎn)，高速旋轉(zhuǎn)使原先自然下垂的多根組合電極線14在離心力作用下呈傘狀張開，在高壓靜電的作用下形成傘狀靜電層。此時組合電極線14的自由端仍與筒體3的內(nèi)壁面保證不小于5cm的間隙。由于導(dǎo)電圓環(huán)15、導(dǎo)電圓盤8均為導(dǎo)體，因此若接入的高壓電源為正電,則最終可使旋轉(zhuǎn)的組合電極線14帶有正高壓靜電，反之則為負(fù)高壓靜電；由于本實施例中具有兩層靜電組件，因此會形成兩層不同電性的傘狀靜電層，下層為負(fù)高壓靜電、上層為正高壓靜電，若靜電組件為兩層以上，則以此類推，保證相鄰相層靜電組件接入的電性相反。
[0050]最下層靜電組件中的帶電軸11的旋轉(zhuǎn)還帶動引風(fēng)葉輪10的轉(zhuǎn)動，使進(jìn)氣口 16局部產(chǎn)生負(fù)壓，將外界的空氣(凈化前氣體)由進(jìn)氣口 16抽入筒體3內(nèi)，凈化前氣體由進(jìn)氣口16進(jìn)入筒體3內(nèi)被進(jìn)水噴嘴9噴出的水霧濕化(所述加濕程度為將進(jìn)入筒體的氣流濕度加到90%以上)后上升，濕化后的氣體先進(jìn)入下層靜電組件所對應(yīng)具有負(fù)高壓靜電的傘狀靜電層，氣體穿過該傘狀靜電層時，細(xì)菌被殺滅，氣體中的部分微細(xì)顆粒物及霧滴被荷電，這些被荷電的以及原先帶有負(fù)電的霧滴及微細(xì)顆粒物大部分在旋轉(zhuǎn)的組合電極線產(chǎn)生的離心力作用下被拋向筒內(nèi)壁而被筒壁吸附；同時，在高壓靜電作用下，氣體中的其余部分未被荷電的及原先帶有正電的微細(xì)顆粒物及霧滴則被吸附在組合電極線表面或其周圍，隨后在旋轉(zhuǎn)的組合電極線14產(chǎn)生的離心力的作用下，吸附在組合電極線14表面或其周圍的霧滴及微細(xì)顆粒物滑落至組合電極線14的自由端后被拋向筒內(nèi)壁后下滑，最終，筒壁上的所有塵泥在沖洗水的沖刷下流向泥塵出口 7，并且在高壓靜電作用下，氣體中的細(xì)菌也被有效殺滅；另一方面在切向方向上，氣體中的微細(xì)顆粒物/霧滴與組合電極線14的相對運(yùn)動速度高達(dá)數(shù)十米到數(shù)百米，其慣性碰撞作用比普通慣性除霧器高幾十倍。于是，氣流中的微細(xì)顆粒物/霧滴更易撞擊到旋線上而被捕集，其結(jié)果是慣性除塵/霧效率大幅度提升。同時，高速旋轉(zhuǎn)的組合電極線14使附近的氣體也產(chǎn)生了高速的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，氣流旋轉(zhuǎn)速度接近組合電極線14的速度，由于旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力與旋轉(zhuǎn)速度的平方成正比，所以本發(fā)明所產(chǎn)生的離心力比普通離心式除塵/霧器高上百倍。當(dāng)然，組合電極線14與液滴的高速碰撞，有可能擊碎液滴形成更細(xì)的水霧，但由于編織線14.1具有吸水作用(毛細(xì)現(xiàn)象)，撞到組合電極線表面14的液滴能滲入編織線14.1內(nèi)部，避免了液滴從高速旋轉(zhuǎn)的組合電極線表面14 二次脫落。另外，組合電極線14所產(chǎn)生的氣體紊流擴(kuò)散作用是巨大的，這種紊流擴(kuò)散效應(yīng)非常有利于很細(xì)的霧汽及微細(xì)顆粒物附著在組合電極線14表面而被捕集。組合電極線14上的液體在離心力作用下順著組合電極線14的自由端甩向筒體3的內(nèi)壁面，然后沿筒壁下滑，配合沖洗噴嘴4噴出的沖洗水對壁面的沖刷，使泥水經(jīng)擋泥板12收集后由泥塵出口7排出；
[0051]穿過下層的傘狀靜電層后，氣體繼續(xù)上升進(jìn)入上層的傘狀靜電層，氣體在穿過該具有正高壓靜電的傘狀靜電層時，在正高壓靜電的作用下，氣體中未分離的帶有負(fù)電荷的微細(xì)顆粒物及霧滴被吸附到帶有正高壓靜電的組合電極線14表面，其吸附和分離過程同上所述，使帶有負(fù)電荷的微細(xì)顆粒物和霧滴被捕集，拋向筒壁并沿筒壁下滑，最終被擋泥板12收集后由泥塵出口 7排出。通過兩層帶電極性相反的傘狀靜電層后，氣體中的霧滴及微細(xì)顆粒物大部分被分離，最終實現(xiàn)了氣體的凈化分離，凈化后的氣體繼續(xù)上升由頂部的出氣口 17排出。
[0052]實驗證明:本發(fā)明對氣體中的微細(xì)顆粒物(pM2.5、pMIO及氣溶膠等)的捕集效率達(dá)60%以上，除霧效率達(dá)96%以上，滅菌效果可達(dá)90%以上。
【權(quán)利要求】
1.一種基于旋轉(zhuǎn)極線的氣體靜電凈化方法，其特征在于，包括將氣體引入筒體底部的進(jìn)氣口處，通過筒壁上的進(jìn)水噴嘴向進(jìn)氣口處的氣體噴霧加濕，加濕后的氣體自下向上流動；由于繞筒體中心軸線旋轉(zhuǎn)且?guī)в胸?fù)高壓靜電的多根組合電極線會在其對應(yīng)的筒體區(qū)域形成具有負(fù)高壓靜電的傘狀靜電層，所述加濕后的氣體在穿過該層時，細(xì)菌被殺滅，氣體中的部分微細(xì)顆粒物及霧滴被荷電，這些被荷電的以及原先帶有負(fù)電的霧滴及微細(xì)顆粒物中大部分在旋轉(zhuǎn)的組合電極線產(chǎn)生的離心力作用下被拋向筒內(nèi)壁而被筒壁吸附；同時，在高壓靜電作用下，氣體中其余部分未被荷電的及原先帶有正電的微細(xì)顆粒物及霧滴則被吸附在組合電極線表面或其周圍，隨后在旋轉(zhuǎn)的組合電極線產(chǎn)生的離心力的作用下，吸附在組合電極線表面或其周圍的霧滴及微細(xì)顆粒物被拋向筒內(nèi)壁；穿過所述傘狀靜電層的凈化后的氣體則上升至筒體的出氣口排出；所述組合電極線由多根編織線及金屬導(dǎo)電絲交錯分布后捆扎而成，所述編織線為具有吸濕性的纖維質(zhì)材料。
2.如權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)極線的氣體靜電凈化方法，其特征在于，所述傘狀靜電層至少有兩層，相鄰兩層傘狀靜電層所帶的電荷極性相反，且與氣體接觸的第一層傘狀靜電層帶有負(fù)高壓靜電，所述加濕后的氣體自下向上依次穿過所述至少兩層傘狀靜電層。
3.如權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)極線的氣體靜電凈化方法，其特征在于，所述筒內(nèi)壁上被分離出來的霧滴及微細(xì)顆粒物沿筒壁下行，并被來自筒體上段沖洗噴嘴噴出的水沖刷后，再被環(huán)形設(shè)在筒體上的擋泥板收集，再由筒體上的塵泥出口排出。
4.如權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)極線的氣體靜電凈化方法，其特征在于，所述氣體在筒體進(jìn)氣口處的高速旋轉(zhuǎn)的引風(fēng)葉輪的作用下被引入筒體底部的進(jìn)氣口處。
5.如權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)極線的氣體靜電凈化方法，其特征在于，所述組合電極線帶有2-10萬伏電壓。
6.如權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)極線的氣體靜電凈化方法，其特征在于，所述編織線及金屬導(dǎo)電絲的直徑均為0.1 — 2mm ;所述組合電極線的直徑為2-10臟，其中，采用的編織線及金屬導(dǎo)電絲的根數(shù)比為10:9-11。
7.如權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)極線的氣體靜電凈化方法，其特征在于，通過筒壁上的進(jìn)水噴嘴向進(jìn)氣口處的氣體噴霧加濕，將氣體加濕到90%以上的相對濕度。
8.如權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)極線的氣體靜電凈化方法，其特征在于，控制所述多根組合電極線的旋轉(zhuǎn)速度，具體為，使其高速旋轉(zhuǎn)和低速旋轉(zhuǎn)交錯進(jìn)行，所述高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速為600-100轉(zhuǎn)/min，所述低速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速為100-500轉(zhuǎn)/min。
9.如權(quán)利要求8所述的基于旋轉(zhuǎn)極線的氣體靜電凈化方法，其特征在于，所述多根組合電極線的高速旋轉(zhuǎn)時長為5-15s，低速旋轉(zhuǎn)時長為50-100S。
10.如權(quán)利要求1-9任一項所述的基于旋轉(zhuǎn)極線的氣體靜電凈化方法，其特征在于，所述多根組合電極線的一端安裝在導(dǎo)電圓盤上，另一端為自由端，所述至少一層導(dǎo)電圓盤經(jīng)導(dǎo)電圓環(huán)套裝在帶電軸上，所述帶電軸連接絕緣聯(lián)軸器，上述結(jié)構(gòu)形成一層靜電組件，電機(jī)的轉(zhuǎn)軸至少串聯(lián)連接一層靜電組件，所述電機(jī)經(jīng)支撐梁固定在筒壁上。
【文檔編號】B03C3/16GK103639046SQ201310639865
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】吳高明, 許麗娟, 向曉東, 吳高宏 申請人:武漢悟拓科技有限公司, 武漢鋼鐵(集團(tuán))公司, 武漢科技大學(xué)