組合式極板高效靜電智能化除塵器的制造方法
【專利摘要】組合式極板高效靜電智能化除塵器，涉及一種工業(yè)含塵氣體的凈化裝置，該除塵器采用計算機閉環(huán)控制系統(tǒng)，使除塵器具有多種功能特性的智能供電形式及控制精度，以適應多種工況條件下的除塵工作；除塵器主體則通過運用組合式極板技術、均流導流技術和高效捕集技術，有效克服了電除塵器清灰時高比電阻粉塵難捕集和二次揚塵的問題，確保煙塵的排放濃度達到國家制定標準，同時具有高效率、低能耗、控制靈活、操作安全方便等優(yōu)點。
【專利說明】組合式極板高效靜電智能化除塵器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種工業(yè)含塵氣體的凈化裝置，特別是一種組合式極板高效靜電智能化除塵器。
【背景技術】
[0002]我國改革開放以來，國民經濟得到快速的增長，帶來了環(huán)保產業(yè)的繁榮。環(huán)保產業(yè)以“科技創(chuàng)新、自主創(chuàng)新”逐步向集約型、節(jié)能減排、低碳的方向發(fā)展。靜電除塵器因其具有除塵效率高，操作維護簡單，系統(tǒng)阻力小，能耗低，使用壽命長，應用范圍廣泛等諸多優(yōu)勢，在除塵市場中一直處于主導地位，尤其是在電力、鋼鐵、冶金、化工、水泥、建材等主要行業(yè)被廣泛采用。但是，隨著環(huán)保事業(yè)的不斷發(fā)展，環(huán)境保護意識的不斷加強，我國對環(huán)保排放標準也在不斷提高，目前我國煙塵的排放濃度必須小于30mg / m3，這一要求對靜電除塵器市場產塵了巨大的沖擊。由于電除塵器自身存在的固有難題，如高比電陽粉塵難捕集和二次揚塵難克服，要使其達到30mg / m3以下，這已成為電除塵器的大難題。為了進一步提高靜電除塵器的除塵效率保證煙氣達標排放，許多企業(yè)及科研單位相繼采取了提高靜電除器除塵效率的技術措施，其主要有:旋轉(移動)電極技術，庫侖電除塵器，高頻高壓電源等。這些技術措施確實從不同方面有效的提高了靜電除塵器的除塵效率，然而這些技術措施都未從根本上突破常規(guī)靜電除塵器固有技術的束縛。為了解決這一難題，科研單位和企業(yè)科技人員在不斷的研究、探索，利用現(xiàn)代科學技術從靜電學的基礎理論上進行了突破，發(fā)明出一種新型的組合極板式高效靜電除塵器，雖然在技術上取得了一些進步，但在實際運用中仍然存在著尚未克服的技術問題。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型的目的在于克服以上不足，提供一種組合式極板高效靜電智能化除塵器，該除塵器采用計算機閉環(huán)控制系統(tǒng)，使除塵器具有多種功能特性的智能供電形式及控制精度，以適應多種工況條件下的除塵工作；除塵器主體則通過運用組合式極板技術、均流導流技術和高效捕集技術，有效克服了電除塵器清灰時高比電阻粉塵難捕集和二次揚塵的問題，確保煙塵的排放濃度達到國家制定標準，同時具有高效率、低能耗、控制靈活、操作安全方便等優(yōu)點。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:含有支架、灰斗、圈梁、進口封頭、殼體、內頂蓋、陰極裝置、陽極振打、外頂蓋、高壓直流電源、陽極裝置、極板懸掛裝置、出口封頭、ZT24型極板、陰極振打、魚骨針刺型極板、百葉窗型極板、壓力傳感器、溫度傳感器、陰極吊掛、陰極框架、魚骨針刺線、極板框架、均流導流葉片，除塵器整體呈方形狀，其方形框架由六根支架構成，六根支架的中部位置設有一圈圈梁，圈梁下部連接有兩個灰斗，圈梁上部連接有殼體，殼體設在支架的上部一周，殼體左右兩側分別設有進口封頭和出口封頭，進口封頭與出口封頭上都設有一個壓力傳感器；殼體的上方設有內頂蓋，內頂蓋內部設有一根橫梁，內頂蓋的上方設有4組絕緣子，每個絕緣子上都設有一個溫度傳感器；內頂蓋外層設有外頂蓋，外頂蓋上設有一個高壓直流電源；殼體、進口封頭、出口封頭、內頂蓋、外頂蓋和灰斗共同組成了除塵器的密閉空間，在密閉空間內設有陽極裝置和陰極裝置，陽極裝置為組合式，上面設有若干個方形通孔，陰極裝置穿插設于陽極裝置方形通孔內，并與高壓直流電源相連接；陽極裝置和陰極裝置被固定連接在內頂蓋的橫梁上。
[0005]上述的陽極裝置，含有陽極振打、極板懸掛裝置、ZT24型極板、百葉窗型極板，百葉窗型極板由極板框架和均流導流葉片構成，在長形的極板框架內設有2組對稱斜置的均流導流葉片，數(shù)塊百葉窗型極板與數(shù)塊W型ZT24型極板相互垂直交叉組合設置，并形成若干個方形框，且百葉窗型極板與ZT24型極板的頂部被固定連接在極板懸掛裝置上，極板懸掛裝置固定連接在內頂蓋的橫梁上，其中每3塊百葉窗型極板的頂端固定設有一個陽極振打。
[0006]上述的陰極裝置，含有陰極振打、魚骨針刺型極板、陰極吊掛，魚骨針刺型極板由陰極框架和魚骨針刺線構成，魚骨針刺線的長度比百葉窗型極板略長，其兩端被固定在陰極框架上，每組陰極框架上都設有數(shù)根等間距設置的魚骨針刺線，且每根魚骨針刺線都垂直穿設在陽極裝置的方形框內，陰極框架被吊設在陰極吊掛上，陰極吊掛固定在內頂蓋的橫梁上，其中，左側灰斗上方的魚骨針刺型極板共用一個陰極振打，右側灰斗上方的魚骨針刺型極板共用一個陰極振打，且陰極振打與高壓直流電源負極相連接。
[0007]本實用新型解決其技術問題所采用的技術原理是:本發(fā)明依據(jù)靜電學庫倫定律原理，在設計中運用組合極板技術、均流導流技術和高效捕集技術，能有效克服電除塵器清灰時高比電阻粉塵難捕集和二次揚塵的問題，并且能確保煙塵的排放濃度達到30mg / m3以下。本除塵器首先優(yōu)化了集塵陽極板的結構，采用百葉窗型極板與ZT24型極板組合技術。通過計算與實驗，設置百葉窗型極板的最佳極間距為30mm，ZT24極板的最佳極間距為500mm，根據(jù)庫倫定律F=KQ1.Q2 / r2庫倫力F跟電荷間距r的平方成正比，因此本設計能夠使庫倫力增大數(shù)百倍以上由于粉塵粒子荷電量愈大受到靜電引力愈大，所以再難收集的高比電阻粉塵也會變得容易捕集。而且，百葉窗型極板能夠在不增加除塵器體積的情況下，增大除塵器的積塵面積，進而提高了除塵效率。百葉窗型極板被布置在垂直于煙氣流的方向，使其能夠最大面積的接觸到煙氣流并捕集到煙氣流中的粉塵粒子。在百葉窗型極板的內部結構中，采用均流導流技術，通過在極板框架內設置2組對稱斜向的均流導流葉片，且均流導流葉片的開口方向為煙氣流流動方向，該種設計不僅能改善氣流分布控制，使煙氣流盡可能均勻的進入電場，保持流場穩(wěn)定避免二次揚塵，還能夠把煙氣流引導至兩側的ZT24型極板上，更加有利于捕集到未被百葉窗型極板捕集的粉塵粒子，使ZT24型極板的收塵效率成倍增加，達到高效捕集的效果。在本除塵器的整個控制系統(tǒng)中，采用計算機閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，使除塵器具有多種功能特性的智能供電形式及控制精度，以適應多種工況條件下的除塵工作。在高壓控制系統(tǒng)中，采用微機智能控制高壓直流電源裝置，具有抗干擾能力強，邏輯操作指令豐富等優(yōu)點，能夠方便準確的完成各種運算和控制。并且在電路設計上采用低阻電流傳輸和高線性模擬光耦傳輸，具有很高的可靠性和控制精度。在低壓控制系統(tǒng)中，采用計算機閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)除塵器的自動振打控制和自動輸卸灰控制；通過自動控制壓力傳感器與溫度傳感器，實現(xiàn)除塵器密閉空間的壓力控制和對絕緣子的溫度控制；同時使除塵器具有自動供電保護、發(fā)塵故障自動糾錯和自動報警功能，提高設備運行的可靠性及安全性。[0008]本實用新型的有益效果:該除塵器采用計算機閉環(huán)控制系統(tǒng)，使除塵器具有多種功能特性的智能供電形式及控制精度，以適應多種工況條件下的除塵工作；除塵器主體則通過運用組合式極板技術、均流導流技術和高效捕集技術，有效克服了電除塵器清灰時高比電阻粉塵難捕集和二次揚塵的問題，確保煙塵的排放濃度達到國家制定標準，同時具有高效率、低能耗、控制靈活、操作安全方便等優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]下面是結合附圖和實施例對本實用新型進一步描述:
[0010]圖1是組合式極板高效靜電智能化除塵器主視內部結構示意圖；
[0011]圖2是組合式極板高效靜電智能化除塵器俯視內部結構示意圖；
[0012]圖3是組合式極板高效靜電智能化除塵器左視內部結構示意圖；
[0013]圖4是組合式極板高效靜電智能化除塵器的百葉窗型極板內部結構示意圖；
[0014]在圖中，1.支架、2.灰斗、3.圈梁、4.進口封頭、5.殼體、6.內頂蓋、7.陰極裝置、
8.陽極振打、9.外頂蓋、10.高壓直流電源、11.陽極裝置、12.極板懸掛裝置、13.出口封頭、14.ZT24型極板、15.陰極振打、16.魚骨針刺型極板、17.百葉窗型極板、18.壓力傳感器、19.溫度傳感器、20.陰極吊掛、21.陰極框架、22.魚骨針刺線、23.極板框架、24.勻流導流葉片。
【具體實施方式】
[0015]在圖1、圖2、圖3、圖4中，除塵器整體呈方形狀，其方形框架由六根支架I構成，在六根支架I的中部位置設有一圈圈梁3，圈梁3的下部連接有兩個灰斗2，圈梁3上部連接有殼體5，殼體5設在支架I的上部一周，殼體5左右兩側分別設有進口封頭4和出口封頭13，進口封頭4與出口封頭13上都設有一個壓力傳感器18 ;殼體5的上方設有內頂蓋6，內頂蓋6內部設有一根橫梁，在內頂蓋6的上面設有4組絕緣子，每個絕緣子上都設有一個溫度傳感器19 ;內頂蓋6外層設有外頂蓋9，外頂蓋9上設有一個高壓直流電源10 ;殼體5、進口封頭4、出口封頭13、內頂蓋6、外頂蓋9和灰斗2共同組成了除塵器的密閉空間，在密閉空間內設有陽極裝置11和陰極裝置7，陽極裝置11為組合式，陰極裝置7穿插設在陽極裝置11方形通孔內，并與高壓直流電源10相連接；陽極裝置11和陰極裝置7都固定連接在內頂蓋6的橫梁上。
[0016]上述的陽極裝置11，含有陽極振打8、極板懸掛裝置12、ZT24型極板14、百葉窗型極板17，百葉窗型極板17由極板框架23和均流導流葉片24構成，在長形的極板框架23內設有2組對稱斜置的均流導流葉片24，數(shù)塊百葉窗型極板17與數(shù)塊W型ΖΤ24型極板14相互垂直交叉組合設置，形成若干個方形框，且百葉窗型極板17與ΖΤ24型極板14的頂部被固定連接在極板懸掛裝置12上，極板懸掛裝置12固定連接在內頂蓋6的橫梁上，其中每3塊百葉窗型極板17的頂端固定設有一個陽極振打8。
[0017]上述的陰極裝置7，含有陰極振打15、魚骨針刺型極板16、陰極吊掛20，魚骨針刺型極板16由陰極框架21和魚骨針刺線22構成，魚骨針刺線22的長度比百葉窗型極板17略長，其兩端被固定在陰極框架21上，每組陰極框架21上都設有數(shù)根等間距設置的魚骨針刺線22，且每根魚骨針刺線22都垂直穿設在陽極裝置7的方形框內，陰極框架21被吊設在陰極吊掛20上，陰極吊掛20固定在內頂蓋6的橫梁上，其中，左側灰斗2上方的魚骨針刺型極板16共用一個陰極振打15，右側灰斗上方的魚骨針刺型極板16共用一個陰極振打15，由陰極振打15與高壓直流電源負極相連接。
[0018]該除塵器在設計中采用組合式極板技術、均流導流技術和高效捕集技術，有效克服了電除塵器清灰時高比電阻粉塵難捕集和二次揚塵的問題，并且能確保煙塵的排放濃度達到國家制定標準30mg / nm3以下。在組合極板技術中，將百葉窗型極板17與ZT24型極板14相互垂直交叉組合設置，使之形成若干個方形框。并依據(jù)庫倫定律F=KQ1.Q2 / r2中庫倫力F跟電荷間距r的平方成正比，通過反復計算與實驗，設定百葉窗型極板17的較佳極間距為30mm，ZT24極板14的較佳極間距為500mm。而每組百葉窗型極板17由2組對稱斜向的均流導流葉片24和外層極板框架23構成，均流導流葉片24能將進入除塵器密閉空間內的煙氣流均勻的分流，使煙氣流盡可能均勻的進入到整個電場，進而保持流場穩(wěn)定避免二次揚塵。同時，均流導流葉片24的開口方向設定為煙氣流的流動方向，能夠把煙氣流引導至兩側的ZT24型極板14上，更加有利于捕集到未被百葉窗型極板17捕集的粉塵粒子，使ZT24型極板14的收塵效率成倍增加，達到高效捕集的效果。該百葉窗型極板17被布置在垂直于煙氣流的方向，使其能夠最大面積的接觸到煙氣流并捕集到煙氣流中的粉塵粒子。
[0019]在本除塵器中，由計算機閉環(huán)控制系統(tǒng)智能化控制陽極振打8與陰極振打15的振打頻率，且陽極振打8與陰極振打15均采用頂部可調式電磁振打的方式。由于每塊極板在垂直方向上的積灰是不均勻的，具有上薄下厚的普通規(guī)律，而采用頂部的振打方式，振打力由上往下傳遞，使其能夠用較小的振打力就能得到較好的振打清灰效果。計算機閉環(huán)控制系統(tǒng)能針對不同工況的不同電除塵或者同一臺電除塵的不同電場智能化施加最適合的振打頻率，從而獲得最佳清灰效果。
[0020]在本除塵器的整個控制系統(tǒng)中，采用計算機閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，使除塵器具有多種功能特性的智能供電形式及控制精度，以適應多種工況條件下的除塵工作。在高壓控制系統(tǒng)中，采用微機智能控制高壓直流電源裝置，具有抗干擾能力強，邏輯操作指令豐富等優(yōu)點，能夠方便準確的完成各種運算和控制。并且在電路設計上采用低阻電流傳輸和高線性模擬光耦傳輸，具有很高的可靠性和控制精度。在低壓控制系統(tǒng)中，采用計算機閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)除塵器的自動振打控制和自動輸卸灰控制；通過自動控制壓力傳感器與溫度傳感器，實現(xiàn)除塵器密閉空間的壓力控制和對絕緣子的溫度控制；同時使除塵器具有自動供電保護、發(fā)生故障自動糾錯和自動報警功能，提高設備運行的可靠性及安全性。
[0021]在除塵器運行時，計算機閉環(huán)自動控制系統(tǒng)控制高壓直流電源智能供電10，陰極裝置7在接通電源后，魚骨針刺線22發(fā)塵電暈放電，并與陽極裝置11之間形成高壓電場，當含塵煙氣從進口封頭13進入除塵器的密閉空間內，氣體在周圍強電場作用下被電離，產生大量的陰陽離子，帶電的氣體離子在電場作用下向陽極板運動，并在運動中與粉塵顆粒碰撞，使粉塵粒子荷電，帶電的粉塵粒子在電場力的作用下也向陽極板運動，最終在百葉窗型極板17上沉積。而有些未被捕集的高比電阻粉塵粒子則通過百葉窗型極板17上的均流導流葉片24被分流導流到兩側的ZT24型極板14上，由于組合式極板極間距的設置，高比電阻粉塵粒子的荷電量變大，同時受到ZT24型極板14的靜電引力變大，高比電阻粉塵粒子被輕易捕集。I由于受百葉窗型極板17上的均流導流作用，除塵器密閉空間內的流場變得很穩(wěn)定，避免了二次揚塵。含塵煙氣經過多層組合式陽板的集塵作用，最終以符合國家制定煙塵的排放濃度標準從出口封頭處排出。當陽極板和陰極板的集塵達到一定厚度后，計算機閉環(huán)控制系統(tǒng)自動向低壓控制系統(tǒng)發(fā)出相應振打頻率指令，陰極裝置7陽極裝置11上的陰極振打15和陽極振打8開始工作，粉塵經振打后落入下方的灰斗，完成整個清灰過程。而當除塵器發(fā)生故障，操作系統(tǒng)則有自動糾錯、自動報警及自動保護功能，實現(xiàn)整個過程全程智能化。該除塵器能高效克服電除塵器清灰時高比電阻粉塵難捕集和二次揚塵的問題，同時具有多種功能特性的智能供電形式，以適應多種工況條件下的除塵工作，同時還具有高效率、低能耗、控制靈活、操作安全方便等優(yōu)點，確保煙塵的排放濃度達到國家制定標準。
【權利要求】
1.組合式極板高效靜電智能化除塵器，含有支架、灰斗、圈梁、進口封頭、殼體、內頂蓋、陰極裝置、陽極振打、外頂蓋、高壓直流電源、陽極裝置、極板懸掛裝置、出口封頭、ZT24型極板、陰極振打、魚骨針刺型極板、百葉窗型極板、壓力傳感器、溫度傳感器、陰極吊掛、陰極框架、魚骨針刺線、極板框架、均流導流葉片，其特征是:除塵器整體呈方形狀，其方形框架由六根支架構成，六根支架的中部位置設有一圈圈梁，圈梁下部連接有兩個灰斗，圈梁上部連接有殼體，殼體設在支架的上部一周，殼體左右兩側分別設有進口封頭和出口封頭，進口封頭與出口封頭上都設有一個壓力傳感器；殼體的上方設有內頂蓋，內頂蓋內部設有一根橫梁，內頂蓋的上方設有4組絕緣子，每個絕緣子上都設有一個溫度傳感器；內頂蓋外層設有外頂蓋，外頂蓋上設有一個高壓直流電源；殼體、進口封頭、出口封頭、內頂蓋、外頂蓋和灰斗共同組成了除塵器的密閉空間，在密閉空間內設有陽極裝置和陰極裝置，陽極裝置為組合式，上面設有若干個方形通孔，陰極裝置穿插設于陽極裝置方形通孔內，并與高壓直流電源相連接；陽極裝置和陰極裝置被固定連接在內頂蓋的橫梁上。
2.根據(jù)權利要求1所述的組合式極板高效靜電智能化除塵器，其特征是:所述的陽極裝置，含有陽極振打、極板懸掛裝置、ZT24型極板、百葉窗型極板，百葉窗型極板由極板框架和均流導流葉片構成，在長形的極板框架內設有2組對稱斜置的均流導流葉片，數(shù)塊百葉窗型極板與數(shù)塊W型ZT24型極板相互垂直交叉組合設置，并形成若干個方形框，且百葉窗型極板與ZT24型極板的頂部被固定連接在極板懸掛裝置上，極板懸掛裝置固定連接在內頂蓋的橫梁上，其中每3塊百葉窗型極板的頂端固定設有一個陽極振打。
3.根據(jù)權利要求1所述的組合式極板高效靜電智能化除塵器，其特征是:所述的陰極裝置，含有陰極振打、魚骨針刺型極板、陰極吊掛，魚骨針刺型極板由陰極框架和魚骨針刺線構成，魚骨針刺線的長度比百葉窗型極板略長，其兩端被固定在陰極框架上，每組陰極框架上都設有數(shù)根等間距設置的魚骨針刺線，且每根魚骨針刺線都垂直穿設在陽極裝置的方形框內，陰極框架被吊設在陰極吊掛上，陰極吊掛固定在內頂蓋的橫梁上，其中，左側灰斗上方的魚骨針刺型極板共用一個陰極振打，右側灰斗上方的魚骨針刺型極板共用一個陰極振打，且陰極振打與高壓直流電源負極相連接。
【文檔編號】B03C3/34GK203635329SQ201320896007
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權日:2013年12月25日
【發(fā)明者】朱斌, 吉洪林, 劉頂義, 徐懷祥 申請人:江蘇給力環(huán)保設備科技有限公司