發(fā)明背景

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于去除爆炸性廢氣中的顆粒的靜電除塵設(shè)備。

相關(guān)技術(shù)的描述

在生產(chǎn)半導(dǎo)體材料、設(shè)備和產(chǎn)品及存儲(chǔ)器設(shè)備以用于工藝裝置時(shí)產(chǎn)生的廢氣和在這種情況下的各種化學(xué)化合物一起被產(chǎn)生。這些化合物包括無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物、光致抗蝕劑的沉淀物、其它反應(yīng)物質(zhì)以及應(yīng)該在從工藝裝置排放到空氣之前從廢氣去除的各種其它氣體。

在半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)生含有強(qiáng)毒性的有害物質(zhì)的廢氣，并且鑒于污染防治，禁止排放廢氣。此外，在半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)生了作為廢氣的大量爆炸性氣體，不允許在空氣中排放含有有害成分或灰塵的廢氣，并且需要通過(guò)各種處理來(lái)排放安全且潔凈氣體。

因此，傳統(tǒng)上已經(jīng)采用了安裝有害物質(zhì)處理設(shè)備的方法，該有害物質(zhì)處理設(shè)備用催化劑將在廢氣中包含的有害物質(zhì)進(jìn)行分解，吸附利用吸收劑去除有害物質(zhì)或灰塵或者將有害物質(zhì)或灰塵轉(zhuǎn)化成無(wú)害物質(zhì)，并且廢氣處理設(shè)備具有將廢氣從半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備誘導(dǎo)到有害物質(zhì)處理設(shè)備的排氣通道，通過(guò)排氣通道將半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備的廢氣誘導(dǎo)到有害物質(zhì)處理設(shè)備，并且其中有害物質(zhì)處理設(shè)備在化學(xué)上將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化成無(wú)害物質(zhì)或者在物理上去除有害物質(zhì)以在空氣中排放無(wú)害物質(zhì)。

作為處理廢氣的爆炸性氣體的傳統(tǒng)方法中的代表性方法，已經(jīng)使用了諸如洗滌器、hepa過(guò)濾器或電集塵的方法。

然而，洗滌器具有廢水處理問(wèn)題和超細(xì)顆粒去除性能顯著低的問(wèn)題，hepa過(guò)濾器具有由于背壓變化而引起過(guò)程壓力變化的問(wèn)題，以及電集塵方法具有鑒于爆炸性氣體特性而由放電發(fā)生爆炸的問(wèn)題。

此外，存在可以利用諸如洗滌器、hepa過(guò)濾器或電集塵的方法來(lái)完全去除諸如sio2的顆粒物質(zhì)的問(wèn)題。

在該背景部分公開(kāi)的以上信息僅用于增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明的背景的理解，并且因此其可以包含不構(gòu)成對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本國(guó)已經(jīng)已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

發(fā)明概述

本發(fā)明致力于提供用于去除爆炸性廢氣中的顆粒的靜電除塵設(shè)備，其具有能夠防止由放電引起的爆炸的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)椴粚?duì)包含顆粒物質(zhì)的爆炸性廢氣執(zhí)行直接放電。

本發(fā)明的示例實(shí)施例提供了一種用于去除爆炸性廢氣中的顆粒的靜電除塵設(shè)備，該靜電除塵設(shè)備包括：充電室，其中爆炸性廢氣流入并流出；充電單元，該充電單元包括安裝在充電室內(nèi)并向其施加單極性高電壓的第一高電壓施加板和離子收集板，該離子收集板在與爆炸性廢氣的流動(dòng)方向相交的方向中與第一高電壓施加板間隔開(kāi)以接地；至少一個(gè)離子注入部分，該至少一個(gè)離子注入部分包括與充電室的內(nèi)部連通的連通管以及安裝在連通管的外端部以產(chǎn)生與施加到充電部分的高電壓的極性相同的極性的離子的放電單元，以通過(guò)連通管將所產(chǎn)生的離子輸送到充電室的內(nèi)部；集塵室，該集塵室注入從充電室排出的單極充電的爆炸性廢氣；以及靜電集塵單元，該靜電集塵單元安裝在集塵室內(nèi)并且包括第二高電壓施加板、與第二高電壓施加板間隔開(kāi)以接地的收集板以及在收集板的板表面處形成水幕的第二水幕形成部分。

第二高電壓施加板可以安裝成使得其板表面定位在集塵室內(nèi)的一個(gè)側(cè)表面，并且收集板可以安裝成使得其板表面在集塵室內(nèi)的另一側(cè)表面處與第二高電壓施加板相對(duì)，以設(shè)置在集塵室的垂直方向上。

收集板可以是經(jīng)親水表面處理的。

第二水幕形成部分可包括：噴灑單元，該噴灑單元被設(shè)置在收集板的水平方向上，以將清洗液噴灑到收集板的上端，使得清洗液沿著收集板的表面落下；以及清洗液供應(yīng)單元，該清洗液供應(yīng)單元向噴灑單元供應(yīng)清洗液。

噴灑單元可以是沿收集板的水平方向布置的多個(gè)噴灑器或者其中多個(gè)噴嘴沿收集板的水平方向布置的管。

第一高電壓施加板可以安裝成使得其板表面定位為充電室內(nèi)的上部處的上表面和下表面，并且離子收集板可以安裝成使得其板表面在充電室內(nèi)的下部處與第一高電壓施加板的板表面相對(duì)，并且連通管可以聯(lián)接到充電室，使得所產(chǎn)生的離子被注入在高電壓施加板和離子收集板之間。

所述靜電除塵設(shè)備可包括包含所述離子注入部分的多個(gè)離子注入部分，該多個(gè)離子注入部分可以沿著爆炸性廢氣的流動(dòng)方向分開(kāi)地布置。

可以恒定地形成多個(gè)離子注入部分的布置間隙，并且該布置間隙可以大于第一高電壓施加板和離子收集板之間的距離。

離子注入部分還可以包括流體入口，外部流體通過(guò)流體入口被注入，以形成沿著連通管的內(nèi)部流向充電室側(cè)的流體。

所注入的外部流體可以包括主要與爆炸性廢氣的成分中的氮化合物起反應(yīng)的臭氧。

從第二水幕形成部分噴灑的清洗液可以包括還原溶液，其還原爆炸性廢氣的主要反應(yīng)的氮氧化物。

離子注入部分還可以包括流速增加部分，其具有多個(gè)通孔并且安裝在與連通管的流體流動(dòng)方向相交的方向中。

第一高電壓施加板可以安裝成使得其板表面定位在充電室內(nèi)的一個(gè)側(cè)表面處，并且離子收集板可以安裝成使得其板表面在充電室內(nèi)的另一側(cè)表面處與第一高電壓施加板相對(duì)，以設(shè)置在充電室的垂直方向上。

靜電除塵設(shè)備還可以包括第一水幕形成部分，其在離子收集板的板表面處形成水幕，其中第一水幕形成部分可以包括：噴灑單元和清洗液供應(yīng)單元，該噴灑單元將清洗液噴灑到離子收集板的上端，使得清洗液沿著離子收集板的表面落下，該清洗液供應(yīng)單元向噴灑單元供應(yīng)清洗液。

靜電除塵設(shè)備還可以包括旁通管，該旁通管從集塵室的流出管分支，以與離子注入部分的流體入口連接。

本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供了一種用于去除爆炸性廢氣中的顆粒的靜電除塵設(shè)備，該靜電除塵設(shè)備具有電連接結(jié)構(gòu)，包括：充電室，其中爆炸性廢氣流入并流出；充電部分，該充電部分包括安裝在充電室內(nèi)的第一高電壓施加板和與第一高電壓施加板分開(kāi)的離子收集板；離子注入部分，該離子注入部分與充電室的內(nèi)部連通并且注入離子；集塵室，該集塵室與充電室連接并且收集爆炸性廢氣的顆粒；第一高電壓發(fā)生器，該第一高電壓發(fā)生器與充電部分連接；以及第二高電壓發(fā)生器，該第二高電壓發(fā)生器與離子注入部分連接并且與第一高電壓發(fā)生器一起接地。

離子收集板可以處于電接地狀態(tài)，并且第一高電壓發(fā)生器可包括：第一單極端子，其與第一高電壓施加板連接；以及第一接地端子，其與離子收集板連接。

第二高電壓發(fā)生器可以包括：第二單極端子，其與離子注入部分連接；以及第二接地端子，其與離子收集板連接。

第一高電壓施加板可以保持電接地狀態(tài)，并且第一高電壓發(fā)生器可包括：第一單極端子，其與離子收集板連接；以及第一接地端子，其與第一高電壓施加板連接。

第二高電壓發(fā)生器可以包括：第二單極端子，其與離子注入部分連接；以及第二接地端子，其與第一高電壓施加板連接。

在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于去除爆炸性廢氣中的顆粒的靜電除塵設(shè)備中，由于不對(duì)包含顆粒物質(zhì)的爆炸性廢氣執(zhí)行直接放電，因此可以防止由放電引起的爆炸。

附圖簡(jiǎn)述

圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的用于去除爆炸性廢氣中的顆粒的靜電除塵設(shè)備的示意圖。

圖2是圖1的用于去除爆炸性廢氣中的顆粒的靜電除塵設(shè)備的側(cè)剖視圖。

圖3是圖2的離子注入部分的詳細(xì)的視圖。

圖4是圖示根據(jù)圖3的離子注入部分的內(nèi)部放電部分的分離間隙的靜電集塵效率的曲線圖。

圖5是圖1的用于去除爆炸性廢氣中的顆粒的靜電除塵設(shè)備的靜電集塵單元的剖視圖。

圖6是圖示作為圖5的第二水幕形成部分的噴灑單元的噴灑器的圖。

圖7至圖9是圖示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于去除爆炸性廢氣中的顆粒的靜電除塵設(shè)備的操作狀態(tài)的操作狀態(tài)圖。

圖10是圖示根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的用于去除爆炸性廢氣中的顆粒的靜電除塵設(shè)備的示意圖。

圖11是圖示沿圖10的線xi-xi取得的靜電除塵設(shè)備的剖視圖。

圖12是圖示與圖10的離子注入部分連接的旁通管的圖。

圖13是圖示根據(jù)圖1的充電部分的示例的電連接結(jié)構(gòu)和操作狀態(tài)的圖。

圖14是圖示根據(jù)是否存在施加到圖13的充電部分的高電壓的集塵效率的圖。

圖15是圖示根據(jù)圖14的高電壓施加量的集塵效率的圖。

圖16是圖示根據(jù)圖13的充電部分的另一個(gè)示例的電連接結(jié)構(gòu)和操作狀態(tài)的圖。

圖17是圖示根據(jù)圖16的高電壓施加量的集塵效率的圖。

<符號(hào)說(shuō)明>

1：用于去除爆炸性廢氣中的顆粒的靜電除塵設(shè)備

10：充電室

11：流入管

12：流出管

13：出口

14：旁通管

20：充電部分

21：第一高電壓施加板

22、23：離子收集板

24：第一水幕形成部分

30：離子注入部分

31：連通管

32：放電單元

33：絕緣部分

34：流速增加部分

34a：通孔

35：流體入口

40：集塵室

41：流出管

50：靜電集塵單元

51：第二高電壓施加板

52：收集板

53：第二水幕形成部分

53a：噴灑單元

53b：清洗液供應(yīng)單元

具體實(shí)施方式

在下文中，將參考其中示出本發(fā)明的示例實(shí)施例的附圖，在下文中更加充分地描述本發(fā)明。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，所描述的實(shí)施例可以以各種不同的方式被修改，而全都不偏離本發(fā)明的精神或范圍。

附圖和描述將被認(rèn)為是本質(zhì)上說(shuō)明性而不是限制性的。在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中，相似的參考數(shù)字指示相似的元素。

此外，在附圖中，為了更好地理解并且便于描述，隨機(jī)表示每個(gè)元素的尺寸和厚度，而本發(fā)明并不限于此。

此外，在本說(shuō)明書(shū)中，除非明確相反地描述，單詞“包括(comprise)”及諸如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”的變型將被理解為暗示包括所述的元素但不排除任何其他元素。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的用于去除爆炸性廢氣中的顆粒的靜電除塵設(shè)備的示意圖，以及圖2是圖1的用于去除爆炸性廢氣中的顆粒的靜電除塵設(shè)備的側(cè)面剖視圖。

參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的的第一示例性實(shí)施例的爆炸性廢氣顆粒的靜電除塵設(shè)備1包括充電室10、充電單元20、離子注入部分30、集塵室40和靜電集塵單元50。

參考圖1和圖2，提供了在一個(gè)方向上長(zhǎng)形的近似為長(zhǎng)方體形狀的充電室10，并且其流入管11和流出管12分別安裝在左側(cè)和右側(cè)。

包括諸如sio2的顆粒物質(zhì)的爆炸性廢氣通過(guò)流入管11流入充電室10，以沿著充電室10移動(dòng)并通過(guò)流出管12流出充電室10。

充電單元20包括第一高電壓施加板21和離子收集板22。

第一高電壓施加板21以水平方向位于充電室10的上部，并且向其選擇性地施加具有正極(+)或負(fù)極(-)的單極性高電壓。

此外，離子收集板22安裝成接地，使得其板表面在充電室10內(nèi)的下部處與第一高電壓施加板21的板表面相對(duì)。

例如，當(dāng)正(+)高電壓被施加到第一高電壓施加板21時(shí)，接地的離子收集板22相對(duì)地變成負(fù)極(-)，以及當(dāng)負(fù)(-)高電壓被施加到第一高電壓施加板21時(shí)，接地的離子收集板22相對(duì)地變成正極(+)。

在本示例性實(shí)施例中，第一高電壓施加板21安裝在充電室10的上表面處，離子收集板22安裝在充電室10的低表面，并且正(+)高電壓被施加到第一高電壓施加板21。

圖3是圖2的離子注入部分的詳細(xì)視圖。

參考圖3，離子注入部分30包括連通管31、放電單元32、絕緣部分33、流速增加部分34和流體入口35。

連通管31穿過(guò)充電室10的上側(cè)表面，以與充電室10的內(nèi)部連通。

放電單元32安裝在連通管31的外部端部，并且使用諸如金屬纖維或碳纖維的超細(xì)纖維將高電壓施加并放電到超細(xì)纖維電極。

在放電時(shí)，在電極的端部處，產(chǎn)生了具有與施加到第一高電壓施加板21的高電壓的極性相同的極性的離子并且沿著通過(guò)流體入口35形成的流體流動(dòng)將其注入到連通管31。

絕緣部分33安裝在放電單元32和連通管31之間，以隔離放電單元32和連通管31，從而防止放電發(fā)生在連通管31中。

流速增加部分34是板構(gòu)件，該板構(gòu)件具有諸如狹縫、圓形和橢圓形的通孔34a并且安裝在與連通管31內(nèi)的流體流動(dòng)方向相交的方向上，以阻擋流體流動(dòng)。如圖3所示，以狹縫形狀形成通孔34a。

也就是說(shuō)，連通管31內(nèi)的流道截面由于流速增加部分34而減小，并且隨著流體通過(guò)通孔34a，流體流速增加。

流體入口35注入外部流體，以形成沿著連通管31的內(nèi)部流向充電室10側(cè)的流體。

通過(guò)放電單元32產(chǎn)生的離子沿著由流體入口35形成的流體流動(dòng)以移動(dòng)到充電室10中。

例如，通過(guò)流體入口35注入的外部流體可以是氧(o2)、二氧化碳(co2)、臭氧(o3)或其混合氣體。當(dāng)利用電暈放電方法形成放電單元32時(shí)，優(yōu)選為用空氣形成外部流體。

例如，臭氧(o3)可以主要與爆炸性廢氣中的nox成分反應(yīng)。在爆炸性廢氣中，no可以如在例如，no+o3→no2+o2中那樣反應(yīng)。可以通過(guò)在清洗液中包含的還原溶液來(lái)還原no2。這將在后面描述。

為了提高靜電集塵效率，多個(gè)離子注入部分30可以分開(kāi)布置在充電室10的長(zhǎng)度方向上。

在這種情況下，當(dāng)離子注入部分30的放電單元32之間的間隙防止注入到充電室10中的離子重疊時(shí)，可以以最小的離子產(chǎn)生來(lái)對(duì)整個(gè)爆炸性廢氣進(jìn)行充電。

此外，由于由放電單元32產(chǎn)生的離子被注入到充電室10以被誘導(dǎo)到離子收集板22側(cè)，因此適當(dāng)?shù)匦纬傻谝桓唠妷菏┘影?1和離子收集板22之間的距離，從而提高爆炸性廢氣的充電速率。

因此，為了使充電速率最大化，放電單元32之間的間隙和第一高電壓施加板21與離子收集板22之間的距離可被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置。

圖4是圖示根據(jù)圖3的離子注入部分的內(nèi)部放電部分的分離間隙的靜電集塵效率的曲線圖。

參考圖4，當(dāng)放電單元32之間的間隙l1被形成大于第一高電壓施加板21和離子收集板22之間的距離l2時(shí)，與當(dāng)放電單元32之間的間隙l1被形成小于第一高電壓施加板21和離子收集板22之間的距離l2時(shí)相比，可以確定集塵效率在整個(gè)粒度中更高。

因此，通過(guò)將放電單元32之間的間隙l1形成為大于第一高電壓施加板21和離子收集板22之間的距離l2，提高了充電速率以最大化集塵效率。

以近似長(zhǎng)方體或立方體形狀提供了集塵室40，以聯(lián)接到充電室10的流出管12，并且因此來(lái)自充電室10的單極充電的爆炸性廢氣通過(guò)流出管12流入集塵室40。

靜電集塵單元50包括第二高電壓施加板51、收集板52和第二水幕形成部分53。

第二高電壓施加板51安裝成使得其板表面定位在集塵室40的內(nèi)側(cè)表面處的垂直方向上，并且因此向其施加高電壓。

圖5是圖1的用于去除爆炸性廢氣中的顆粒的靜電除塵設(shè)備的靜電集塵單元的剖視圖，以及圖6是圖示作為圖5的第二水幕形成部分的噴灑單元的噴灑器的圖。

參考圖1、圖5和圖6，收集板52與第二高電壓施加板51間隔開(kāi)并且安裝成接地，使得其板表面定位在垂直方向上。

收集板52可以進(jìn)行親水表面處理并且使用形成親水表面的表面處理構(gòu)造方法(諸如噴丸)來(lái)提供收集板52。

具體地，當(dāng)利用壓縮空氣或其他不同的方法將球狀金屬顆粒強(qiáng)烈地噴射到收集板52時(shí)，在收集板52的表面形成微小凹陷的多個(gè)凹陷部。通過(guò)這樣的處理，收集板52的板表面可以是親水表面。

第二水幕形成部分53包括噴灑單元53a和清洗液供應(yīng)單元53b。

噴灑單元53a在收集板52的上端處或者在與其上端相鄰的位置處沿著水平方向設(shè)置。這里，以在長(zhǎng)度方向上具有多個(gè)噴嘴的管中提供噴灑單元53a。

清洗液供應(yīng)單元53b與噴灑單元53a連接，以供應(yīng)清洗液。

當(dāng)清洗液通過(guò)第二水幕形成部分53被噴射到收集板52的表面時(shí)，清洗液可以洗滌在沿著收集板52的表面向下落下時(shí)在收集板52的表面處收集的顆粒和渣滓。

例如，清洗液可以包括還原溶液。爆炸性廢氣的nox成分可主要通過(guò)臭氧反應(yīng)并且可通過(guò)清洗液還原。還原溶液例如na2s主要起反應(yīng)，并且因此在爆炸性廢氣成分中包含的二氧化氮(no2)可以反應(yīng)成2no2+na2s→na2so4+n2。因此，作為爆炸性廢氣成分中的污染物質(zhì)的nox可被去除。

也就是說(shuō)，通過(guò)形成通過(guò)第二水幕形成部分53的水幕，收集板52的洗滌周期或更換周期的壽命可被延長(zhǎng)。

以單獨(dú)提供的多個(gè)噴灑器53a’的形式提供噴灑單元53a，以在收集板52的水平方向中分開(kāi)布置。

在下文中，將描述根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的用于去除爆炸性廢氣中的顆粒的靜電除塵設(shè)備的操作。

圖7至圖9是圖示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于去除爆炸性廢氣中的顆粒的靜電除塵設(shè)備的操作狀態(tài)的操作狀態(tài)圖。

參考圖7，爆炸性廢氣通過(guò)充電室10的流入管11流入充電室10。在這種情況下，當(dāng)正(+)高電壓被施加到第一高電壓施加板21時(shí)，電接地離子收集板22相對(duì)地變成負(fù)極(-)并且因此在第一高電壓施加板21和離子收集板22之間形成電場(chǎng)。

通過(guò)將與施加到第一高電壓施加板21的單極性高電壓的極性相同的正極(+)施加到放電單元32，離子注入部分30在連通管31內(nèi)產(chǎn)生正離子，并且所產(chǎn)生的正離子沿著通過(guò)流體入口35沿著連通管31在充電室10側(cè)面處形成的流體流動(dòng)移動(dòng)，以移動(dòng)到充電室10。

在這種情況下，在連通管31內(nèi)流體流動(dòng)中，隨著流速通過(guò)流速增加部分34增加，可以以與爆炸性廢氣在充電室10內(nèi)移動(dòng)的流速相對(duì)應(yīng)的速度提供正離子。

注入到充電室10中的正離子通過(guò)與正極(+)的第一高電壓施加板21的斥力被推向離子收集板22側(cè)并且通過(guò)與負(fù)極(-)的離子收集板22的引力而被拉動(dòng)。

在這種情況下，一部分正離子將爆炸性廢氣顆粒單極充電到正極(+)，并且其剩下的部分被收集在離子收集板22處。由此，爆炸性廢氣中被單極充電到正極(+)的顆粒通過(guò)充電室10的流出管12被排出到集塵室40側(cè)。

這里，爆炸性廢氣中的在正極(+)中單極充電的顆?？梢允侵T如sio2的顆粒物質(zhì)。

參考圖8和圖9，在集塵室40的內(nèi)部，當(dāng)高電壓被施加到第二高電壓施加板51時(shí)，在第二高電壓施加板51和收集板52之間形成電場(chǎng)，并且在收集板52的表面處，通過(guò)第二水幕形成部分53形成水幕。

在這種情況下，施加到第二高電壓施加板51的高電壓的極性變?yōu)檎龢O(+)并且因此收集板52變?yōu)樨?fù)極(-)。

此外，在收集板52的表面處，通過(guò)第二水幕形成部分53形成水幕。在這種情況下，當(dāng)由噴灑單元53a噴射的清洗液被噴射到收集板52的表面并沿著收集板52的表面迅速向下落下時(shí)，可以產(chǎn)生水幕。通過(guò)對(duì)收集板52進(jìn)行親水表面處理進(jìn)一步改善收集板52的表面處的落下速度。

在這種狀態(tài)下，流入集塵室40中的正極(+)中單極充電的爆炸性廢氣，特別是在正極(+)中單極充電的顆粒物質(zhì)沿著電場(chǎng)移動(dòng)到收集板52側(cè)，以在收集板52的表面處收集。

在這種情況下，在收集板52中收集的正極(+)中單極充電的爆炸性廢氣顆粒沿著水幕向下落下以被沖洗或者在收集板52中收集之前與水幕一起向下落下以被沖洗。

因此，不對(duì)包含顆粒物質(zhì)的爆炸性廢氣執(zhí)行直接放電，從而防止由放電引起的爆炸危險(xiǎn)。

此外，在爆炸性廢氣中包含的顆粒物質(zhì)(諸如sio2)可通過(guò)單極充電被完全收集和去除。

圖10是圖示根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的用于去除爆炸性廢氣中的顆粒的靜電除塵設(shè)備的示意圖，以及圖11是圖示沿著圖10的線xi-xi取得的靜電除塵設(shè)備的剖視圖。

在圖10和圖11中，省略了與前述描述的內(nèi)容相同或?qū)?yīng)于前述描述的內(nèi)容的描述，并且將僅詳細(xì)描述與前述描述的差異。

參考圖10和圖11，充電室10可包括第一水幕形成部分24。

第一水幕形成部分24可包括噴灑單元24a和清洗液供應(yīng)單元24b。例如，噴灑單元24a可以設(shè)置在離子收集板22的上端。

也就是說(shuō)，為了在爆炸性廢氣的流動(dòng)方向中形成水幕，第一水幕形成部分24可被設(shè)置在水平方向上。這里，以在長(zhǎng)度方向上具有多個(gè)噴嘴的管中提供噴灑單元24a。清洗液供應(yīng)單元24b可與噴灑單元24a連接，以供應(yīng)清洗液。

當(dāng)清洗液通過(guò)第一水幕形成部分24被噴射到離子收集板22的表面時(shí)，清洗液可以洗滌沿著離子收集板22的表面在離子收集板22的表面處收集的顆粒和渣滓。清洗液可以通過(guò)在充電室10的低端處形成的出口13被排出充電室10。

也就是說(shuō)，通過(guò)形成通過(guò)第一水幕形成部分24在離子收集板22處的水幕，離子收集板22的洗滌周期或更換周期的壽命可被延長(zhǎng)，并且在爆炸性廢氣中包含的灰塵可被去除。

在另一個(gè)示例中，可以以單獨(dú)提供的多個(gè)噴灑器的形式提供噴灑單元24a，以分開(kāi)地布置在離子收集板22的水平方向中。

圖12是圖示與圖10的離子注入部分連接的旁通管的圖。

參考圖12，靜電除塵設(shè)備還可以包括連接流出管41和流體入口35的旁通管14。因此，爆炸性廢氣的已經(jīng)穿過(guò)集塵室40的部分可以被輸送到離子注入部分30的流體入口35。

惰性氣體的外部流體可被注入到流體入口35并且與其中通過(guò)穿過(guò)集塵室40而去除灰塵的要被注入充電室10的爆炸性廢氣的一部分混合，從而節(jié)省所注入的外部流體并提高操作效率。

圖13是圖示根據(jù)圖1的充電部分的示例的電連接結(jié)構(gòu)和操作狀態(tài)的圖。

參考圖13，離子收集板22可以處于電接地狀態(tài)。

第一高電壓發(fā)生器60的一個(gè)端子和第二高電壓發(fā)生器70的一個(gè)端子與處于電接地狀態(tài)的離子收集板22連接，并且其剩下的端子可以分別與充電單元20和離子注入部分30連接。

也就是說(shuō)，第一高電壓發(fā)生器60的第一單極端子61可以與充電單元20的第一高電壓施加板21連接，并且第一高電壓發(fā)生器60的第一接地端子62可以與離子收集板22連接。第二高電壓發(fā)生器70的第二單極端子可以與離子注入部分30連接，并且第二接地端子72可以電連接到離子收集板22。

通過(guò)由第一單極端子61將單極性高電壓施加到第一高電壓施加板21，第一高電壓發(fā)生器60可以在第一高電壓施加板21和離子收集板22之間形成電場(chǎng)。負(fù)(-)高電壓可被施加到第一單極端子61。在下文中，舉例說(shuō)明了負(fù)(-)高電壓被施加到第一單極端子61。

通過(guò)第一單極端子61將負(fù)(-)高電壓施加到第一高電壓施加板21，并且因此電接地的離子收集板22具有比第一高電壓施加板21的電壓高的電壓，以相對(duì)地成為正極(+)。

例如，當(dāng)-5kv的高電壓被施加到第一高電壓施加板21時(shí)，即使電接地的離子收集板22的電壓是0kv，電接地的離子收集板22具有比第一高電壓施加板21的電壓高的電壓，以相對(duì)地成為正極(+)。最后，因?yàn)殡娊拥氐碾x子收集板22具有比第一高電壓施加板21的電勢(shì)更高的電勢(shì)，所以電接地的離子收集板22相對(duì)地變成正極(+)。

在第一高電壓施加板21和離子收集板22之間形成電場(chǎng)。例如，通過(guò)調(diào)整從第一單極端子61施加到第一高電壓施加板21的負(fù)(-)高電壓的幅值，可以調(diào)整在第一高電壓施加板21和離子收集板22之間形成的電場(chǎng)的大小和強(qiáng)度。

第二高電壓發(fā)生器70的第二單極端子可以施加負(fù)(-)高電壓并且可以與離子注入部分30連接。在這種情況下，第二接地端子72可電連接到離子收集板22。

例如，與施加到第一高電壓施加板21的高電壓的極性相同的負(fù)(-)高電壓可被施加到離子注入部分30。離子注入部分30可以產(chǎn)生負(fù)(-)離子。離子注入部分30可以以與移動(dòng)的爆炸性廢氣的流速對(duì)應(yīng)的速度提供負(fù)(-)離子。

離子注入部分30將負(fù)(-)離子注入到充電室10，該負(fù)離子通過(guò)與負(fù)極(-)的第一高電壓施加板21的斥力被推向離子收集板22側(cè)并且通過(guò)與相對(duì)地作為正極(+)的離子收集板22的引力而被拉動(dòng)。

從離子注入部分30排出的負(fù)(-)離子的一部分將爆炸性廢氣顆粒充電到負(fù)極(-)，并且其剩下的部分被收集在離子收集板22處。由此，爆炸性廢氣中被充電到負(fù)極(-)的顆?？赏ㄟ^(guò)充電室10的流出管12被排出到集塵室40側(cè)。

隨著通過(guò)第一高電壓發(fā)生器60施加到第一高電壓施加板21的負(fù)(-)高電壓的幅值增加，從離子注入部分30排出的負(fù)(-)離子可以增加與第一高電壓施加板21的斥力，并且在第一高電壓施加板21和離子收集板22之間形成的電場(chǎng)的大小可以增加。

從離子注入部分30排出的負(fù)(-)離子大量地更快速地移動(dòng)到離子收集板22，并且更多的爆炸性廢氣顆?？赏ㄟ^(guò)這樣的負(fù)(-)離子單極充電。

圖14是圖示根據(jù)是否存在施加到圖13的充電部分的高電壓的集塵效率的圖，以及圖15是圖示根據(jù)圖14的高電壓施加量的集塵效率的圖。

參考圖14至圖15，根據(jù)是否存在從第一高電壓發(fā)生器60施加到第一高電壓施加板21的負(fù)(-)高電壓，在集塵效率中發(fā)生大的變化。

例如，當(dāng)在第一高電壓施加板21中離子收集板22的方向上形成電場(chǎng)時(shí)，產(chǎn)生了靜電力，從而大大地提高集塵效率。也就是說(shuō)，由于沒(méi)有向第一高電壓施加板21施加單極性高電壓，因此當(dāng)在第一高電壓施加板21中離子收集板22的方向中沒(méi)有形成電場(chǎng)時(shí)，集塵效率幾乎為0，但是當(dāng)在第一高電壓施加板21中離子收集板22的方向上形成電場(chǎng)時(shí)，形成了80％或更多的集塵效率。

在下文中，當(dāng)?shù)谝桓唠妷菏┘影?1的厚度是1mm時(shí)，舉例說(shuō)明負(fù)(-)高電壓被施加到第一高電壓施加板21。

作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)-1.3kv被施加到第一高電壓施加板時(shí)，集塵效率變?yōu)榧s90％。作為改變第一高電壓施加板21的厚度的并施加單極性高電壓的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，所施加的負(fù)(-)高電壓的幅值與第一高電壓施加板21的厚度成比例地增加。然而，當(dāng)增加單極性高電壓時(shí)，集塵效率迅速地降低并且因此在電壓增加中存在限制。

圖16是圖示根據(jù)圖13的充電部分的另一個(gè)示例的電連接結(jié)構(gòu)和操作狀態(tài)的圖。

在下文中，在圖16，省略了與圖13的描述相同或相對(duì)應(yīng)的描述，并且將僅詳細(xì)地描述充電部分的電連接結(jié)構(gòu)和操作狀態(tài)中的差異。

參考圖16，第一高電壓發(fā)生器60的第一單極端子61可與離子收集板22連接，并且第一接地端子62可與第一高電壓施加板21連接。也就是說(shuō)，通過(guò)與圖13的電連接結(jié)構(gòu)相反進(jìn)行連接，第一高電壓施加板21可被電接地。

在這種情況下，第一高電壓發(fā)生器60可以通過(guò)第一單極端子61將離子收集板22施加到正極(+)。因此，電接地的第一高電壓施加板21可以相對(duì)地是負(fù)極(-)。

具體地，離子收集板22的負(fù)電子(-)可以通過(guò)第一單極端子61移動(dòng)到第一高電壓發(fā)生器60，并且因此離子收集板22可以是正極(+)。

第一高電壓發(fā)生器60的第一接地端子62可與第一高電壓施加板21連接以接地，并且可以在離子收集板22和第一高電壓施加板21之間形成電場(chǎng)。

例如，當(dāng)+1kv的高電壓被施加到離子收集板22時(shí)，即使電接地的第一高電壓施加板21是0kv，電接地的第一高電壓施加板21具有比離子收集板22的電勢(shì)低的電勢(shì)，以相對(duì)地成為負(fù)極(-)。最后，電接地的第一高電壓施加板21具有比離子收集板22的電勢(shì)低的電勢(shì)，以相對(duì)地成為負(fù)極(-)。

離子注入部分30與第二高電壓發(fā)生器70的第二單極端子71連接，并且可以向其施加負(fù)(-)高電壓。因此，離子注入部分30可以將負(fù)(-)電子注入到充電室10。在這種情況下，施加負(fù)(-)高電壓的離子注入部分30與第一高電壓施加板21斷開(kāi)連接。也就是說(shuō)，施加到離子注入部分30的負(fù)(-)電極防止高電壓通過(guò)接地的第一高電壓施加板21注入到充電室10。

第二高電壓發(fā)生器70的第二接地端子72可與第一高電壓施加板21連接。離子注入部分30可以產(chǎn)生負(fù)(-)離子并且以與移動(dòng)的爆炸性廢氣的流速對(duì)應(yīng)的速度提供負(fù)(-)離子。

在第一高電壓施加板21和離子收集板22之間形成電場(chǎng)。例如，通過(guò)調(diào)整施加到離子收集板22的正(+)高電壓的幅值，可以調(diào)整在第一高電壓施加板21和離子收集板22之間形成的電場(chǎng)的大小和強(qiáng)度。

從離子注入部分30注入的負(fù)(-)離子通過(guò)與施加正(+)高電壓的離子收集板22的引力而被拉動(dòng)。隨著施加到離子收集板22的正(+)高電壓的幅值增加，將從離子注入部分30排出的負(fù)(-)離子拉至離子收集板22的引力的大小增加，并且在第一高電壓施加板21和離子收集板22之間形成的電場(chǎng)的大小增加。

從離子注入部分30排出的負(fù)(-)離子大量地更快速地移動(dòng)到離子收集板22，并且更多的爆炸性廢氣顆粒可通過(guò)這樣的正離子單極充電。

圖17是圖示根據(jù)圖16的高電壓施加量的集塵效率的圖。

參考圖16和圖17，當(dāng)?shù)谝桓唠妷菏┘影?1的厚度是1mm時(shí)，即使沒(méi)有向離子收集板22施加高電壓，也表現(xiàn)出約55％的集塵效率。此后，當(dāng)正(+)高電壓被施加到離子收集板22時(shí)，集塵效率迅速地增加至約85％并且然后持續(xù)增加。

隨著第一高電壓施加板21的厚度增加，施加到離子收集板22的高電壓的幅值增加，但是集塵效率的增加的曲線類似于當(dāng)?shù)谝桓唠妷菏┘影?1的厚度是1mm時(shí)的增加的曲線。

最后，當(dāng)?shù)谝桓唠妷菏┘影?1被電接地時(shí)并且當(dāng)高電壓被施加到離子收集板22時(shí)，所施加的高電壓的幅值不受限制并且可以根據(jù)所需的集塵效率進(jìn)行調(diào)整。

與圖15的情況相比，當(dāng)高電壓被施加到第一高電壓施加板21時(shí)，在第一高電壓施加板21和離子注入部分30之間發(fā)生電感應(yīng)，并且因此在將高電壓施加到第一高電壓施加板21中存在限制。

然而，當(dāng)?shù)谝桓唠妷菏┘影?1被接地時(shí)并且當(dāng)正(+)高電壓被施加到離子收集板22時(shí)，在第一高電壓施加板21和離子注入部分30之間沒(méi)有發(fā)生電感應(yīng)，并且因此高電壓可被施加到1kv或更少并且可以容易地調(diào)整集塵效率。

雖然已經(jīng)結(jié)合目前被認(rèn)為是實(shí)際的示例實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解的是，本發(fā)明不限于公開(kāi)的實(shí)施例，而是相反地，旨在覆蓋包括在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等效布置。