周期掃描陣列高壓靜電除塵裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及周期掃描陣列高壓靜電除塵裝置。屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。它主要解決的技術(shù)問題是用眾多的小功率開關(guān)高壓取代價格昂貴的大功率開關(guān)電源，同時，能夠根據(jù)粒徑實現(xiàn)精準除塵。它由單片機模塊、低壓產(chǎn)生模塊、中壓產(chǎn)生模塊、高壓產(chǎn)生模塊、高壓支路變壓器、低壓正極板連線、中壓正極板連線、高壓正極板連線、第一低壓正極板、第一低壓負極板、第一中壓正極板、第一中壓負極板、第一高壓負極板、第一高壓正極板、第二低壓正極板、第二高壓負極板、低中壓隔斷條、中壓極板嵌入槽、中高壓隔斷條、高壓極板嵌入槽、低壓脈沖、中壓脈沖、高壓脈沖、單片機、低壓支路整流硅堆、顆粒傳感器，混合極板安裝支架組成。它主要應(yīng)用于高壓靜電除塵領(lǐng)域。
【專利說明】
周期掃描陣列高壓靜電除塵裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明專利屬于電子領(lǐng)域，尤其是指周期掃描陣列高壓靜電除塵裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]熱電企業(yè)、供暖企業(yè)所使用的燃煤是PM2.5的重要來源之一，因而對這些企業(yè)排放物的治理是抑制PM2.5的重要手段。在眾多的治理方法中靜電除塵是一種較為理想的方法。靜電除塵主要是靠顆粒荷電，然后被吸附而脫除。靜電通常由高壓電源產(chǎn)生。高壓電源以前多采用工頻變壓器升壓的方式產(chǎn)生。由于工頻變壓器功耗大、體積大，現(xiàn)在開關(guān)電源將取而代之。開關(guān)電源需要鐵氧體變壓器升壓，其效率高，但是大功率的開關(guān)電源需要大體積的鐵氧體變壓器，制作工藝要求較高，且由于電源需要長時間的在線工作對生產(chǎn)工藝要求就更高，大功率的開關(guān)電源的制作技術(shù)目前還掌握在外國的少數(shù)廠家以及它們的國內(nèi)代理手里，導(dǎo)致大功率開關(guān)電源價格居高不下，不能廣泛用于靜電除塵領(lǐng)域；另外，煙塵的顆粒粒徑分布不均勻，大粒徑的顆粒的去除不需要很高的高壓，小粒徑的顆粒需要較高的高壓，采用統(tǒng)一的高壓去處理不同的粒徑顆粒，會造成高壓電源不必要的高壓浪費。高壓電源產(chǎn)生的電壓越高故障率越高，因而根據(jù)粒徑合理的采用不同的高壓去處理不同的粒徑顆粒，做到精準除塵將降低高壓電源的功耗并同時降低其故障率。
[0003]為了用眾多的小功率開關(guān)高壓取代價格昂貴的大功率開關(guān)電源，同時，能夠根據(jù)粒徑實現(xiàn)精準除塵，本發(fā)明提出了周期掃描陣列高壓靜電除塵裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了用眾多的小功率開關(guān)高壓取代價格昂貴的大功率開關(guān)電源，同時，能夠根據(jù)粒徑實現(xiàn)精準除塵，本發(fā)明提出了周期掃描陣列高壓靜電除塵裝置。
[0005]本發(fā)明專利解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明專利由單片機模塊、低壓產(chǎn)生模塊、中壓產(chǎn)生模塊、高壓產(chǎn)生模塊、高壓支路變壓器、低壓正極板連線、中壓正極板連線、高壓正極板連線、第一低壓正極板、第一低壓負極板、第一中壓正極板、第一中壓負極板、第一高壓負極板、第一高壓正極板、第二低壓正極板、第二高壓負極板、第二中壓正極板、第二中壓負極板、第二高壓正極板、第二高壓負極板、極板接地公共線、低壓極板嵌入槽、低中壓隔斷條、中壓極板嵌入槽、中高壓隔斷條、高壓極板嵌入槽、低壓脈沖、中壓脈沖、高壓脈沖、單片機、低壓支路整流硅堆、顆粒傳感器、電阻(33)、三極管(34)、低壓支路變壓器、中壓支路整流硅堆、高壓支路整流硅堆、中壓支路變壓器、電阻(39)、三極管(40)、三極管(41)，混合極板安裝支架組成，其特征是:單片機模塊分別同低壓產(chǎn)生模塊、中壓產(chǎn)生模塊及高壓產(chǎn)生模塊相連，低壓產(chǎn)生模塊分別同第一低壓正極板及第二低壓正極板相連，中壓產(chǎn)生模塊分別同第一中壓正極板及第二中壓正極板相連，高壓產(chǎn)生模塊分別同第一高壓正極板及第二高壓正極板相連，第一低壓正極板和第一中壓負極板及第一高壓負極板均與極板接地公共線相連，第二高壓負極板和第二中壓負極板及第二高壓負極板均與極板接地公共線相連，低壓極板嵌入槽通過低中壓隔斷條同中壓極板嵌入槽相連，中壓極板嵌入槽通過中高壓隔斷條同高壓極板嵌入槽相連，單片機同顆粒傳感器相連，單片機通過電阻(33)同三極管(34)相連，第一低壓正極板和第二低壓正極板均通過低壓支路整流硅堆同低壓支路變壓器相連，單片機通過電阻(39)同三極管(40)相連，第一中壓正極板和第二中壓正極板均通過中壓支路整流硅堆同中壓支路變壓器相連，單片機通過電阻(42)同三極管
(41)相連，第一高壓正極板和第二高壓正極板均通過高壓支路整流硅堆同高壓支路變壓器相連;低壓極板嵌入槽最寬，中壓極板嵌入槽次之，高壓極板嵌入槽最窄；低壓脈沖脈寬寬于中壓脈沖和高壓脈沖，中壓脈沖脈寬寬于高壓脈沖，高壓脈沖高度高于中壓脈沖，中壓脈沖的脈沖高度高于低壓脈沖的高度，周期順序為低壓脈沖后接中壓脈沖，中壓脈沖后接高壓脈沖;低壓支路變壓器和中壓支路變壓器以及高壓支路變壓器均為鐵氧體變壓器。
[0006]該發(fā)明主要部分由單片機和由其控制的高壓產(chǎn)生電路組成。為了簡化電路元件名稱在本發(fā)明申請中所提到的低壓實際為6萬伏除塵電壓，為了區(qū)別申請中提到的實際電壓為9萬伏除塵電壓。本申請中的高壓指12萬伏除塵電壓。
[0007]除塵極板可以由若干個嵌入在混合極板安裝支架的極板組合模塊組成，具體所使用組合模塊的數(shù)量根據(jù)具體除塵量而定，除塵量越大使用的模塊數(shù)量越多。正負極板均須嵌入混合極板安裝支架。嵌入后，相應(yīng)的極板應(yīng)當(dāng)相對并使相應(yīng)的正負極板相對應(yīng)，即第一低壓正極板對應(yīng)于第一低壓負極板;第二低壓正極板對應(yīng)第二低壓正極板;第一中壓正極板對應(yīng)第一中壓負極板，以此類推。每個混合極板安裝支架內(nèi)分別嵌入低壓和中壓以及高壓極板。它們之間被絕緣條阻隔。
[0008]顆粒傳感器為圖像傳感器，它被置于處理煙道的前端，它可以監(jiān)測煙道顆粒物的分布情況。對于粒徑較大的顆粒6萬伏的靜電可以取得很好的除塵效果，粒徑稍小的顆粒9萬伏除塵電壓也可以取得不錯的效果，而對于PM2.5等為顆粒則需要12萬伏以上除塵電壓，并且脈沖越陡峭效果越好，因而在脈沖的脈寬選擇上選擇低壓較寬，中壓次之，高壓最窄。低壓脈沖、中壓脈沖、高壓脈沖形成一個周期。在一個周期內(nèi)，低壓脈沖、中壓脈沖、高壓脈沖的脈寬所占比例可以根據(jù)顆粒傳感器監(jiān)測的結(jié)果適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
[0009]顆粒傳感器將信號送往單片機，單片機根據(jù)預(yù)先存于內(nèi)存中的數(shù)據(jù)確定在一個周期內(nèi)產(chǎn)生低壓脈沖、中壓脈沖、高壓脈沖的脈寬所占比例。單片機首先產(chǎn)生一串用于產(chǎn)生低壓脈沖的脈沖信號并由單片機的一路輸出端口輸出，脈沖的個數(shù)根據(jù)預(yù)先存于內(nèi)存中的數(shù)據(jù)確定。由于脈沖串經(jīng)電阻33后送入三極管34的基極，從而使三極管在脈沖高電平時導(dǎo)通，低電平時截至，三極管的集電極連接的低壓支路變壓器的初級線圈將有脈沖電流產(chǎn)生，它的次級線圈將相應(yīng)的產(chǎn)生升高的脈沖，經(jīng)過低壓支路整流硅堆整流，并會使第一低壓正極板和第二低壓正極板上產(chǎn)生6萬伏的除塵電壓，低壓支路變壓器為鐵氧體變壓器，初次級線圈比為確保其次級升壓達到需要而定。采用鐵氧體變壓器可以有效地降低變壓器的功耗和提高效率，同時減少變壓器的體積。
[0010]單片機產(chǎn)生用于產(chǎn)生低壓脈沖的脈沖信號后，按照內(nèi)存預(yù)存的數(shù)據(jù)產(chǎn)生脈沖串，脈沖的個數(shù)根據(jù)預(yù)先存于內(nèi)存中的數(shù)據(jù)確定，確保產(chǎn)生的中壓脈沖的寬度符合要求。單片機產(chǎn)生的脈沖由另一端口輸出。由于脈沖串經(jīng)電阻39后送入三極管40的基極，從而使三極管在脈沖高電平時導(dǎo)通，低電平時截至，三極管的集電極連接的中壓支路變壓器的初級線圈將有脈沖電流產(chǎn)生，它的次級線圈將相應(yīng)的產(chǎn)生升高的脈沖，經(jīng)過中壓支路整流硅堆整流，并會使第一中壓正極板和第二中壓正極板上產(chǎn)生9萬伏的除塵電壓，中壓支路變壓器為鐵氧體變壓器，初次級線圈比為確保其次級升壓達到需要而定。采用鐵氧體變壓器可以有效地降低變壓器的功耗和提高效率，同時減少變壓器的體積。
[0011]單片機產(chǎn)生用于產(chǎn)生中壓脈沖的脈沖信號后，按照內(nèi)存預(yù)存的數(shù)據(jù)產(chǎn)生脈沖串，脈沖的個數(shù)根據(jù)預(yù)先存于內(nèi)存中的數(shù)據(jù)確定，確保產(chǎn)生的高壓脈沖的寬度符合要求。單片機產(chǎn)生的脈沖由另一端口輸出。由于脈沖串經(jīng)電阻42后送入三極管41的基極，從而使三極管在脈沖高電平時導(dǎo)通，低電平時截至，三極管的集電極連接的高壓支路變壓器的初級線圈將有脈沖電流產(chǎn)生，它的次級線圈將相應(yīng)的產(chǎn)生升高的脈沖，經(jīng)過高壓支路整流硅堆整流，并會使第一高壓正極板和第二高壓正極板上產(chǎn)生12萬伏的除塵電壓，高壓支路變壓器為鐵氧體變壓器，初次級線圈比為確保其次級升壓達到需要而定。采用鐵氧體變壓器可以有效地降低變壓器的功耗和提高效率，同時減少變壓器的體積。
[0012]單片機完成一個以上的周期后，繼續(xù)進行運行第二個周期，從而形成周期循環(huán)，高中低除塵電壓的設(shè)定可以根據(jù)具體的除塵要求及環(huán)境進行更改，只需更改相應(yīng)的鐵氧體變壓器的初次級線圈的匝數(shù)比即可。
[0013]考慮到除塵顆粒一般大粒徑的顆粒物比例占多數(shù)，中顆粒較少，小顆粒最少，所以低壓極板嵌入槽最寬，中壓極板嵌入槽次之，高壓極板嵌入槽最窄。
[0014]本發(fā)明專利的有益效果是用眾多的小功率開關(guān)高壓取代價格昂貴的大功率開關(guān)電源，同時，能夠根據(jù)粒徑實現(xiàn)精準除塵。它主要用于高壓靜電除塵領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0016]圖1是周期掃描陣列高壓靜電除塵裝置的側(cè)剖面構(gòu)造圖。
[0017]圖2是發(fā)明專利的低中高壓脈沖時序圖。
[0018]圖3是混合極板安裝支架結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖4是本發(fā)明專利的電路原理圖。
[0020]圖中1.單片機模塊，2.低壓產(chǎn)生模塊，3.中壓產(chǎn)生模塊，4.高壓產(chǎn)生模塊，5.高壓支路變壓器，6.低壓正極板連線，7.中壓正極板連線，8.高壓正極板連線，9.第一低壓正極板，10.第一低壓負極板，11.第一中壓正極板，12.第一中壓負極板，13.第一高壓負極板，14.第一高壓正極板，15.第二低壓正極板，16.第二高壓負極板，17.第二中壓正極板，18.第二中壓負極板，19.第二高壓正極板，20.第二高壓負極板，21.極板接地公共線，22.低壓極板嵌入槽，23.低中壓隔斷條，24.中壓極板嵌入槽，25.中高壓隔斷條，26.高壓極板嵌入槽，27.低壓脈沖，28.中壓脈沖，29.高壓脈沖，30.單片機，31.低壓支路整流硅堆，32.顆粒傳感器，33.電阻，34.三極管，35.低壓支路變壓器，36.中壓支路整流硅堆，37.高壓支路整流硅堆，38.中壓支路變壓器，39.電阻，40.三極管，41.三極管，42.混合極板安裝支架。
【具體實施方式】
[0021]在圖1中，單片機模塊I分別同低壓產(chǎn)生模塊2、中壓產(chǎn)生模塊3及高壓產(chǎn)生模塊4相連，低壓產(chǎn)生模塊2分別同第一低壓正極板9及第二低壓正極板15相連，中壓產(chǎn)生模塊3分別同第一中壓正極板11及第二中壓正極板17相連，高壓產(chǎn)生模塊4分別同第一高壓正極板14及第二高壓正極板19相連，第一低壓正極板9和第一中壓負極板12及第一高壓負極板13均與極板接地公共線21相連，第二高壓負極板16和第二中壓負極板18及第二高壓負極板20均與極板接地公共線21相連。
[0022]在圖2所示實施例中，低壓脈沖27脈寬寬于中壓脈沖28和高壓脈沖29，中壓脈沖28脈寬寬于高壓脈沖29，高壓脈沖29高度高于中壓脈沖28，中壓脈沖28的脈沖高度高于低壓脈沖27的脈沖高度，周期順序為低壓脈沖27后接中壓脈沖28，中壓脈沖28后接高壓脈沖29。
[0023]在圖3所示實施例中，低壓極板嵌入槽22通過低中壓隔斷條23同中壓極板嵌入槽24相連，中壓極板嵌入槽24通過中高壓隔斷條25同高壓極板嵌入槽26相連，低壓極板嵌入槽22和低中壓隔斷條23以及中壓極板嵌入槽24位于混合極板安裝支架42內(nèi)，中高壓隔斷條25和高壓極板嵌入槽位于混合極板安裝支架42內(nèi)。
[0024]在圖4中，單片機30同顆粒傳感器32相連，單片機30通過電阻33同三極管34相連，第一低壓正極板9和第二低壓正極板15均通過低壓支路整流硅堆31同低壓支路變壓器35相連，單片機30通過電阻39同三極管40相連，第一中壓正極板11和第二中壓正極板17均通過中壓支路整流硅堆36同中壓支路變壓器38相連，單片機30通過電阻42同三極管41相連，第一高壓正極板14和第二高壓正極板19均通過高壓支路整流硅堆37同高壓支路變壓器5相連。
【主權(quán)項】
1.周期掃描陣列高壓靜電除塵裝置，由單片機模塊、低壓產(chǎn)生模塊、中壓產(chǎn)生模塊、高壓產(chǎn)生模塊、高壓支路變壓器、低壓正極板連線、中壓正極板連線、高壓正極板連線、第一低壓正極板、第一低壓負極板、第一中壓正極板、第一中壓負極板、第一高壓負極板、第一高壓正極板、第二低壓正極板、第二高壓負極板、第二中壓正極板、第二中壓負極板、第二高壓正極板、第二高壓負極板、極板接地公共線、低壓極板嵌入槽、低中壓隔斷條、中壓極板嵌入槽、中高壓隔斷條、高壓極板嵌入槽、低壓脈沖、中壓脈沖、高壓脈沖、單片機、低壓支路整流硅堆、顆粒傳感器、電阻(33)、三極管(34)、低壓支路變壓器、中壓支路整流硅堆、高壓支路整流硅堆、中壓支路變壓器、電阻(39)、三極管(40)、三極管(41)，混合極板安裝支架組成，其特征是:單片機模塊分別同低壓產(chǎn)生模塊、中壓產(chǎn)生模塊及高壓產(chǎn)生模塊相連，低壓產(chǎn)生模塊分別同第一低壓正極板及第二低壓正極板相連，中壓產(chǎn)生模塊分別同第一中壓正極板及第二中壓正極板相連，高壓產(chǎn)生模塊分別同第一高壓正極板及第二高壓正極板相連，第一低壓正極板和第一中壓負極板及第一高壓負極板均與極板接地公共線相連，第二高壓負極板和第二中壓負極板及第二高壓負極板均與極板接地公共線相連，低壓極板嵌入槽通過低中壓隔斷條同中壓極板嵌入槽相連，中壓極板嵌入槽通過中高壓隔斷條同高壓極板嵌入槽相連，單片機同顆粒傳感器相連，單片機通過電阻(33)同三極管(34)相連，第一低壓正極板和第二低壓正極板均通過低壓支路整流硅堆同低壓支路變壓器相連，單片機通過電阻(39)同三極管(40)相連，第一中壓正極板和第二中壓正極板均通過中壓支路整流硅堆同中壓支路變壓器相連，單片機通過電阻(42)同三極管(41)相連，第一高壓正極板和第二高壓正極板均通過高壓支路整流硅堆同高壓支路變壓器相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的周期掃描陣列高壓靜電除塵裝置，其特征是:低壓極板嵌入槽最寬，中壓極板嵌入槽次之，高壓極板嵌入槽最窄。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的周期掃描陣列高壓靜電除塵裝置，其特征是:低壓脈沖脈寬寬于中壓脈沖和高壓脈沖，中壓脈沖脈寬寬于高壓脈沖，高壓脈沖高度高于中壓脈沖，中壓脈沖的脈沖高度高于低壓脈沖的高度，周期順序為低壓脈沖后接中壓脈沖，中壓脈沖后接高壓脈沖。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的周期掃描陣列高壓靜電除塵裝置，其特征是:低壓支路變壓器和中壓支路變壓器以及高壓支路變壓器均為鐵氧體變壓器。
【文檔編號】B03C3/40GK106000653SQ201610407261
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月12日
【發(fā)明人】魏勝非
【申請人】東北師范大學(xué)