專利名稱：氣體環(huán)境中顆粒的靜電過濾及轉化的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種氣體環(huán)境中的顆粒過濾再生裝置。
背景技術：
該裝置的一些非排它的應用為[3]-過濾熱發(fā)動機的廢氣，以及其它設備的廢氣卡車、拖拉機、公共汽車、小汽車、長途汽車、摩托車、火車、輪船、發(fā)電機組、飛機以及所有建筑工地用引擎組件。
-過濾空氣、油氣(gaz)、霧氣，以防止其進入或排出，并且也可以保護環(huán)境。
已存在多種裝置及工藝來處理廢氣及過濾空氣、油氣和霧氣。需要在物質中采用一個通道來捕獲顆粒的氧化催化劑系統以及將顆粒滯留在其收集電極之內或之上的電子過濾器都有很多缺陷，諸如負載損失(pertesde charges)或者負壓(contre pression)漸增，需要頻繁且昂貴的維護，更換回收耗時，為在低溫下再生而使用添加劑，效率因所要處理的流量的通過速率太高而變弱、且因堵塞和多次再生而降低，設備過于龐大以及許多其它缺陷。
本發(fā)明的裝置克服了這些缺陷。

發(fā)明內容
本發(fā)明裝置包括至少多個電暈效應式電子過濾器，其包括[8]-一尺寸與所要處理氣流相匹配的殼體，其上具有至少一個所述氣流的進口及出口，[9]-至少一個收集電極支柱，其由一個或多個絕熱絕緣板制成，[10]-至少一個發(fā)射電極支柱，[11]-多個收集電極，其數量足夠，從而使所要處理的氣流的速度足夠低以得到最佳效率，且該收集電極為管狀，兩端具有開口，其特征在于其交替作為收集電極和加熱電阻，所述加熱電阻被加熱到足夠高的溫度以燃燒收集到的顆粒，[12]-一縱向的發(fā)射電極，其位于各收集電極的中央。
由于該裝置具備的特征[14]-所要處理的氣流未穿過任何物質，因而既不會產生也不會增加負載損失，[15]穿過電極的氣流速度低，且接近一單向流動并因而保持一非常高的效率。
-因為所要處理的氣流流速相當慢，收集電極無需任何添加劑或者大量的電能就可以再生捕獲的顆粒，[17]-無需任何消耗品，[18]-該裝置易于制造且無需使用昂貴的技術，[19]-顆粒收集效率不受所要處理氣流的溫度的影響，[20]-該裝置結構緊湊，[21]因此提供了對裝置以及目前所采用工藝存在的固有問題的解決辦法。
本發(fā)明裝置使得可以降低所要處理空氣、油氣和/或霧氣的流速，從而增加了電子過濾及電離的效率。此外，收集電極的溫度升高可以在所處理氣流流速較低的區(qū)域上燃燒捕獲的顆粒，從而極大地減小了該操作的能耗，因為該操作優(yōu)選為自主進行。
為增加該裝置的效率，可優(yōu)選通過設置第二個或多個類似于第一電子過濾器的再生式電子過濾器，且置于第一濾塵器之后。
優(yōu)選地，發(fā)射電極可具有垂直于所要處理氣流方向的輻條，且其位于電極中央，以增加顆粒朝收集電極的推力。
為了增加對污染煙氣的氧化作用，該裝置優(yōu)選包括一個在濾塵器之前或之后的氧化催化劑系統。其位于該電子過濾器的下游，則避免在上游具有的顆粒阻塞氧化催化劑系統。
優(yōu)選地，該裝置包括一個或多個利用布朗效應的、震動式、液滴分離式、氣液分離式、氣旋式或者其它可改善所要處理空氣、油氣或霧氣的預濾器和/或精細過濾器。
優(yōu)選地，該裝置的各組件可以進行拆卸。
為了接近、更換或清潔組成該裝置的組件，設置一個或多個要處理氣流的密封的門孔或活門。
該顆粒過濾再生裝置最好包括一個減音器或消聲器，特別是用在熱力發(fā)動機上的情況。
設有緊固點，以滿足安裝該裝置的特定需要。
在某些情況中，特別是當過濾含油空氣和/或霧氣時，該裝置包括抽吸部件，其最好安裝在該裝置的下游。
當閱讀說明書及附圖時，可以注意到影響該裝置的電子過濾器效率的技術特征如下[33]-所要處理的氣流流速必須盡可能的低(Deutsch比)，[34]-較高的電離電壓，從而使顆粒上的電荷盡可能的高，進而提高了其移向收集電極的速度，[35]-收集電極的直徑必須很小，從而，顆粒距中央發(fā)射電極越遠，也就盡可能越靠近收集電極。


附圖對本發(fā)明進行了圖示[37]-圖1是本發(fā)明裝置的剖面圖，[38]-圖2示出從所要處理的氣流進入側看去時電子過濾器的前視圖，[39]-圖3是電子過濾器一個組件的詳細視圖，[40]-圖4示出本發(fā)明裝置應用在內燃機中的優(yōu)選實施例，其上部是打開的，[41]-圖5示出應用在一般的通風裝置中來過濾空氣或霧氣的本發(fā)明優(yōu)選實施例的剖面圖，[42]-圖6示出用于替換現有的“微?！薄ⅰ癟.H.E”或者“絕對”型空氣過濾器的本發(fā)明優(yōu)選實施例的剖面圖。
具體實施例方式參考這些附圖，該裝置包括一個箱體或殼體，其至少在兩個地方開口，以使油氣、空氣和/或霧氣進入入口(11)以進行處理，并且在處理后從出口(12)排出。
在箱體內安置有電子過濾器，該電子過濾器包括一個用于收集電極的支柱(2)，優(yōu)選為絕熱和絕緣的。該支柱包括多個收集電極(4)，其也稱為正極，且為直徑盡可能小的金屬管狀體(建議直徑在15mm至35mm之間)，推薦長度不超過直徑的三倍。這些電極接地(13)(-接在直流電的電池上)或者在交流電源的操作裝置上接地。所述電極還通過同一線路或者其它的線路連接到一個電源(8)上，該電源可以在幾秒鐘內將一個或多個收集電極加熱到600℃，從而可使電極上收集到的顆粒燃燒。此過程接連發(fā)生在所有收集電極上，并階段性地或者連續(xù)地更新，這由一個時間控制器(定時器)或者由操作者的參與來進行控制。
這些電子過濾器還包括一個用于發(fā)射電極的支柱(3)，優(yōu)選為絕熱和絕緣的。該支柱最好定位在收集電極支柱之后，承載發(fā)射電極，從而使其處于由收集電極形成的管中央。這些電極在所要處理氣流進入的一側上的端部優(yōu)選為尖的。最好在所述發(fā)射電極上緊固有輻條(6)，以收集從管部區(qū)域氣流中逃逸的顆粒。這些發(fā)射電極通過電線(14)連接，這些電線提供了濾塵器正常運轉所需的電壓。該電壓優(yōu)選由一個可提供1kV到30kV穩(wěn)定高壓的變壓器或換流器產生，優(yōu)選為負極，是可調的且具有盡可能高的安培數。
提供特定的連接來組裝收集/再生電極(9)和發(fā)射電極(10)的線路。
為了增加加工效率，可以在第一電子過濾器組件之后安裝一個或多個上述組件(15)(圖1)。
在所處理氣流的入口處，優(yōu)選用一個導流片(16)來引導氣流流到腔室(17)中，從而使各管狀電子過濾器中的速度相同。氣流穿過電子過濾器時的速度不應超過3米/秒，且最好低于2.5米/秒。
優(yōu)選地，在該電子過濾器的后面設置一個減音器或消聲器，特別是在濾塵器用于替代熱力發(fā)動機的消聲器時。此應用也可以包括一個氣體氧化催化劑(19)或者任意其它的可減小污染的裝置。該組件最好位于電子過濾器之后。
優(yōu)選地，可以安裝一個或多個利用布朗效應的慣性式、震動式、液滴分離式(séparateurs de gouttelettes)、氣液分離過濾式(dévésiculeurs)、氣旋式或者任何其它可用來改善所要處理空氣、油氣或霧氣的預濾器。
在本發(fā)明上可以連有一個所要處理氣流的提取系統或者進入系統例如通風口(23)或其它系統。
在該裝置上可以附加有一個收集到的或燃燒后的物質例如油、水、灰等的排出裝置(22)。
所有封在箱體或殼體內的組件構成了一個圍框，其優(yōu)選置于導槽(23)、導板或者其它裝置中，以使其可以方便、迅速和密封地取出或安放就位。
設置一個或多個檢修或觀察孔洞或活門(24)，以便在清潔特定組件的接近是必需的情況下，進行清潔包括本發(fā)明的組件。
氣液分離過濾器是指從氣體環(huán)境中分離液滴的過濾器。
權利要求
1.空氣、油氣或者霧氣中顆粒的過濾和再生裝置，其特征在于，其包括-電暈效應式電子過濾器組件，該組件包括-多個管狀收集電極(4)，其成為位于一耐熱支柱(2)上的周期性的電阻，且與地線或地面及一電氣產品相連，從而使其可以被單獨加熱，或者同時多個一起加熱，-與所述收集電極(4)同樣多的的發(fā)射電極(5)，其位于各收集電極的中央，且固定在一支柱(3)上，對于直流電所述支柱(3)與地線絕緣，而對于交流電所述支柱(3)與地面隔絕。
2.按照權利要求1所述的過濾回收裝置，其特征在于，所述的發(fā)射電極指向所要處理的氣流(5)的方向。
3.按照權利要求1或2所述的過濾回收裝置，其特征在于，所述的發(fā)射電極由垂直于所要處理氣流的發(fā)射電極實現，從而構成一個或多個以所述收集電極延長線為軸的輻條(6)。
4.按照權利要求1所述的過濾回收裝置，其特征在于，所述的收集電極支柱(2)是介電的。
5.按照權利要求1至4中任一項所述的裝置，其特征在于，它包括一殼體(1)或箱體。
6.按照權利要求1至5中任一項所述的裝置，其特征在于，該裝置包括一第二個或多個另外的再生電子過濾器(15)。
7.按照權利要求1至6中任一項所述的裝置，其特征在于，該裝置包括一減音器或消聲器(18)。
8.按照權利要求1至7中任一項所述的裝置，其特征在于，該裝置包括一氣體氧化催化劑(19)。
9.按照權利要求1至8中任一項所述的裝置，其特征在于，該裝置包括一固體或液體顆粒容納區(qū)域的排空系統(22)。
10.按照權利要求1至9中任一項所述的裝置，其特征在于，該裝置包括一門孔、活門或蓋(24)，以便可接近、清潔、拆卸或安裝各組件。
11.按照權利要求1至10中任一項所述的裝置，其特征在于，該裝置包括一個或多個利用布朗效應或震動效應的慣性式、液滴分離式、氣液分離式、氣旋式或者其它可改善所要處理空氣、油氣或霧氣的預濾器(20)。
12.按照權利要求1至11中任一項所述的裝置，其特征在于，該裝置包括一個或多個利用布朗效應或震動式效應的、液滴分離式的、氣液分離式的、氣旋式的或者其它可提高并保證處理效率的精細過濾器(21)。
13.按照權利要求1至12中任一項所述的裝置，其特征在于，該裝置包括一要處理的氣流的入口(11)和一處理過的氣流的出口(12)。
14.按照權利要求1至12中任一項所述裝置的應用，其特征在于，該裝置可用于過濾一機動式或非機動式的熱力發(fā)動機的廢氣。
15.按照權利要求1至12中任一項所述裝置的應用，其特征在于，該裝置用于對從一帶有顆粒的區(qū)域排出的空氣、油氣和/或霧氣進行過濾。
16.按照權利要求1至12中任一項所述裝置的應用，其特征在于，該裝置用于對進入一要保護的不受污染區(qū)域的空氣、油氣和/或霧氣進行過濾。
17.按照權利要求1至12中任一項所述裝置的應用，其特征在于，該裝置對一帶有顆粒的區(qū)域再生的空氣、油氣和/或霧氣進行過濾。
全文摘要
本發(fā)明涉及一個裝置，其包括至少多個電暈效應式電子過濾器，該濾塵器包括發(fā)射電極和收集電極。電子過濾器的數量取決于所處理的氣流流量，還要考慮到要使通道內流速較慢從而更有效率易于收集顆粒，并且較少的電極會轉化為被氣流冷卻的電阻。收集電極是光滑的且為管狀，其既可作為收集器也可作為電阻，且電極布置在收集裝置的中央。所述電極與氣流通道方向共軸，且可附帶有垂直于所要處理氣流、油氣及霧氣的輻條的其它電極。相關的其它裝置有例如氧化催化劑、預濾器、后過濾器或者其它的可減少氣體、固體、液體污染物以及噪音的裝置。本發(fā)明裝置可以應用但是并不限制于過濾及再生或者回收發(fā)動機廢氣、油霧、水霧、煙、進氣、排氣，以及通常的所有對環(huán)境有害的污染物。
文檔編號F01N13/02GK1671955SQ03817950
公開日2005年9月21日 申請日期2003年6月24日 優(yōu)先權日2002年6月26日
發(fā)明者吉蘭·勒布克德博迪尼斯 申請人:吉蘭·勒布克德博迪尼斯