组合式放电等离子体反应器放电电极及其结构调整方法

摘要

本发明公开了一种组合式放电等离子体反应器放电电极及其结构调整方法。该放电电极由放电片、定位管和串杆构成。放电片为带有放电尖端的薄片，中心有一圆形内孔。定位管为固定放电片位置和调整放电片间距的短管。串杆为圆管或圆棒，用于串接放电片和定位管。通过组合不同形状、尺寸和数量的放电片，以及采用不同长度的定位管，可获得具有不同结构的放电电极。组合的放电电极既可用于线筒型放电等离子体反应器，也可用于线板型放电等离子体反应器。

权利要求

1.组合式放电等离子体反应器放电电极，其特征在于：所述放电电极由放电片、定位管和串杆构成，放电片和定位管间隔串在串杆上；所述的放电片为带有放电尖端的薄片，中心有一圆形内孔；定位管为固定放电片位置和调整放电片间距的短管；串杆为圆管或圆棒，用于串接放电片和定位管；放电片中心内孔直径、定位管内径与串杆外径相吻合，以便放电片和定位管能串入串杆，而且紧密配合。

2.根据权利要求1所述的组合式放电等离子体反应器放电电极，其特征在于：相邻两个放电片之间的间距等于定位管的长度。

3.根据权利要求1所述的组合式放电等离子体反应器放电电极，其特征在于：放电电极两端的定位管长度等于两端放电片至放电电极固定机构的距离。

4.根据权利要求1所述的组合式放电等离子体反应器放电电极，其特征在于：串杆两端的定位管的长度要大于两个放电片之间的定位管的长度。

5.一种权利要求1所述的组合式放电等离子体反应器放电电极的结构调整方法，其特征在于：通过调整放电片的形状、尺寸、数量和间距，改变放电电极的结构；通过组合不同形状、尺寸和数量的放电片，以及采用不同长度的定位管，获得具有不同结构的放电电极。

说明书

组合式放电等离子体反应器放电电极及其结构调整方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种放电等离子体反应器放电电极及其结构调整方法，属于环境保护领域，更具体地说，涉及一种组合式放电等离子体反应器放电电极，以及通过改变放电片的形状、尺寸、数量和间距，获得不同结构放电电极的方法。

背景技术

[0002] 放电等离子体反应器广泛应用于气态污染物的净化和气溶胶态污染物的分离，其本体由放电电极、接地电极、外壳等构成。其中，放电电极的结构是影响污染物净化效率和能量消耗的主要因素。对放电电极的一般要求是起晕电压低、电晕电流大，机械强度高，便于维持准确的极距等。放电电极形式很多，目前常用的有细圆线、星形线、锯齿线、芒刺线等。为了提高污染物处理效率和降低能耗，在放电等离子体反应器定型之前，有必要针对处理对象，对放电电极结构进行研究，以便进行优化。

[0003] 过去30年中，以优化电除尘器的板线匹配为目标，人们进行了大量研究，确定了适用于大型电除尘器的板线匹配方式，也申请了一系列专利，包括一种电除尘器的放电极(ZL95245195.6)、整体放电极线(ZL02224826.9)、电除尘器用间绕拉伸弹簧式放电极(ZL200820137114.0)、电除尘器用圆管针刺放电极(ZL200820133683.8)等等。这些专利技术目前已广泛应用于火电、冶金、建材等行业电除尘器的放电电极型式及其与接地电极的匹配设计。近年来，人们针对放电等离子体反应器，也进行了许多研究，申请的专利包括等离子体反应器电极的制造方法及这种电极(CN1413355)、一种处理挥发性有机物的低温等离子体装置(ZL200720149297.3)、具有旋转螺旋状电极的大气压辉光放电等离子体反应器(CN1695792)等等。尽管如此，到目前为止，尚未见灵活调整放电等离子体反应器放电电极结构方法的专利申请。研究报道的各类放电电极也不具备灵活调整放电电极结构的功能。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提出一种组合式放电等离子体反应器放电电极及其结构调整方法。更具体地说，是针对放电等离子体反应器研究和工业应用的需要，提出一种可灵活组合的放电电极，通过调整组合方式，可获得具有不同结构的放电电极。组合的放电电极既可用于线筒型放电等离子体反应器，也可用于线板型放电等离子体反应器。该放电电极可广泛应用于放电等离子体净化气态污染物和气溶胶态污染物的实验研究和工业装置。

[0005] 本发明提供的放电电极由放电片、定位管和串杆构成，放电片和定位管间隔串在串杆上。放电片为带有放电尖端的薄片，放电片具有不同的尺寸和放电尖端数，放电片中心有一圆形内孔，内孔直径与串杆的外径相吻合，以便放电片能够串入串杆，而且紧密配合。定位管为固定放电片位置和调整放电片间距的短管，定位管具有不同长度，其内径与串杆的外径相吻合，以便定位管能够串入串杆，而且紧密配合。放电电极两端的定位管用于固定放电电极两端放电片的位置，其长度等于两端放电片至放电电极固定机构的距离。串杆为圆管或圆棒，用于串接放电片和定位管，以及与放电电极固定机构连接。

[0006] 通过组合不同形状、尺寸和数量的放电片，以及采用不同长度的定位管，可获得具有不同结构的放电电极。组合的放电电极既可用于线筒型放电等离子体反应器，也可用于线板型放电等离子体反应器。当用于线筒型放电等离子体反应器时，一个筒体对应一根放电电极；若整个放电等离子体反应器包含多个并联筒体，则需多根结构相同的放电电极并联使用。当用于线板型放电等离子体反应器时，通常一个通道内包含多根结构相同的放电电极，各通道的放电电极最后通过连接固定框架组装成一个整体。

附图说明

[0007] 图1是本发明提供的放电电极装配示意图；

[0008] 图2a为具有两个放电尖端的放电片结构示意图；

[0009] 图2b为具有四个放电尖端的放电片结构示意图；

[0010] 图2c为具有六个放电尖端的放电片结构示意图；

[0011] 图2d为具有八个放电尖端的放电片结构示意图。

[0012] 图中：

[0013] 1.串杆；2.定位管；3.放电片。

具体实施方式

[0014] 如图1所示的组合式放电电极，由串杆1、定位管2和放电片3组成，其中定位管2和放电片3间隔串接在串杆1上，定位管2长度和放电片3数量可调，并且串杆1两端的定位管2的长度要大于两个放电片3之间的定位管2的长度，用于固定放电电极两端的放电片3。

[0015] 实施例1：

[0016] 放电片3为如图2(b)所示带四个放电尖端301的齿轮形，其厚度为1mm，两个对角放电尖端301之间的距离为10mm，放电片3内孔302直径3mm，串接在外径为3mm的串杆1上，所述的串杆1为圆管结构，放电片3之间的距离为10mm，用长为10mm、内径为3.4mm、外径为5mm的定位管2隔开并定位。在长为450mm的串杆1上共串接30个放电片3，用29个定位管2隔开并定位。该放电电极与内径为50mm、长度为420mm的圆形筒体接地极配套构成一个实验室用的低温等离子体反应器。筒体接地极中部为长380mm的不锈钢管，两端为有机玻璃制成的管帽，两个管帽上分别设有气体进、出口，反应器内串杆1静长度为404mm，在串杆1两端各串接一根长为42mm的定位管2，如图1所示，用于固定放电电极两端的放电片3位置。串杆1两端带有螺纹，可用螺母将串杆1固定在有机玻璃管帽上。

[0017] 实施例2：

[0018] 放电片3为如图2(c)所示带六个放电尖端301的齿轮形，放电片3厚度为1.5mm，每两个对角放电尖端301之间的距离为12mm，内孔302直径6mm，串接在外径为6mm的串杆1上，所述的串杆1为圆管结构，相邻两个放电片3之间的距离为15mm，用长为15mm、内径为
6.4mm、外径为8mm的定位管2隔开并定位。在长为780mm的串杆1上共串接38个放电片
3，用37个定位管2隔开并定位。该放电电极与内径为80mm、长度为750mm的圆形筒体接地极配套构成一个实验室用的低温等离子体反应器。筒体接地极中部为长700mm的碳钢管，两端为有机玻璃制成的管帽，两个管帽上分别设有气体进、出口，反应器内串杆1静长度为
730mm，在串杆1两端各串接一根长为59mm的定位管2，如图1所示，用于固定放电电极两端的放电片3位置。串杆1两端带有螺纹，可用螺母将串杆1固定在有机玻璃管帽上。

[0019] 实施例3：

[0020] 放电片3为如图2(d)所示带八个放电尖端301的齿轮形，放电片3厚度为2mm，两个对角放电尖端301之间的距离为30mm，内孔302直径8mm，串接在外径为8mm的圆管形串杆1上，相邻两个放电片3之间的距离为20mm，用长为20mm、内径为8.4mm、外径为11mm的定位管2隔开并定位。在长为1400mm的串杆1上共串接46个放电片3，用45个定位管2隔开并定位。该放电电极共四根与四个内径为150mm、长度为1000mm的圆形筒体接地极配套构成一个工业用低温等离子体有机废气净化反应器。除放电区之外，该反应器上下两端配备进、出气箱。反应器内串杆1有效放电长度约为1120mm，在串杆1下端串接一根长为100mm的定位管2，用于固定放电电极下端放电片3的位置。串杆1两端固定在进、出气箱中。

[0021] 实施例4：

[0022] 放电片3为如图2(a)所示带两个放电尖端301的菱形片，放电片3厚度为2mm，两个对角放电尖端301之间的距离为30mm，内孔302直径10mm，串接在外径为10mm的圆管形串杆1上，串杆1上相邻两个放电片3之间的距离为30mm，用长为30mm、内径为10.5mm、外径为13mm的定位管2隔开并定位。在长为1500mm的串杆1上共串接39个放电片，用38个定位管2隔开并定位。该放电电极共32根与具有四个通道、通道宽度为180mm、长度为1500、高为1200mm的平板接地极配套构成一个工业用低温等离子体漆雾净化装置。该净化装置内，每个通道布置有8根放电电极。除放电区之外，该反应器上部配有吊挂放电电极的机构，下部集灰室。反应器内串杆1有效放电长度约为1100mm，在串杆1下端串接一根长为
100mm的定位管2，用于固定放电电极下端放电片3的位置。