[其他]利用電場清除氣流中懸浮的固體和液體顆粒的方法和設備

在審

• 申請號: 101985000009674
• 申請日: 1985-12-20
• 公開（公告）號: CN85109674B
• 公開（公告）日: 1988-11-30
• 發明（設計）人: 鮑杜爾·伊萊亞森;馬塞爾·埃斯庫迪爾;邁克爾·赫思;雅各布·凱勒
• 申請（專利權）人: BBC勃朗勃威力有限公司
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 吳秉芬

氣流中懸浮的固體或液體顆粒通過電場予以清除。操作時氣流沿著帶電的基本粒子源被導入。在這時，懸浮的固體或液體顆粒被雙電極充電，大約一半顆粒帶上正電，另一半帶上負電。帶電顆粒受到電場的作用不被迫向優選的中和區內移動，在那里，它們濃集、放電，部分被集聚和凝結。隨后，由此形成的富集了顆粒和貧化了顆粒的部分氣流被分開，最后按照運行要求的標準再進一步處理。為此，顆粒含量最高的殘余氣體被導向離析設備，在那里被排出。氣體體積被顯著縮小，直至可被拖帶去加以精細凈化。

本發明涉及利用電場（3）清除氣流（1）中懸浮的固體和液體顆粒的方法，其特征是：

氣流（1）沿著帶電的基本粒子源被導入，在這種情況下，氣流（1）中懸浮的顆粒被雙電極充電，大約一半顆粒帶上正電（21），另一半顆粒則帶上負電（9）;通過在每個遷移區（22）中施加的與氣流運動方向橫切的電場（3），帶電顆粒被迫橫向遷移。這樣，它們向氣流（1）的優選區移動，在這個中和區（23）內濃集，并在上述電場（3）的作用下，被迫集聚和凝結（9/21）;與此同時，顆粒的電荷也至少部分地相互減少;由此，形成顆粒的富集區和貧化區，它們分別對應于部分氣流（31，32），這兩部分氣流隨后被相互分離。

本發明還涉及在電場（3）引力作用下清除氣流（1）中懸浮的固體和液體顆粒的設備，其特征是：配置有用于產生一個指向橫切氣流（1）方向的恒定或隨時間變化的電場（3）的設備（24，25）以及用于對氣流（1）中懸浮的顆粒按一定方式進行雙電極充電的設備（24，25）;在向前移動的氣流（1）中的一個優選區-中和區（23）中，可在部分氣流（37）里實現顆粒的濃集;此外還配置有使富集了顆粒的部分氣流（31）或與之互補的部分純凈氣流（40）分流和排出的設備（33）以及用于排出顆粒（45）的分開的機械或電離析設備（46，43）。本發明以上述的方法和設備為出發點。

利用電場對氣流除塵的設備（稱作電濾塵器），已知有多種結構形式。它們全都依據下述原理，即：首先，以任意一種方式（通常是依據電暈效應）使氣流中的懸浮顆粒被單電極充電（帶上一種電荷），然后，懸浮顆粒被帶有與其相反電荷的電極（沉積電極）所吸引，最后固著在電極上。固著在沉積電極上的顆粒，一般是采用敲打或抖動板狀沉積電極的機械振動方式被最后除去（參見Leuger技術詞典第6卷“能源技術和發動機”中的詞條“電濾塵器”，286-292頁）。

電濾塵器的進一步發展導致結構配置和操作方法上的多種改進，但也部分地造成了頗為復雜和昂貴的結構。這里所提及的是電離源和離析電極的位置和功能的分離，例如：采用附加電極（參見DE-PS2438670和DE-OS2744556），顆粒集聚（如DD-PS144509，EPA0009857），脈沖電場（DE-OS3004474A1），在沉積電極前面設置濾網（JP-Schrift 53-136668），采用絕緣屏的交流電壓運轉以提高擊穿電壓（DE-OS3039639），電濾塵器與旋風分離器相結合（DE-053235953A1）。

盡管有上述的種種改進并從而實現功能的部分改善，傳統的用電壓除塵的方法仍有不足之處。電濾塵器體積大，很少具有所力求達到的最佳效率。當敲打和抖動沉積電極時，一部分已經沉積了的塵粒將會飛揚起來而再回到氣流中去。將已經沉積到電極上的塵粒層充電，這會由于“后向電暈效應”而發生電擊穿現象，結果一部分塵粒也又被重新拋回到氣流中去。此外，對于塵粒離析具有決定性作用的電場強度是受限制的，這是因為與那種均勻電場相比，非均勻的電場分布會使擊穿電壓大大降低。所有這些因素將導致濾塵效能的降低，并造成塵粒離析越來越差。

因此，非常需要對傳統的電濾塵器技術加以改進、簡化，并降低其價格。

本發明的基本任務是給出一種利用電場清除氣流中懸浮的固體和液體顆粒的方法和設備。在此，對于顆粒充電和遷移有決定性作用的電場場強（關系到顆粒的快速、有效的離析）將可以顯著提高，而不會帶來通常由于電極的電暈電壓所引起的限制）。同時，氣流的電離和塵粒的排出也將變得簡單而有效，而避免某些有害的反作用，諸如已離析的塵粒重新揚起和電擊穿造成破裂，以及對塵粒的電導率產生影響等。本發明的進一步任務是大大地降低電濾塵器的成本，并壓縮其體積。

這一任務將通過如前所述的特有方法和設備予以完成。