一种静电除尘器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种静电除尘器，包括有工频电源输入，调工器，工频升压变压器，工频高压整流器（硅堆），高压端子，电源极线，集尘极板，地线端子，其特征在于：从所述高压整流器的输出端，加装高压滤波器，然后把所述高压滤波器的直流高压输出端接到所述高压端子上，静电除尘器中每两块集尘极板间的间隔大约在４００ｍｍ－８００ｍｍ。本实用新型专利技术的节电方法简单，效果显著，并且钢材消耗量降低，实践表明，采用本实用新型专利技术时，可节约钢材１０％－２０％左右，可节约电能５０％－９０％。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用于环境保护
中的静电除尘装置。
技术介绍
目前，在静电除尘
里，国际国内普遍采用的是“最佳电火花率除尘法”，这种除尘方法可见《除尘器》一书，中国建筑出版社出版。书中指出，1950年由美国学者怀特提出静电除尘器中电火花最佳程度的概念，即当供电功率升高到一定程度时，电场放电次数有所增加，其除尘效率有最大值出现。由于频繁发生的高压打火过程，就要求供电电源只能用工频整流式，靠其电压有过零点的特性，来防止电场持续放电现象发生。而直流电源不具备这种使放电自然熄灭的特性，从理论上就被排斥在静电除尘领域之外。因此，世界上大中型工业静电除尘器上所配备的高压电源，全部是工频整流式，而不采用直流式。该除尘法构成如图1所示。其中，50Hz-50Hz工频电源7由调工器8控制后的电压被升压器9变成高压，再由高压整流器10整流成半波或全波脉动高压，流向高压端子16，直接带动静电除尘器11的电晕极线12工作，收尘极板13接大地14。其优点是当静电除尘器11结构参数一定时，利用调工器8加大注入电功率时，可以提高除尘效率，而且，随着电火花放电频率的不断增加，静电除尘器电场消耗的功率会有极大值出现，随之就有除尘效率极大值出现。但是，它的缺点也是明显的，传统除尘效率的最大化是靠消耗功率的最大化换取的，所以它消耗电能多，而且它为了追求最佳电火花率的出现。如图3所示，工频整流式电源的一个正弦半波波形1，在a时刻，整流式电源瞬时工作于b点，当半波高压曲线1在半周期内连续变化时，得出半波高压作用在负载上产生的电流曲线3。根据公式F＝Eq，E为在电场中形成的电场强度，q为粉尘电荷量。采用工频整流式电源时，负载电流曲线3中大约有2/3周期粉尘颗粒荷电量q≈0，且对应的电场强度E很低，因此，在大约2/3周期的时段内，使粉尘颗粒产生加速度的力F很小，静电除尘器11工作在除尘效率极低的状态下。为了弥补这一时段的损失，就必须提高供电电压值，但由于负载曲线3的严重非线性，导致在与半波高压曲线1中的峰值附近对应的时段内，负载曲线3将产生很大的峰值，而形成电流峰值的高密度自由电子并不能在短时间内都用于对路过的粉尘颗粒有效荷电，从而有大量剩余电子从电晕极线12直接飞向收尘极板13，形成电能的大量浪费。另一方面，由于追求最佳电火花率的出现，必须采用的整流式供电出现瞬时电压最大值，静电除尘器内部的同极距L就不能任意加宽，一般取L＝200mm-400mm左右，否则，运行可靠性就很难得到保障，所以静电除尘器本体结构消耗钢材较多。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种耗电省，消耗钢材少的静电除尘器。本专利技术所采用的技术方案是一种静电除尘器，包括有工频电源输入，调工器，工频升压变压器，工频高压整流器(硅堆)，高压端子，电源极线，集尘极板，地线端子，其特征在于从高压整流器的输出端，加装高压滤波器，然后把高压滤波器的直流高压输出端接到高压端子上。进一步的，高压端子直流高压电源包含一个高频逆变环节，该环节由低压整流器，低频滤波器，高频逆变器，高频升压变压器，高频高压整流器，高频高压滤波器等环节前后依次串联构成。进一步的，静电除尘器中每两块集尘极板间的间隔大约在400mm-800mm。除尘器电场工作在无电火花击穿的条件下。在负载条件和静电除尘器结构参数基本相同的条件下，采用直流供电时所需的电压U1，与采用工频整流式供电时的高压平均值U2大致相当，因此，作为比较，在U1＝U2的条件下，如图3得出采用工频整流式供电时的负载电流曲线3的平均值为I2＝7.8mA，而采用直流供电时负载电流I1＝0.4mA，工频整流供电时和直流供电时消耗的功率分别为P2和P1，由P＝UI，于是得出，采用本专利技术的直流式供电比采用传统采用工频整流式供电时相对节电率k为k=1-P1P2=94.9%]]>当采用最佳电火花率除尘法时，除了必须采用工频整流式电源，产生上述电能浪费的过程外，还必须达到一定的高压电火花放电频率，将造成电能的进一步浪费。作为上述原理的验证例，也作为本专利技术所带来的直接效果，这里提供一组在首都钢铁公司获得的实际应用数据如下通风面积为80M2的大型静电除尘器系统，采用本专利技术的直流式供电，静电除尘器电场消耗功率为P1＝4.6KW；同一现场运行的130M2最佳电火花率除尘器电场消耗功率为P2＝70.0KW。作为比较，都折合到80M2通风面积时，前者比后者节电为k＝89.4％，有时可达93％左右，与理论节电率94.9％相一致。可见，本专利技术的节电方法很简单，而换来的效果是极为显著的。而采用本专利技术的直流式供电，只要满足不发生电火花放电和适当的收尘面积的要求，同极距L就可以适当加宽，可取L＝400mm-800mm。同极距的加宽，在通风面积一定的条件下，就意味着静电除尘器11钢材消耗量的降低。实践表明，采用本专利技术时，可节约钢材10％-20％左右。附图说明图1为现行“最佳电火花率除尘法”静电除尘器结构示意图；图2为直流式静电除尘器结构示意图；图3为采用直流式电源除尘与工频整流式除尘相比教机理分析图。图4为高频逆变式直流高压静电除尘电源示意图。其中，1-工频整流正弦半波电源波形、2-静电除尘器负载特性曲线、3-电源作用于负载时产生的瞬时负载电流曲线、4-工频半波电源的平均值高度或等值直流电源高度直线、5-工频半波电源作用于负载时产生的负载电流的平均值高度直线、6-等值直流电源作用于负载时产生的负载电流直线、7-工频电源输入端、8-调工器、9-工频升压变压器、10-工频高压整流器(硅堆)、11-静电除尘器、12-电源极线、13-集尘极板、14-地线端子、15-滤波器、16-高压端子、17-工频整流器、18-工频滤波器、19-高频逆变器、20-高频升压变压器、21-高频高压整流器、22-高频高压滤波器、23-高频逆变升压环节、24-静电除尘器。具体实施方式以下结合附图说明本专利技术的实施方式。如图2所示，本专利技术静电除尘器24包括工频电源输入7，调工器8，工频升压变压器9，工频高压整流器(硅堆)10，高压滤波器15，可用普通低频电容器制作，静电除尘器24本体内有电源极线12，集尘极板13，地线端子14，高压端子16，调工器8可以是调压器或双向可控硅整流器，高压滤波器15可用普通低频电容器制作，集尘极板13极距L可取400mm-800mm。50Hz-50Hz工频电源7由调工器8控制后的电压被升压器9变成高压，再由高压整流器10整流成半波或全波脉动高压，引入一个滤波器15，把脉动的整流后的波形滤成不过零点的直流形式，流向直流高压端子16。通过调整调工器8，使直流高压端子16的电压升高到图3中直线4所示的高度U1，恰能满足当时静电除尘器24排放指标的要求。根据粉尘颗粒受到的电场力F＝Eq的原理，带电粉尘颗粒在电场中受到电场力的作用，飞向集尘极板13，因此，采用直流电源供电，且电压达到一定数值时，也是可以实现静电除尘的目的的。静电除尘器电场工作的条件是始终无电火花发生。本专利技术所用的直流式高压静电除尘电源，可以采用如下的工频直接升压和高频逆变升压两种具体的技术方案来实现。直接升压式如图2，工频电源7的调工器8可由调压器构成，也可由一只双向可控硅整流器或两只反并联的单向可控硅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种静电除尘器，包括有工频电源输入，调工器，工频升压变压器，工频高压整流器（硅堆），高压端子，电源极线，集尘极板，地线端子，其特征在于：从所述高压整流器的输出端，加装高压滤波器，然后把所述高压滤波器的直流高压输出端接到所述高压端子上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵富，葛淑欣，于文海，何健，李泽民，
申请(专利权)人：石家庄市自动化研究所，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]