一種環(huán)隙式介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置制造方法
【專利摘要】一種等離子體應(yīng)用環(huán)隙式介質(zhì)阻擋放電裝置，高壓電極由外表面附著導(dǎo)電絲網(wǎng)或鍍膜、印刷電路的石英管組成，低壓電極由內(nèi)部填充鋁粉或鎂粉的石英管組成，管狀高壓電極和低壓電極兩端與分流支架連接安裝，分流支架另一端與變徑法蘭和分流錐相連接，由此組成了一個流體通道，由高壓電極和低壓電極之間形成一定寬度環(huán)隙為放電區(qū)域，高壓電極通過導(dǎo)線連接電源的高壓端，低壓電極通過導(dǎo)線由分流支架通道引出接地，工作時，流體由變徑法蘭進入，由分流錐進行中心分流進入由變徑法蘭和分流錐構(gòu)成的環(huán)隙，經(jīng)過一段穩(wěn)流后進入由高壓電極和低壓電極組成放電環(huán)隙，經(jīng)放電處理后，經(jīng)由變徑法蘭和分流錐組成的環(huán)隙匯流流出。
【專利說明】—種環(huán)隙式介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于等離子體設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)隙介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]介質(zhì)阻擋放電(Dielectric Barrier Discharge, DBD)又叫無聲放電,介質(zhì)阻擋放電是用頻率為50赫茲到兆赫茲級的交流高電壓來啟動，在放電空間插入絕緣介質(zhì)的一種氣體放電。介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器大多與高壓交流電相連，反應(yīng)器包含高壓電極，電介質(zhì)和接地電極三部分。由于電介質(zhì)的存在，在放電過程中，可以避免電弧的生成，使氣體放電保持均勻、彌漫、穩(wěn)定的多個微電流細絲的狀態(tài)，是一種穩(wěn)定的氣體放電。介質(zhì)阻擋放電在I個大氣壓(IO5 Pa左右)下產(chǎn)生，又能在接近室溫的條件下實現(xiàn)，因此被廣泛地應(yīng)用在化學(xué)學(xué)科方面，謂之等離子體化學(xué)(Plasma Chemist ry),等離子體化學(xué)是利用在等離子體空間中生成的活性化學(xué)基團進行有效化學(xué)反應(yīng)的技術(shù)。從化學(xué)角度看，等離子體空間富集的離子、電子、原子及自由基，是極活潑的高活性物種，這些高活性物種在普通的熱化學(xué)反應(yīng)中不易得到，而在等離子體中可源源不斷地產(chǎn)生，目前這種等離子體技術(shù)在污水處理、空氣治理、化學(xué)反應(yīng)、催化合成等工業(yè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。
[0003]中國專利CN101835336公開了一種雙介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體發(fā)生器，該發(fā)生器主要用于工業(yè)廢氣和汽車尾氣的處理，主要解決了有效增強等離子體能量密度，避免有害氣體對高壓電極的腐蝕等問題。此雙介質(zhì)發(fā)生器雖然解決了有害氣體不直接接觸高壓電極而不會對電極腐蝕的問題，但此發(fā)生器在流道設(shè)計上不合理，此發(fā)生器的進口和出口方向在發(fā)生器的徑向，流體在流道內(nèi)發(fā)生流速和方向的變化，不利于處理和反應(yīng)的穩(wěn)定，如果流體中含有固體顆粒也會容易沉積在進出口，污染介質(zhì)表面，導(dǎo)致放電不均勻；并且這種結(jié)構(gòu)，流道中存在死角，也會造成固體顆粒沉積，堵塞反應(yīng)通道，不利于長期運行，此發(fā)生器不能適應(yīng)氣固相流體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型提供一種環(huán)隙式介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置，能夠在環(huán)形空腔里產(chǎn)生均勻的介質(zhì)阻擋放電，能夠滿足氣相、液相、氣固相任一或二者三者的混合流體的處理和反應(yīng)。
[0005]本實用新型采取的技術(shù)方案是，一種環(huán)隙式介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置，包括變徑法蘭、分流錐、分流支架、高壓電極、低壓電極，高壓電極為石英管外表面附著導(dǎo)電絲網(wǎng)或鍍膜、印刷電路，低壓電極為石英管內(nèi)部填充鋁粉或鎂粉，不同管徑的管狀高壓電極和低壓電極同軸安裝，兩端固定在兩端的分流支架上，分流支架另一端與變徑法蘭和分流錐相連接，高壓電極和低壓電極之間組成一個流體通道，形成一定寬度的環(huán)隙放電區(qū)域，高壓電極通過導(dǎo)線連接電源的高壓端，低壓電極通過導(dǎo)線由分流支架通道引出接地，工作時，流體由變徑法蘭進入，由分流錐進行中心分流進入由變徑法蘭和分流錐構(gòu)成的環(huán)隙，經(jīng)過一段穩(wěn)流后進入由高壓電極和低壓電極組成放電環(huán)隙，經(jīng)放電處理后，經(jīng)變徑法蘭和分流錐組成的環(huán)隙后匯流流出。
[0006]上述的一種環(huán)隙式介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置，其進口、出口、放電通道在同一軸線上。
[0007]上述的一種環(huán)隙式介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置，其進口、出口、環(huán)隙的截面積相等，使流體穩(wěn)定的在等離子氣氛中流動。
[0008]上述的一種環(huán)隙式介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置，其環(huán)隙的寬度為1-lOmm，可以形成穩(wěn)定、持續(xù)的介質(zhì)阻擋放電。
[0009]上述的一種環(huán)隙式介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置，高壓電極由外表面附著導(dǎo)電絲網(wǎng)、鍍膜或印刷電路其中一種的石英管組成。
[0010]上述的一種環(huán)隙式介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置，其低壓電極為石英管內(nèi)部填充招粉、鎂粉中任一導(dǎo)電體。
[0011]上述的一種環(huán)隙式介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置，其放電通道與外部和低壓電極內(nèi)部保持密封，防止環(huán)隙中流體泄露。
[0012]上述的一種環(huán)隙式介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置，可以多段串聯(lián)組裝使用，以增大流體在等離子環(huán)境下的時間。
[0013]本實用新型可用于氣固相法等離子體氯化聚氯乙烯，還可用于空氣處理，水處理等兩相或多相流體的處理和反應(yīng)。
[0014]本實用新型具有以下的優(yōu)點與效果:
[0015]1、結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，適應(yīng)多種流體。
[0016]2、此裝置結(jié)構(gòu)沒有放大效應(yīng)，裝置的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)為環(huán)隙的寬度，只要保持環(huán)隙的寬度，就可以保證DBD放電特性的穩(wěn)定，而通過改變環(huán)隙內(nèi)外徑值或裝置的數(shù)量就可改變裝置的處理規(guī)模。
[0017]3、此結(jié)構(gòu)流道的進出口與放電通道在同一軸線上，這樣通道沒有拐彎、死角，流體進入放電區(qū)域前有分流和穩(wěn)流段，保證進入放電段流體流速和密度的穩(wěn)定，這也有利于介質(zhì)阻擋放電穩(wěn)定，最終保證了整個處理和反應(yīng)過程的穩(wěn)定。
[0018]4、此結(jié)構(gòu)方式可單獨使用，也可根據(jù)處理和反應(yīng)時間等使用要求，將此裝置多段串聯(lián)組裝使用，或?qū)⒍喽畏烹姴糠诌B接使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型實施例1軸向剖面圖。
[0020]圖2是本實用新型分流支架徑向剖面圖。
[0021]圖3是本實用新型實施例2軸向剖面圖。
[0022]圖4是本實用新型實施例3軸向剖面圖。
[0023]附圖標號說明:1為變徑法蘭、2為分流錐、3為分流支架、4為高壓電極、5為低壓電極、6為導(dǎo)電絲網(wǎng)、7為鎂粉、8為石英管、9為分流錐支架通道。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本實用新型進一步說明。[0025]實施例1
[0026]附圖1是本實用新型實施例1的軸向剖面圖，一種環(huán)隙式介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置，包括變徑法蘭1、分流錐2、分流支架3、高壓電極4、低壓電極5、石英管8，其進出口結(jié)構(gòu)相同，其中高壓電極4由外表面附著導(dǎo)電絲網(wǎng)6石英管8，并連接電源的高壓端，低壓電極5由內(nèi)部填充鋁粉的石英管8制成，通過分流錐支架通道9由分流支架通道引出接地。管狀高壓電極4和低壓電極4兩端與分流支架3連接安裝，分流支架3另一端與變徑法蘭I和分流錐2相連接，分流錐2用石英管8連接在分流支架3上，附圖2是分流支架3軸向剖面圖，外徑上的孔與中間區(qū)域端面連通，用于低壓電極導(dǎo)線連接。工作時，流體由進口變徑法蘭I進入，由分流錐2進行中心分流進入分流支架3環(huán)隙，通過分流支架3后就進入由高壓電極4和低壓電極5組成的放電環(huán)隙區(qū)域，經(jīng)過放電處理后，再由分流支架3、變徑法蘭I流出。
[0027]實施例2
[0028]本實用新型實施例2是將兩臺或多臺環(huán)隙式介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置串聯(lián)在一起(如附圖3)，不僅可以增加處理流體的時間，而且流體經(jīng)過多次分流、匯流，處理的均勻度較好，特別適合兩相流和多相流。
[0029]實施例3
[0030]本實用新型實施例3是多件高壓電極4和低壓電極5通過分流支架3連接在一起(如附圖4)，組成有多個放電段連接在一起的發(fā)生裝置，這種組裝方式可以增加處理流體的時間和強度。
【權(quán)利要求】
1.一種環(huán)隙式介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置，一種環(huán)隙式介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置，包括變徑法蘭、分流錐、分流支架、高壓電極、低壓電極，高壓電極為石英管外表面附著導(dǎo)電絲網(wǎng)，低壓電極為石英管內(nèi)部填充鋁粉，不同管徑的管狀高壓電極和低壓電極同軸安裝，兩端固定在兩端的分流支架上，分流支架另一端與變徑法蘭和分流錐相連接，高壓電極和低壓電極之間組成一個流體通道，高壓電極通過導(dǎo)線連接電源的高壓端，低壓電極通過導(dǎo)線由分流支架通道引出接地；工作時，流體由變徑法蘭進入，由分流錐進行中心分流進入由變徑法蘭和分流錐構(gòu)成的環(huán)隙，經(jīng)過一段穩(wěn)流后進入由高壓電極和低壓電極組成放電環(huán)隙，經(jīng)放電處理后，經(jīng)變徑法蘭和分流錐組成的環(huán)隙后匯流流出，其特征在于由高壓電極和低壓電極之間形成一定寬度的環(huán)隙放電區(qū)域。
2.按權(quán)利要求1所述的一種環(huán)隙式介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置，其特征在于進口、出口、放電通道在同一軸線上。
3.按權(quán)利要求1所述的一種環(huán)隙式介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置，其特征在于其進口、出口、環(huán)隙的截面積相等。
4.按權(quán)利要求1所述的一種環(huán)隙式介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置，其特征在于其環(huán)隙的寬度為1-1Omm,可以形成穩(wěn)定的介質(zhì)阻擋放電。
5.按權(quán)利要求1所述的一種環(huán)隙式介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置，其特征在于于放電通道與外部和低壓電極內(nèi)部保持密封。
6.按權(quán)利要求1所述的一種環(huán)隙式介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置，其特征在于高壓電極由外表面附著導(dǎo)電絲網(wǎng)、鍍膜或印刷電路其中一種的石英管組成。
7.按權(quán)利要求1所述的一種環(huán)隙式介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置，其特征在于低壓電極為石英管內(nèi)部填充鋁粉、鎂粉中任一導(dǎo)電體。
【文檔編號】H05H1/24GK203554774SQ201320593045
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】黃崢嶸, 熊新陽, 李永宏, 劉軍, 徐勇, 李自兵, 慕龍, 崔明生, 靖志國, 周歡, 池建忠, 張方英, 沙鋒 申請人:新疆天業(yè)（集團）有限公司, 新疆兵團現(xiàn)代綠色氯堿化工工程研究中心(有限公司)