專利名稱：氣體環(huán)境中顆粒的靜電過濾及轉(zhuǎn)化的制作方法
技術(shù)領(lǐng)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(shù)：
該裝置的一些非排它的應(yīng)用為[3]-過濾熱發(fā)動機(jī)的廢氣，以及其它設(shè)備的廢氣卡車、拖拉機(jī)、公共汽車、小汽車、長途汽車、摩托車、火車、輪船、發(fā)電機(jī)組、飛機(jī)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(jìn)入或排出，并且也可以保護(hù)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(zhì)中采用一個通道來捕獲顆粒的氧化催化劑系統(tǒng)以及將顆粒滯留在其收集電極之內(nèi)或之上的電子過濾器都有很多缺陷，諸如負(fù)載損失(pertesde charges)或者負(fù)壓(contre pression)漸增，需要頻繁且昂貴的維護(hù)，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?nèi)?、且因堵塞和多次再生而降低，設(shè)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(nèi)容
本發(fā)明裝置包括至少多個電暈效應(yīng)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(jìn)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(shù)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(zhì)，因而既不會產(chǎn)生也不會增加負(fù)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?yàn)樗幚淼臍饬髁魉傧喈?dāng)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(shù)，[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(jié)構(gòu)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?yàn)樵摬僮鲀?yōu)選為自主進(jìn)行。
為增加該裝置的效率，可優(yōu)選通過設(shè)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(tǒng)。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(tǒng)。
優(yōu)選地，該裝置包括一個或多個利用布朗效應(yīng)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(yù)濾器和/或精細(xì)過濾器。
優(yōu)選地，該裝置的各組件可以進(jìn)行拆卸。
為了接近、更換或清潔組成該裝置的組件，設(shè)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(jī)上的情況。
設(shè)有緊固點(diǎn)，以滿足安裝該裝置的特定需要。
在某些情況中，特別是當(dāng)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(dāng)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(shù)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(jìn)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(yuǎn)，也就盡可能越靠近收集電極。


附圖對本發(fā)明進(jìn)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(jìn)入側(cè)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(xì)視圖，[40]-圖4示出本發(fā)明裝置應(yīng)用在內(nèi)燃機(jī)中的優(yōu)選實(shí)施例，其上部是打開的，[41]-圖5示出應(yīng)用在一般的通風(fēng)裝置中來過濾空氣或霧氣的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的剖面圖，[42]-圖6示出用于替換現(xiàn)有的“微粒”、“T.H.E”或者“絕對”型空氣過濾器的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的剖面圖。
具體實(shí)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(jìn)入入口(11)以進(jìn)行處理，并且在處理后從出口(12)排出。
在箱體內(nèi)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(nèi)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(jìn)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(jìn)入的一側(cè)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(yùn)轉(zhuǎn)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(chǎn)生，優(yōu)選為負(fù)極，是可調(diào)的且具有盡可能高的安培數(shù)。
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(dǎo)流片(16)來引導(dǎo)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(yīng)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(shè)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(jī)的消聲器時。此應(yīng)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(yīng)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(yù)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(tǒng)或者進(jìn)入系統(tǒng)例如通風(fēng)口(23)或其它系統(tǒng)。
在該裝置上可以附加有一個收集到的或燃燒后的物質(zhì)例如油、水、灰等的排出裝置(22)。
所有封在箱體或殼體內(nèi)的組件構(gòu)成了一個圍框，其優(yōu)選置于導(dǎo)槽(23)、導(dǎo)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(shè)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(jìn)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(quán)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(yīng)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(chǎn)品相連，從而使其可以被單獨(dú)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(quán)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(quán)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(shí)現(xiàn)，從而構(gòu)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(quán)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(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，它包括一殼體(1)或箱體。
6.按照權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)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(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)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(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)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(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)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(tǒng)(22)。
10.按照權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)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(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)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(yīng)或震動效應(yīng)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(yù)濾器(20)。
12.按照權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)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(yīng)或震動式效應(yīng)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(xì)過濾器(21)。
13.按照權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)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(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述裝置的應(yīng)用，其特征在于，該裝置可用于過濾一機(jī)動式或非機(jī)動式的熱力發(fā)動機(jī)的廢氣。
15.按照權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述裝置的應(yīng)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(jìn)行過濾。
16.按照權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述裝置的應(yīng)用，其特征在于，該裝置用于對進(jìn)入一要保護(hù)的不受污染區(qū)域的空氣、油氣和/或霧氣進(jìn)行過濾。
17.按照權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述裝置的應(yīng)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(jìn)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(yīng)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(shù)量取決于所處理的氣流流量，還要考慮到要使通道內(nèi)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(zhuǎn)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(guān)的其它裝置有例如氧化催化劑、預(yù)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(yīng)用但是并不限制于過濾及再生或者回收發(fā)動機(jī)廢氣、油霧、水霧、煙、進(jìn)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(quán)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