本發(fā)明涉及一種提高除塵效率的裝置及方法，尤其涉及一種增強等離子體濃度提高除塵效率的裝置及方法。

背景技術(shù)：

隨著科技的迅猛發(fā)展，社會開始向著工業(yè)化的進程邁進，人類正面臨越來越多的環(huán)境問題，尤其是近幾年來，空氣霧霾及粉塵污染已嚴重的威脅著人類的健康，因此，為了減少空氣污染對人類的危害，增強除塵器中的等離子濃度，提高凈化器的除塵效率已顯得尤為必要。

現(xiàn)有的高壓除塵裝置，雖然正負極板間的脈沖高壓電離空氣夠產(chǎn)生等離子，但產(chǎn)生的等離子濃度有限，灰塵的帶電吸附能力較弱、粉塵粒子之間的凝聚系數(shù)較小，除塵的效率不高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了提供一種增強等離子體濃度提高除塵效率的裝置及方法，在原有高壓除塵裝置外部，增加YAG脈沖激光器和匯聚透鏡，脈沖激光經(jīng)過匯聚透鏡聚焦于鋁板，由熱電子發(fā)射、多光子電離、廣義上的光電效應(yīng)激發(fā)等離子，與高壓裝置內(nèi)部產(chǎn)生的等離子二次疊加，增加等離子濃度。同時能夠提高帶電粒子的帶電量、粉塵粒子的直徑、凝并系數(shù)，因而可以提高除塵裝置的除塵效率。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種增強等離子體濃度提高除塵效率的裝置，包括方形殼體、依次設(shè)置在方向殼體外部的YAG脈沖激光器和匯聚透鏡，在方形殼體的下端面設(shè)置有進風(fēng)口、上端面設(shè)置有出風(fēng)口、一側(cè)面設(shè)置有通孔，在方向殼體內(nèi)設(shè)置有第一電除塵極板和第二電除塵極板，兩塊電除塵極板位于進風(fēng)口的兩側(cè)且兩塊電除塵極板之間設(shè)置有連接銅柱，兩個電除塵板之間還設(shè)置有三根豎直方向的鎳鉻合金絲且鎳鉻合金絲，鎳鉻合金絲與電除塵極板之間通過尼龍柱連接，與通孔相鄰的第一電除塵極板上設(shè)置有小孔，所述小孔、通孔、YAG脈沖激光器和匯聚透鏡設(shè)置在同一水平線上，方形殼體內(nèi)還設(shè)置有高壓脈沖電源和電源線，高壓脈沖電源與電除塵極板連接。

本發(fā)明還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征：

1.所述連接銅柱有四個，且對稱設(shè)置在兩塊電除塵極板之間，且兩塊電除塵極板均是作為負極的鋁板，所述鎳鉻合金絲是正極。

2.匯聚透鏡距帶有小孔的極板的距離為12cm，匯聚透鏡的焦距為10cm。

3.一種增強等離子體濃度提高除塵效率的方法，包括權(quán)利要求3所述的一種增強等離子體濃度提高除塵效率的裝置，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一：接通電源線后，粉塵粒子經(jīng)過進風(fēng)口進入至方形殼體內(nèi)，脈沖開關(guān)電源產(chǎn)生30kV的高壓作用于鎳鉻合金絲和電除塵極板，正極的鎳鎘合金絲與負極的電除塵極板形成高壓差，電離空氣產(chǎn)生等離子體；

步驟二：開啟脈沖激光器，脈沖激光器產(chǎn)生的激光經(jīng)過匯聚透鏡，通過通孔、小孔焦點聚焦于第二電除塵極板，激光與第二電除塵極板接觸，第二電除塵極板立即吸收激光光能，光能轉(zhuǎn)化為熱能后，隨著第二電除塵極板溫度的進一步升高，達到第二電除塵極板的熔點，第二電除塵極板逐步開始融化、氣化，并在激光的作用下發(fā)生電離，產(chǎn)生離子、分子、原子在內(nèi)的等離子體；

步驟三：激光電離產(chǎn)生的離子和電子在高壓電場的作用下加速向兩塊電除塵極板運動，與空氣中其它的粒子產(chǎn)生碰撞，撞擊出新的離子、電子等中性粒子，發(fā)生電子雪崩；

步驟四：前后兩種電離方式產(chǎn)生的等離子體，在除塵裝置中由場致荷電和擴散荷電使粉塵離子帶電，帶電后的粒子在電場力的作用下向兩塊電除塵極板運動，完成粉塵粒子的收集。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明電源線接通后，高壓除塵裝置內(nèi)產(chǎn)生等離子體，脈沖激光器發(fā)出的連續(xù)脈沖激光經(jīng)匯聚透鏡后聚焦于鋁板，鋁板被輻射的區(qū)域會在1ns的時間內(nèi)被汽化和蒸發(fā)，噴射出的蒸汽會通過光電離和韌致輻射吸收大量的激光能量，產(chǎn)生大量的原子、離子、電子，在鋁板負極形成高密度的離子和電子區(qū)域，離子和電子在高壓電場的作用下加速向極板運動，與空氣中其它的粒子產(chǎn)生碰撞，撞擊處新的離子、電子等中性粒子，發(fā)生雪崩。于是增加了高壓除塵裝置內(nèi)部原有的的離子濃度，同時能夠提高粉塵粒子的帶電量、離子直徑、凝并系數(shù)，進而提高除塵效率。

本發(fā)明方法可以大幅度增強除塵裝置的等離子濃度，提高影響除塵效率的各個參數(shù)，提高除塵效率，主要應(yīng)用于工業(yè)廢氣除塵。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的除塵流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細描述。

結(jié)合圖1，本發(fā)明的一種增強等離子體濃度提高除塵效率的裝置，包括殼體6、殼體內(nèi)部的電除塵極板9、殼體內(nèi)部的鎳鎘合金絲4、連接銅柱5、高壓脈沖電源7、電源線8、YAG脈沖激光器1、匯聚透鏡2、通孔3、尼龍柱10、進風(fēng)口12、出風(fēng)口11。

所述進風(fēng)口位于高壓除塵裝置的下側(cè)，所述出風(fēng)口位于高壓除塵裝置的上側(cè)、所述進風(fēng)口兩側(cè)有電除塵極板，所述電除塵極板之間由4根銅柱連接，所述銅柱和銅柱之間有3根鎳鉻合金絲，所述鎳鉻合金絲與電除塵極板之間由尼龍柱連接，所述鎳鎘合金絲的左側(cè)有通孔，所述通孔的左側(cè)是電除塵裝置殼體，所述殼體左側(cè)有匯聚透鏡，所述匯聚透鏡的左側(cè)有YAG脈沖激光器。

高壓除塵裝置的外部有YAG脈沖激光器，YAG脈沖激光器發(fā)出激光的波長為1064nm，激光脈寬為20ns，脈沖功率密度為2×10⁸W/cm²。

在YAG脈沖激光器和高壓除塵裝置中間有匯聚透鏡，匯聚透鏡距通孔內(nèi)部的極板距離為12cm，匯聚透鏡的焦距為10cm。

本發(fā)明的電除塵極板是由鋁條拼接成的鋁板，且除塵裝置的左邊鋁板(第一電除塵極板)上有一個小孔，通孔的孔徑直徑為1cm。

本發(fā)明由高壓除塵裝置中的脈沖電源及正負極板作為整個除塵裝置的核心，開關(guān)開啟后，脈沖電源產(chǎn)生30kV的高壓，加載到除塵裝置的正負極板上，正負極板間形成高壓差，瞬間擊穿空氣，產(chǎn)生包擴離子、電子、分子在內(nèi)的等離子體，使灰塵顆粒帶電。帶電的灰塵顆粒在電場中受到庫侖力的作用被吸附到正負極板，實現(xiàn)空氣的凈化。

結(jié)合圖2，本發(fā)明的一種增強等離子體濃度提高除塵效率的方法，包括以下步驟：

步驟一：電源線接通后，粉塵粒子經(jīng)過高壓除塵裝置的進風(fēng)口，進入到除塵裝置的內(nèi)部，脈沖開關(guān)電源產(chǎn)生30kV的高壓作用于正負極板，正極的鎳鎘合金絲與負極的鋁板形成高壓差，電離空氣產(chǎn)生等離子體。

步驟二：開啟脈沖激光器，所產(chǎn)生的激光經(jīng)過匯聚透鏡，通過通孔焦點聚焦于除塵裝置的負極，激光與電除塵極板(以下簡稱鋁板)接觸，鋁板立即吸收激光光能，光能轉(zhuǎn)化為熱能后，隨著鋁板溫度的進一步升高，達到鋁板的熔點，鋁板開始融化、氣化，鋁板進一步吸收能量，在激光的作用下發(fā)生電離，片產(chǎn)生了離子，分子原子在內(nèi)的等離子體。

步驟三：激光電離產(chǎn)生的離子和電子在高壓電場的作用下加速向極板運動，與空氣中其它的粒子產(chǎn)生碰撞，撞擊出新的離子、電子等中性粒子，發(fā)生電子雪崩。

步驟四：前后兩種電離方式產(chǎn)生的等離子體，在除塵裝置中由場致荷電和擴散荷電使粉塵離子帶電，帶電后的粒子在電場力的作用下向電除塵極板運動，于是完成了粉塵粒子的收集。