專利名稱:沉淀器的絕緣隔離法的制作方法
本發(fā)明是關(guān)于靜電沉淀器，更詳細地說，是關(guān)于控制靜電沉淀器電荷用的裝置。
普通靜電沉淀器的控制系統(tǒng)是企圖檢測沉淀器中產(chǎn)生的火花，并在產(chǎn)生火花時降低電壓。有大量文獻談到關(guān)于快速檢測火花和應(yīng)采取的相應(yīng)措施。一般措施通常是通過一個變壓器降低激勵電壓，逐步或按預定方式恢復激勵作用。
困難在于沉淀器各段往往是并聯(lián)聯(lián)接的，從而使一個沉淀器段大量或經(jīng)常產(chǎn)生的火花必然促使其它各段也產(chǎn)生放電。盡管其它沉淀器各段固有的電容和電感可以緩和這個放電效應(yīng)，但終究還是會迫使其它沉淀器放電的。
公知的沉淀器控制系統(tǒng)(例如，美國專利2，752，000)采用了一個全波電橋，電橋的兩對向端接高壓變壓器，一端接地。另一端分兩路輸出，各輸出端都供應(yīng)半波激勵電壓。這種結(jié)構(gòu)一個明顯的缺點是，在各交替的半周期之間存在停滯時間，在這個停滯時間內(nèi)不能對沉淀器段進行再充電。此外，這些系統(tǒng)不能對多個沉淀器段起絕緣隔離作用，沉淀器各段分別處于不同的半周期級反而只是為了對兩沉淀器進行單獨控制。檢測過程只能在交替的半周期內(nèi)進行，這一點表明各沉淀器是輪流工作的。這樣，這種系統(tǒng)具有只能局限于半周期內(nèi)工作的本性，只能容納兩個沉淀器。
因此，需要有這樣一種經(jīng)過改良的靜電沉淀器絕緣隔離方法，使起火花時不致擴散到整個沉淀器系統(tǒng)，使沉淀器都放電。
根據(jù)顯示本發(fā)明特點和優(yōu)點的實施例，本發(fā)明提供的是一種具有多個沉淀器段和產(chǎn)生交流高電壓的高壓變壓器的靜電沉淀器。該靜電沉淀器還具有一個與變壓器耦合將其交流高電壓變換成高壓直流輸出用的整流裝置。此外，沉淀器還包括多個單向?qū)щ娧b置。各導電裝置分別接在整流裝置與一個相應(yīng)的不同沉淀器段之間。這些整流裝置系這樣連接，使電流可以在變壓器與單向?qū)щ娧b置之間流通。這些單向?qū)щ娧b置都是這樣取向排列，以便相對于整流裝置取同一方向?qū)Я鳎瑥亩蛊渲幸粋€沉淀器段的放電電壓不會使其它沉淀器段也放電。
采用上述那種經(jīng)過改良的沉淀器就可以達到絕緣隔離的目的。在一個最佳實施例中，采用了多個共陰極聯(lián)接的半導體整流器。該公共陰極由一個變壓器/整流器組激勵。各半導體整流器的陽極分別激勵相應(yīng)的各沉淀器段。因此各整流器起阻流二極管的作用，從而火花在一個沉淀器段所引起的低電壓不會擴散到其它各段。
這樣，沉淀器永遠不會長時間不起作用，而是在變壓器/整流器組終于在起火花的沉淀器段上再充電的同時，沒有起火花的各段不會中斷工作。
在該最佳實施例中，那些絕緣隔離的整流器系裝在沉淀器各段頂上的小室或頂房中。由于按這種方式配置，它們不受周圍環(huán)境的影響，必要時可通過調(diào)節(jié)溫度或濕度加以保護。
參考下列有關(guān)本發(fā)明目前值得推薦但僅僅是作為示范例子的實施例的詳細說明和附圖，即可完全理解上述有關(guān)本發(fā)明的簡介以及本發(fā)明的其它特點和優(yōu)點，其中，附圖是本發(fā)明靜電沉淀器的原理示意圖。
參看附圖。市電系加到高壓變壓器T1初級線圈的端子10和12上。作為另一種選擇方案，加到設(shè)備端子10和12的電源也可從功率調(diào)節(jié)器引來。例如，普通可控硅調(diào)節(jié)器能產(chǎn)生在各半周期開始時由可變量加以中斷的交變波，以提供可調(diào)電源。適合這種用途的功率調(diào)節(jié)器見美國專利4，290，003。
變壓器T1是和四個二極管CRA、CRB、CRC和CRD組成的整流裝置裝在同一個盒TR中的空氣冷卻或油冷式變壓器。二極管CRA和CRB的陰極分別接到變壓器T1次級線圈相應(yīng)的不同端子上，陽極共同接到扼流裝置L1的一個端子上，扼流裝置L1的另一端為線路16。扼流裝置L1是一個電感器，其大小足以防止過量電流的過渡過程。二極管CRA和CRB的陰極分別接到二極管CRC和CRD的陽極，二極管CRC和CRD的陰極則接地。變壓器/整流器TR可以裝在稱之為頂房PH的小室頂上。該頂房可以是一個有采暖的棚室，可以通到沉淀器段PR。
頂房PH采用了一個暖氣設(shè)備14。該暖氣設(shè)備可以是電熱式或用，例如，有關(guān)發(fā)電站發(fā)出的蒸汽作熱源。有采暖的頂房具有這樣的好處，即通過頂房到沉淀器段PR的高壓線路可以保持在可調(diào)節(jié)的溫度和濕度下。這不僅保護了導線，而且可以避免漏電。
這里，單向?qū)Я餮b置以多個半導體整流器CR1、CR2、CR3…CRn表示。各整流器CR1-CRn的各陰極都共同接到線路16上。整流器CR1-CRn的反向擊穿電壓較高，為140千伏。但視乎線路16上電壓的大小，還可采用其它擊穿電壓值。整流器CR1-CRn各個都是高功率二極管，約一英尺長。各二極管的平均額定電流為1至2安。盡管如此，顯然，視乎所激勵的沉淀器的大小還可以選用其它適當?shù)念~定值。
不言而喻，整流器CR3和CRn之間線段的破折號表示整流器的數(shù)目可以擴大。采用多少整流器合適視乎具體沉淀器現(xiàn)場的大小及該現(xiàn)場使用電力的大小而定。
從圖中可以看出，各整流器CR1、CR2、CR3…CRn的陰極系分別接到各沉淀器段的電極P1、P2、P3…Pn上。沉淀器的段數(shù)也可加以擴大，如沉淀器P3和Pn之間連線上的破折號所示。這里可以看到，沉淀器段P1-Pn的板都接地。
為便于理解上述設(shè)備的工作原理，現(xiàn)在簡要說明該設(shè)備的工作情況。往端子10和12通交流電流，以便在變壓器T1上產(chǎn)生交流高電壓。在交替的各半個周期中，二極管CRA或CRB其中有一個導通，電流通過二極管CRC或CRD回流。由于二極管CRA-CRD是個全波整流器，線路16在各半周期中都有電流通過。這種整流方式有好處，因為整流出來的電壓既平滑又不會在各交替的半周期之間顯著下降。整流過的電壓沿線路16加到各二極管CR1-CRn的陰極。該陰電壓給各沉淀器段P1-Pn的電極充電。在一般的沉淀器中，各種參數(shù)，諸如線路16上的電壓或流經(jīng)變壓器T1的電流是可加以監(jiān)控的。于是，當起火花時可以調(diào)整通過變壓器T1進行激勵的過程。
有火花產(chǎn)生時，火花的大小可以大到這樣的程度，以致其中一個沉淀器段PR的各電極電壓幾乎降到零。譬如說，火花可能產(chǎn)生在沉淀器段P2上，于是整流器CR2陽極上的電壓會降到零。在沒有二極管CR1-CRn時，沉淀器段P1-Pn各電極可能會放電到其電壓大體上為零。但整流器CR2陽極上的低電壓是通過該整流器傳送以降低線路16上的電壓的。因此二極管CR1、CR3…CRn處于反向偏置狀態(tài)。各沉淀器P1、P3…Pn必然要保留其上的電荷，使其各電極可以保持較高的電壓值，因而電流不能通過二極管CR1、CR3…CRn，結(jié)果，沉淀器段P1、P3…Pn上的電荷就不致顯著下降。
線路16上受抑制但繼續(xù)保持負值的電壓通過整流器CR2引出電流，最后使沉淀器段P2上的電荷恢復過來。當沉淀器段P2上的負電壓值升到與其它沉淀器段的任何電壓值相等時，該其它段就可以再充電。當如此達到電壓均勢時，各有關(guān)整流器CR1、CR3…CRn就會處在正向偏置狀態(tài)，往其各自的沉淀器段施加充電電流。
只要某一沉淀器段處于放電狀態(tài)就會發(fā)生上述過程。在這種線路接法下，上述過程是自動進行而且可以反復進行而無需借助于處來控制器的。
不言而喻，對上述最佳實施例是可以進行各種修改的。例如，圖中所示的全波電橋可以用一個或多個半波整流器代替?；蛘?，作為另一種選擇方案，可以采用帶抽頭的次級線圈來進行全波或半波整流。這里使用的起絕緣隔離作用的整流器可選用不同的規(guī)格，視沉淀器的額定功率值而定。此外，絕緣隔離整流器的數(shù)目可根據(jù)裝置的大小加以改變。另外，這里的原理圖只是舉例而已，可以采用各種傳感器反饋表示沉淀器工作情況的信號以達到調(diào)節(jié)加到沉淀器上的電壓的目的。還有，這里采用的沉淀器、電極和板的類型也可根據(jù)具體用途加以改變。再有，還可以根據(jù)各種元件所需用的功率、速率、溫度穩(wěn)定性、空間要求等改用尺寸大小、數(shù)值或額定值不同的元件。
顯然，借助于上述教導，本發(fā)明的許多改進是可能的。因此，不言而喻，在所附權(quán)利要求
范圍內(nèi)，除了特殊介紹的以外，本發(fā)明是可以實施的。
權(quán)利要求
1.一種靜電沉淀器，其特征在于，該靜電沉淀器包括多個沉淀器段；一個高壓變壓器，用以產(chǎn)生交流高電壓；一個整流裝置，與所述變壓器耦合，用以將所述交流高電壓變換成高壓直流輸出，和多個單向?qū)Я餮b置，各導流裝置分別接在所述整流裝置與所述沉淀器段中的一個相應(yīng)的不同段之間，所述整流裝置的接線是為使電流在所述變壓器和所述單向?qū)щ娧b置之間流通，所述單向?qū)щ娧b置各個都這樣取向排列，使其可以在相對于所述整流裝置同一方向上導流，從而使其中一個所述沉淀器段上的放電電壓不致在所述沉淀器段的其它各段放電。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的靜電沉淀器，其特征在于，所述單向?qū)Я餮b置包括半導體整流器。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的靜電沉淀器，其特征在于，所述整流裝置包括至少一個二極管，用以在各交替半周期內(nèi)在所述變壓器和所述單向?qū)Я餮b置之間導流。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3的靜電沉淀器，其特征在于，所述半導體整流器有一對端子，所述整流器各個都有一個端子共同連接在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4的靜電沉淀器，其特征在于，所述二極管中的至少一個二極管是這樣搭配，使其包括至少一對二極管用以在連續(xù)的半周期內(nèi)輪流導通。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5的靜電沉淀器，其特征在于，所述成對二極管是這樣搭配，使其包括四個一套的二極管連接成一個全波電橋，以提供全波激勵。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6的靜電沉淀器，其特征在于，該靜電沉淀器還包括一個扼流裝置，串聯(lián)連接在整流裝置與所述多個單向?qū)щ娧b置之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7的靜電沉淀器，其特征在于，所述各半導體整流器的所述諸端子包括一個陽極和一個陰極。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8的靜電沉淀器，其特征在于，各所述諸陰極共同接到所述扼流裝置上。
10.根據(jù)權(quán)利要求
4的靜電沉淀器，其特征在于，該靜電沉淀器還包括位于所述變壓器和所述各沉淀器段之間的小室，所述單向?qū)щ娧b置即裝在所述小室中。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10的靜電沉淀器，其特征在于，所述小室可進人而且包括使所述小室中的空氣溫度保持在預定最低值以上的裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求
1的靜電沉淀器，其特征在于所述單向?qū)щ娧b置至少包括三個整流器，使其中一個所述沉淀器段放電時不致使其它兩個沉淀器段也放電。
專利摘要
一種靜電沉淀器具有多個沉淀器段，還包括一個能產(chǎn)生交流高電壓的高壓變壓器。該變壓器耦合有一整流器組，用以將變壓器的交流高電壓變換成高壓直流輸出。多個單向?qū)щ娖骷鱾€分別連接在整流器組與相應(yīng)不同的沉淀器段之間。整流器組連接成使電流在變壓器與單向?qū)щ娖骷g流通。該諸單向?qū)щ娖骷鱾€都這樣取向排列，使其可以在相對于整流器組的同一個方向上導流。這樣，就可以使其中一個沉淀器段的放電電壓不致使其它沉淀器段也放電。
文檔編號B03C3/66GK87102752SQ87102752
公開日1987年10月21日 申請日期1987年4月11日
發(fā)明者弗蘭克·安東尼·蓋洛 申請人:貝爾科污染管制公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan