一种宽间隙电子诱导等离子发生器的制作方法

本发明属于等离子发生装置技术领域，尤其涉及一种宽间隙电子诱导等离子发生器。

背景技术：

物质原子内的电子在脱离原子核的吸引而形成带负电的自由电子和带正电的离子共存的状态，此时，电子和离子带的电荷相反，但数量相等，这种状态称作等离子态。

等离子作为烟气净化处理手段是当前国内外研究技术前沿，但大部分处于实验室探索阶段，停留在理论研究状态。面临的主要困难是宽间隙放电需要极高电压(空气中30kv/cm)；实验室采用有机气体，例如ar(氩气)、he(氦气)等，在工程应用中几乎无法推广，且安全性极差；此外，传统等离子发生器对驱动电源要求严苛，致使电源成本高、寿命短、效率低。

中国专利(cn102007820a，公告日2014年6月18日)公开了一种等离子体发生器，该等离子体发生器具有由氧化铝作原材料烧结的陶瓷制成的外壳，该外壳具有裂缝状气体导入部，和其中成排地布置了多个孔的气体排出部。从气体导入部到等离子体区域顶端的裂缝的宽度是1mm。设置有第二排出部，其包括沿等离子体区域的纵向方向上成排布置的孔，所述孔具有0.5mm的直径和16mm的长度。等离子体区域具有边长为2至5mm的矩形横截面。电极在其表面设置有相互面对的凹陷部。通过升压100v(60hz)的电压获得的电源供电大约9kv并且施加给电极以20ma电流。当从气体导入部导入氩时，即使电极间距达到4cm，也可生成等离子体。

由此可见，等离子发生器之间的间隙较小，完全不能满足工业使用要求。实验室中采用ar、he等气体辅助电离，虽然扩大了电极板之间的距离，但通入气体成本较高，而且还容易发生爆炸，无法用于烟气净化处理。

在空气中，要使气体击穿电离产生大面积冷等离子体需要几十千伏甚至上百千伏的高压。所以现有技术对驱动电源的要求也极为严苛，严重阻碍了等离子技术在大体积燃煤烟气处理方面的推广、应用。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供的技术方案是：

一种宽间隙电子诱导等离子发生器，包括正极板和负极板，其中，正极板两侧设置有阻挡介质板，负极板两侧设置有阻挡介质板，正极板的两片阻挡介质板之间设置有铜板，铜板的表面设置有尖刺，负极板由平面铜板组成，正极板与负极板之间放置有电子诱导放电发生器。

进一步地，正极板内铜板表面设置的尖刺为圆形尖刺，圆形尖刺根部的直径为3mm，圆形尖刺的高度为3mm。

进一步地，正极板两侧的阻挡介质板由绝缘胶封装，负极板两侧的阻挡介质板由绝缘胶封装，绝缘电压为60kv。

进一步地，宽间隙电子诱导等离子发生器正极板与负极板之间的距离为100-200mm。

进一步地，电子诱导放电发生器包括立柱和框架，用于支撑诱导丝。

进一步地，电子诱导放电发生器立柱和框架由绝缘材料制成。

进一步地，诱导丝由小圆片、小环和细丝组成，框架上安装有小轴，小环套在小轴上，小圆片位于细丝的顶端，由弹簧固定细丝的位置，正极板与负极板通电之前，小圆片与细丝垂直与正极板、负极板垂直。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：(1)通过在正极板与负极板之间放置电子诱导放电发生器，拉近了放电空间距离，同时又扩大了放电空间，使等离子体的产率提高；(2)正极板和负极板采用双介质放电，在脉冲电源作用下，oh、h2o2、o3等离子体产率为传统交流正弦波方法等离子体产率的500倍；(3)本发明通过诱导放电发生器和正、负极板双介质阻挡放电，降低了初始放电电压，在正、负极板之间距离为200mm时，初始击穿电压仅为6kv，谐振电压为16kv，谐振频率为5.6khz，减少了对脉冲电源电压和频率的要求；(4)本等离子发生器结构简单、制造容易，采用多通道并联可无限扩大烟气流通面积，不需调整参数即可实现工业化大规模推广。

附图说明

图1为一种宽间隙电子诱导等离子发生器中正、负极板的结构示意图。

图2为电子诱导放电发生器的结构示意图。

其中：1、正极板，11，阻挡介质板，12、铜板，13、尖刺，14、绝缘胶，2,、负极板，21、阻挡介质板，22、绝缘胶，3、立柱，4、框架，5、小圆片，6、小环，7、弹簧，8、小轴，9、细丝。

具体实施方式

下面，结合对本发明的实施方式进行说明。

本发明提供了一种宽间隙电子诱导等离子发生器，包括正极板1和负极板2，正极板1两侧设置有阻挡介质板11，负极板2两侧设置有阻挡介质板21，正极板1两侧的阻挡介质板11由绝缘胶14封装，负极板2两侧的阻挡介质板21由绝缘胶22封装，绝缘电压为60kv，正极板1与负极板2之间的距离为100-200mm。正极板1的两片阻挡介质板11之间设置有铜板12，铜板12的表面设置有尖刺13，尖刺13为圆形，圆形尖刺根部的直径为3mm，圆形尖刺的高度为3mm。

正极板1与负极板2之间放置有电子诱导放电发生器，电子诱导放电发生器包括由绝缘材料制成的立柱3和框架4，用于支撑诱导丝。诱导丝由小圆片5、小环6和细丝9组成，框架上安装有小轴8，小环6套在小轴8上，小圆片5位于细丝9的顶端，由弹簧7固定细丝9的位置，正极板1与负极板2通电之前，小圆片5及细丝9与正极板1、负极板2垂直。

由于在正极板1与负极板2之间放置了电子诱导放电发生器，小圆片5和细丝9垂直于放电空间，从而缩短了放电距离。施加电压达到6kv、谐振电压为16kv、谐振频率为5.6khz，通入待处理烟气，小圆片5受到的压力大于弹簧7的拉力后，小圆片5向x方向倾倒，从而扩大了放电空间，使等离子体的产率提高。另外，正极板和负极板采用双介质放电，在脉冲电源作用下，oh、h2o2、o3等离子体产率为传统交流正弦波方法等离子体产率的500倍。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种宽间隙电子诱导等离子发生器，包括正极板和负极板，正极板由带有均匀分布的圆形尖刺阵列组成，形成尖端放电，负极板由平面铜板组成，正极板与负极板之间放置有电子诱导放电发生器。电子诱导放电发生器中的诱导丝由小圆片、小环和细丝组成，小环套在安装在框架上的小轴上，由弹簧固定细丝的位置，正极板与负极板通电之前，小圆片与细丝垂直放置在正极板与负极板之间。电子诱导放电发生器拉近了放电空间距离，同时又可扩大放电空间，并提高等离子体的产率；本发明通过诱导放电发生器、圆形尖刺尖端放电正极板和双介质阻挡放电，降低了初始放电电压，减少了对脉冲电源电压和频率的要求，适于工业化大规模推广。

技术研发人员：周山
受保护的技术使用者：北京卓昱科技有限公司
技术研发日：2019.02.20
技术公布日：2019.04.26