周期扫描阵列高压静电除尘装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及周期扫描阵列高压静电除尘装置。属于电子技术领域。它主要解决的技术问题是用众多的小功率开关高压取代价格昂贵的大功率开关电源，同时，能够根据粒径实现精准除尘。它由单片机模块、低压产生模块、中压产生模块、高压产生模块、高压支路变压器、低压正极板连线、中压正极板连线、高压正极板连线、第一低压正极板、第一低压负极板、第一中压正极板、第一中压负极板、第一高压负极板、第一高压正极板、第二低压正极板、第二高压负极板、低中压隔断条、中压极板嵌入槽、中高压隔断条、高压极板嵌入槽、低压脉冲、中压脉冲、高压脉冲、单片机、低压支路整流硅堆、颗粒传感器，混合极板安装支架组成。它主要应用于高压静电除尘领域。
【专利说明】
周期扫描阵列高压静电除尘装置
技术领域
[0001]本发明专利属于电子领域，尤其是指周期扫描阵列高压静电除尘装置。
【背景技术】
[0002]热电企业、供暖企业所使用的燃煤是PM2.5的重要来源之一，因而对这些企业排放物的治理是抑制PM2.5的重要手段。在众多的治理方法中静电除尘是一种较为理想的方法。静电除尘主要是靠颗粒荷电，然后被吸附而脱除。静电通常由高压电源产生。高压电源以前多采用工频变压器升压的方式产生。由于工频变压器功耗大、体积大，现在开关电源将取而代之。开关电源需要铁氧体变压器升压，其效率高，但是大功率的开关电源需要大体积的铁氧体变压器，制作工艺要求较高，且由于电源需要长时间的在线工作对生产工艺要求就更高，大功率的开关电源的制作技术目前还掌握在外国的少数厂家以及它们的国内代理手里，导致大功率开关电源价格居高不下，不能广泛用于静电除尘领域；另外，烟尘的颗粒粒径分布不均匀，大粒径的颗粒的去除不需要很高的高压，小粒径的颗粒需要较高的高压，采用统一的高压去处理不同的粒径颗粒，会造成高压电源不必要的高压浪费。高压电源产生的电压越高故障率越高，因而根据粒径合理的采用不同的高压去处理不同的粒径颗粒，做到精准除尘将降低高压电源的功耗并同时降低其故障率。
[0003]为了用众多的小功率开关高压取代价格昂贵的大功率开关电源，同时，能够根据粒径实现精准除尘，本发明提出了周期扫描阵列高压静电除尘装置。
【发明内容】
[0004]为了用众多的小功率开关高压取代价格昂贵的大功率开关电源，同时，能够根据粒径实现精准除尘，本发明提出了周期扫描阵列高压静电除尘装置。
[0005]本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明专利由单片机模块、低压产生模块、中压产生模块、高压产生模块、高压支路变压器、低压正极板连线、中压正极板连线、高压正极板连线、第一低压正极板、第一低压负极板、第一中压正极板、第一中压负极板、第一高压负极板、第一高压正极板、第二低压正极板、第二高压负极板、第二中压正极板、第二中压负极板、第二高压正极板、第二高压负极板、极板接地公共线、低压极板嵌入槽、低中压隔断条、中压极板嵌入槽、中高压隔断条、高压极板嵌入槽、低压脉冲、中压脉冲、高压脉冲、单片机、低压支路整流硅堆、颗粒传感器、电阻(33)、三极管(34)、低压支路变压器、中压支路整流硅堆、高压支路整流硅堆、中压支路变压器、电阻(39)、三极管(40)、三极管(41)，混合极板安装支架组成，其特征是:单片机模块分别同低压产生模块、中压产生模块及高压产生模块相连，低压产生模块分别同第一低压正极板及第二低压正极板相连，中压产生模块分别同第一中压正极板及第二中压正极板相连，高压产生模块分别同第一高压正极板及第二高压正极板相连，第一低压正极板和第一中压负极板及第一高压负极板均与极板接地公共线相连，第二高压负极板和第二中压负极板及第二高压负极板均与极板接地公共线相连，低压极板嵌入槽通过低中压隔断条同中压极板嵌入槽相连，中压极板嵌入槽通过中高压隔断条同高压极板嵌入槽相连，单片机同颗粒传感器相连，单片机通过电阻(33)同三极管(34)相连，第一低压正极板和第二低压正极板均通过低压支路整流硅堆同低压支路变压器相连，单片机通过电阻(39)同三极管(40)相连，第一中压正极板和第二中压正极板均通过中压支路整流硅堆同中压支路变压器相连，单片机通过电阻(42)同三极管
(41)相连，第一高压正极板和第二高压正极板均通过高压支路整流硅堆同高压支路变压器相连;低压极板嵌入槽最宽，中压极板嵌入槽次之，高压极板嵌入槽最窄；低压脉冲脉宽宽于中压脉冲和高压脉冲，中压脉冲脉宽宽于高压脉冲，高压脉冲高度高于中压脉冲，中压脉冲的脉冲高度高于低压脉冲的高度，周期顺序为低压脉冲后接中压脉冲，中压脉冲后接高压脉冲;低压支路变压器和中压支路变压器以及高压支路变压器均为铁氧体变压器。
[0006]该发明主要部分由单片机和由其控制的高压产生电路组成。为了简化电路元件名称在本发明申请中所提到的低压实际为6万伏除尘电压，为了区别申请中提到的实际电压为9万伏除尘电压。本申请中的高压指12万伏除尘电压。
[0007]除尘极板可以由若干个嵌入在混合极板安装支架的极板组合模块组成，具体所使用组合模块的数量根据具体除尘量而定，除尘量越大使用的模块数量越多。正负极板均须嵌入混合极板安装支架。嵌入后，相应的极板应当相对并使相应的正负极板相对应，即第一低压正极板对应于第一低压负极板;第二低压正极板对应第二低压正极板;第一中压正极板对应第一中压负极板，以此类推。每个混合极板安装支架内分别嵌入低压和中压以及高压极板。它们之间被绝缘条阻隔。
[0008]颗粒传感器为图像传感器，它被置于处理烟道的前端，它可以监测烟道颗粒物的分布情况。对于粒径较大的颗粒6万伏的静电可以取得很好的除尘效果，粒径稍小的颗粒9万伏除尘电压也可以取得不错的效果，而对于PM2.5等为颗粒则需要12万伏以上除尘电压，并且脉冲越陡峭效果越好，因而在脉冲的脉宽选择上选择低压较宽，中压次之，高压最窄。低压脉冲、中压脉冲、高压脉冲形成一个周期。在一个周期内，低压脉冲、中压脉冲、高压脉冲的脉宽所占比例可以根据颗粒传感器监测的结果适当的调整。
[0009]颗粒传感器将信号送往单片机，单片机根据预先存于内存中的数据确定在一个周期内产生低压脉冲、中压脉冲、高压脉冲的脉宽所占比例。单片机首先产生一串用于产生低压脉冲的脉冲信号并由单片机的一路输出端口输出，脉冲的个数根据预先存于内存中的数据确定。由于脉冲串经电阻33后送入三极管34的基极，从而使三极管在脉冲高电平时导通，低电平时截至，三极管的集电极连接的低压支路变压器的初级线圈将有脉冲电流产生，它的次级线圈将相应的产生升高的脉冲，经过低压支路整流硅堆整流，并会使第一低压正极板和第二低压正极板上产生6万伏的除尘电压，低压支路变压器为铁氧体变压器，初次级线圈比为确保其次级升压达到需要而定。采用铁氧体变压器可以有效地降低变压器的功耗和提高效率，同时减少变压器的体积。
[0010]单片机产生用于产生低压脉冲的脉冲信号后，按照内存预存的数据产生脉冲串，脉冲的个数根据预先存于内存中的数据确定，确保产生的中压脉冲的宽度符合要求。单片机产生的脉冲由另一端口输出。由于脉冲串经电阻39后送入三极管40的基极，从而使三极管在脉冲高电平时导通，低电平时截至，三极管的集电极连接的中压支路变压器的初级线圈将有脉冲电流产生，它的次级线圈将相应的产生升高的脉冲，经过中压支路整流硅堆整流，并会使第一中压正极板和第二中压正极板上产生9万伏的除尘电压，中压支路变压器为铁氧体变压器，初次级线圈比为确保其次级升压达到需要而定。采用铁氧体变压器可以有效地降低变压器的功耗和提高效率，同时减少变压器的体积。
[0011]单片机产生用于产生中压脉冲的脉冲信号后，按照内存预存的数据产生脉冲串，脉冲的个数根据预先存于内存中的数据确定，确保产生的高压脉冲的宽度符合要求。单片机产生的脉冲由另一端口输出。由于脉冲串经电阻42后送入三极管41的基极，从而使三极管在脉冲高电平时导通，低电平时截至，三极管的集电极连接的高压支路变压器的初级线圈将有脉冲电流产生，它的次级线圈将相应的产生升高的脉冲，经过高压支路整流硅堆整流，并会使第一高压正极板和第二高压正极板上产生12万伏的除尘电压，高压支路变压器为铁氧体变压器，初次级线圈比为确保其次级升压达到需要而定。采用铁氧体变压器可以有效地降低变压器的功耗和提高效率，同时减少变压器的体积。
[0012]单片机完成一个以上的周期后，继续进行运行第二个周期，从而形成周期循环，高中低除尘电压的设定可以根据具体的除尘要求及环境进行更改，只需更改相应的铁氧体变压器的初次级线圈的匝数比即可。
[0013]考虑到除尘颗粒一般大粒径的颗粒物比例占多数，中颗粒较少，小颗粒最少，所以低压极板嵌入槽最宽，中压极板嵌入槽次之，高压极板嵌入槽最窄。
[0014]本发明专利的有益效果是用众多的小功率开关高压取代价格昂贵的大功率开关电源，同时，能够根据粒径实现精准除尘。它主要用于高压静电除尘领域。
【附图说明】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0016]图1是周期扫描阵列高压静电除尘装置的侧剖面构造图。
[0017]图2是发明专利的低中高压脉冲时序图。
[0018]图3是混合极板安装支架结构图。
[0019]图4是本发明专利的电路原理图。
[0020]图中1.单片机模块，2.低压产生模块，3.中压产生模块，4.高压产生模块，5.高压支路变压器，6.低压正极板连线，7.中压正极板连线，8.高压正极板连线，9.第一低压正极板，10.第一低压负极板，11.第一中压正极板，12.第一中压负极板，13.第一高压负极板，14.第一高压正极板，15.第二低压正极板，16.第二高压负极板，17.第二中压正极板，18.第二中压负极板，19.第二高压正极板，20.第二高压负极板，21.极板接地公共线，22.低压极板嵌入槽，23.低中压隔断条，24.中压极板嵌入槽，25.中高压隔断条，26.高压极板嵌入槽，27.低压脉冲，28.中压脉冲，29.高压脉冲，30.单片机，31.低压支路整流硅堆，32.颗粒传感器，33.电阻，34.三极管，35.低压支路变压器，36.中压支路整流硅堆，37.高压支路整流硅堆，38.中压支路变压器，39.电阻，40.三极管，41.三极管，42.混合极板安装支架。
【具体实施方式】
[0021]在图1中，单片机模块I分别同低压产生模块2、中压产生模块3及高压产生模块4相连，低压产生模块2分别同第一低压正极板9及第二低压正极板15相连，中压产生模块3分别同第一中压正极板11及第二中压正极板17相连，高压产生模块4分别同第一高压正极板14及第二高压正极板19相连，第一低压正极板9和第一中压负极板12及第一高压负极板13均与极板接地公共线21相连，第二高压负极板16和第二中压负极板18及第二高压负极板20均与极板接地公共线21相连。
[0022]在图2所示实施例中，低压脉冲27脉宽宽于中压脉冲28和高压脉冲29，中压脉冲28脉宽宽于高压脉冲29，高压脉冲29高度高于中压脉冲28，中压脉冲28的脉冲高度高于低压脉冲27的脉冲高度，周期顺序为低压脉冲27后接中压脉冲28，中压脉冲28后接高压脉冲29。
[0023]在图3所示实施例中，低压极板嵌入槽22通过低中压隔断条23同中压极板嵌入槽24相连，中压极板嵌入槽24通过中高压隔断条25同高压极板嵌入槽26相连，低压极板嵌入槽22和低中压隔断条23以及中压极板嵌入槽24位于混合极板安装支架42内，中高压隔断条25和高压极板嵌入槽位于混合极板安装支架42内。
[0024]在图4中，单片机30同颗粒传感器32相连，单片机30通过电阻33同三极管34相连，第一低压正极板9和第二低压正极板15均通过低压支路整流硅堆31同低压支路变压器35相连，单片机30通过电阻39同三极管40相连，第一中压正极板11和第二中压正极板17均通过中压支路整流硅堆36同中压支路变压器38相连，单片机30通过电阻42同三极管41相连，第一高压正极板14和第二高压正极板19均通过高压支路整流硅堆37同高压支路变压器5相连。
【主权项】
1.周期扫描阵列高压静电除尘装置，由单片机模块、低压产生模块、中压产生模块、高压产生模块、高压支路变压器、低压正极板连线、中压正极板连线、高压正极板连线、第一低压正极板、第一低压负极板、第一中压正极板、第一中压负极板、第一高压负极板、第一高压正极板、第二低压正极板、第二高压负极板、第二中压正极板、第二中压负极板、第二高压正极板、第二高压负极板、极板接地公共线、低压极板嵌入槽、低中压隔断条、中压极板嵌入槽、中高压隔断条、高压极板嵌入槽、低压脉冲、中压脉冲、高压脉冲、单片机、低压支路整流硅堆、颗粒传感器、电阻(33)、三极管(34)、低压支路变压器、中压支路整流硅堆、高压支路整流硅堆、中压支路变压器、电阻(39)、三极管(40)、三极管(41)，混合极板安装支架组成，其特征是:单片机模块分别同低压产生模块、中压产生模块及高压产生模块相连，低压产生模块分别同第一低压正极板及第二低压正极板相连，中压产生模块分别同第一中压正极板及第二中压正极板相连，高压产生模块分别同第一高压正极板及第二高压正极板相连，第一低压正极板和第一中压负极板及第一高压负极板均与极板接地公共线相连，第二高压负极板和第二中压负极板及第二高压负极板均与极板接地公共线相连，低压极板嵌入槽通过低中压隔断条同中压极板嵌入槽相连，中压极板嵌入槽通过中高压隔断条同高压极板嵌入槽相连，单片机同颗粒传感器相连，单片机通过电阻(33)同三极管(34)相连，第一低压正极板和第二低压正极板均通过低压支路整流硅堆同低压支路变压器相连，单片机通过电阻(39)同三极管(40)相连，第一中压正极板和第二中压正极板均通过中压支路整流硅堆同中压支路变压器相连，单片机通过电阻(42)同三极管(41)相连，第一高压正极板和第二高压正极板均通过高压支路整流硅堆同高压支路变压器相连。2.根据权利要求1所述的周期扫描阵列高压静电除尘装置，其特征是:低压极板嵌入槽最宽，中压极板嵌入槽次之，高压极板嵌入槽最窄。3.根据权利要求1所述的周期扫描阵列高压静电除尘装置，其特征是:低压脉冲脉宽宽于中压脉冲和高压脉冲，中压脉冲脉宽宽于高压脉冲，高压脉冲高度高于中压脉冲，中压脉冲的脉冲高度高于低压脉冲的高度，周期顺序为低压脉冲后接中压脉冲，中压脉冲后接高压脉冲。4.根据权利要求1所述的周期扫描阵列高压静电除尘装置，其特征是:低压支路变压器和中压支路变压器以及高压支路变压器均为铁氧体变压器。
【文档编号】B03C3/40GK106000653SQ201610407261
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月12日
【发明人】魏胜非
【申请人】东北师范大学