一種用于低溫等離子體廢氣處理系統的高壓放電裝置的制作方法

本實用新型涉及環境保護技術領域，尤其涉及一種用于低溫等離子體廢氣處理系統的高壓放電裝置。

背景技術：
所謂低溫等離子體的廢氣治理技術是一門集物理學、化學、生物學和環境科學于一體的交叉綜合性技術，是目前國內外廢氣污染治理中最具前景，有效的技術方法之一。該技術顯著特點是對污染物兼具物理和化學處理作用。所述等離子體是繼固態、液態、氣態之后的物質第四形態。當外加電壓達到氣體的放電電壓時，氣體被擊穿，產生包括電子、各種離子、原子和自由基在內的混合體。而低溫等離子體有機氣體凈化器，基于低溫等離子體降解污染物的原理，利用高頻高壓電場電暈放電加速荷電粒子導致電離而變成等離子體，這些等離子體以每秒300萬次到5000萬次的速度反復轟擊異味氣體的分子，當電子的能量與異味氣體分子的某一化學鍵鍵能相同或略大時，發生非彈性碰撞，電子將大部分動能轉化為污染物分子的內能，從而引發使其發生電離、裂解或激發等一系列復雜的物理、化學反應，使得產生臭味的基團化學鍵斷裂，從而達到凈化有毒有害氣體及除臭目的。低溫等離子體廢氣凈化技術根據電極形式的不同，其等離子體發生單元中的電極可分為管式電極和板式電極兩大類，其中，管式電極是目前工業上使用較廣泛的電極形式，例如公開號為CN105120589A的專利申請提供的陣列介質阻擋放電的裝置，其電極為管狀電極，包括中空石英玻璃管和鎢絲，鎢絲安裝在中空石英玻璃管內，加電壓并調節頻率，使得電極管之間絲狀放電發生并充滿所有電極之間的空隙；再例如公開號為CN104219863A的專利申請公開的一種雙介質低溫等離子體發生器，其所述低壓電極置于石英玻璃內管內，所述高壓電極為圓管狀，緊密包裹于石英玻璃外管外側，石英玻璃內管和石英玻璃外管之前形成放電氣隙。可見，對于管式等離子體發生單元來說，其內電極一般會通過一端連接高壓電極，并與其外電極在面與面或網(或線)與面之間形成放電氣隙，當在其內、外電極之間加上高壓時，放電氣隙內的電能分布比較平均，導致其內的氣體不易被電離。因此若要獲得電離而產生等離子體，就要求在其內電極與其外電極上之間加載更高的電壓，這樣一來勢必造成電能消耗較大，產生的等離子體濃度較低，且容易造成等離子體發生單元的介質管局部擊穿。顯然，基于管式電極的低溫等離子體廢氣處理系統對其介質管及內外電極之間放電氣隙的均勻度要求較高，增加了產生等離子體的成本。另一方面，由于基于管式電極的低溫等離子體廢氣處理系統的介質管多選用玻璃、搪瓷等較脆的材質制成，所以低溫等離子體廢氣處理系統在運輸或使用過程中都處于顛簸及振動的狀態，內電極會不斷遭受外力的沖擊。而以鋼管或鋼棒制作的內電極，一方面與介質管緊密硬接觸，另一方面與串聯的其他放電管中的高壓電極連接，將導致外力通過一系列的硬連接及硬接觸直接傳導至介質管，造成介質管的損壞率。

技術實現要素：
本實用新型的目的在于提供一種用于低溫等離子體廢氣處理系統的高壓放電裝置，結構上簡單，易于實現，能夠提高等離子體濃度，同時還可以有效地防止內外電極間相互碰撞，以及減少運輸、使用過程中玻璃管的損壞。為了實現上述目的，本實用新型提供一種用于低溫等離子體廢氣處理系統的高壓放電裝置，包括外殼中框(1)、安裝在外殼中框內的不銹鋼鋼管(2)、安裝在所述不銹鋼鋼管(2)內的玻璃管(3)、安裝在玻璃管(3)內的鋼棒(4)、安裝在所述外殼中框(1)內的電極拉桿(5)以及固定在所述外殼中框(1)內的用于固定所述不銹鋼鋼管(2)的花板(6)，所述鋼棒(4)通過鋼針(7)連接所述電極拉桿(5)，所述電極拉桿(5)與所述低溫等離子體廢氣處理系統的高壓電極(8)連接。進一步的，所述不銹鋼鋼管(2)作為低溫等離子體廢氣處理系統的外電極，在所述不銹鋼鋼管(2)的外壁上設有開口(9)，所述鋼針(7)穿過所述開口將所述電極拉桿(5)與所述玻璃管(3)內的鋼棒(4)相連，所述鋼針(7)與所述不銹鋼鋼管(2)之間用四氟柱絕緣。進一步的，所述開口的大小為3cm。進一步的，每根不銹鋼鋼管(2)內的所述玻璃管(3)由上、下兩段玻璃管連接而成，上段玻璃管的上端與所述不銹鋼鋼管(2)的上端內壁固定，下段玻璃管的下端與所述不銹鋼鋼管(2)的下端內壁固定，所述鋼針(7)的一端通過所述開口設置在所述上、下兩段玻璃管的連接處。進一步的，所述上、下兩段玻璃管的長度相等，所述開口設置在所述不銹鋼鋼管(2)的1/2外壁處。進一步的，所述鋼棒(4)作為低溫等離子體廢氣處理系統的內電極，長度與不銹鋼鋼管(2)的長度相同，懸于所述上下兩段玻璃管內，并從所述不銹鋼鋼管(2)的開口處引出，與所述鋼針(7)相連。進一步的，所述不銹鋼鋼管(2)及其內部的所述玻璃管(3)和所述鋼棒(4)同軸。進一步的，所述花板(6)分別固定所述不銹鋼鋼管(2)的上端和下端，且安裝時，所述不銹鋼鋼管(2)的上端的開口高于上端的花板(6)的上表面，所述不銹鋼鋼管(2)的下端低于下端的花板(6)的下表面。進一步的，所述不銹鋼鋼管(2)為多根，所述上端花板為一體成型結構或者拼接固定結構，固定所有不銹鋼鋼管(2)的上端；所述下端花板為一體成型結構或者拼接固定結構，固定所有不銹鋼鋼管(2)的下端。與現有技術相比，本實用新型的技術方案具有以下優點：本實用新型的用于低溫等離子體廢氣處理系統的高壓放電裝置，其在每個等離子體發生單元的不銹鋼鋼管的外壁上引出連接鋼棒的鋼針，并將多個等離子體發生單元的鋼針匯聚到電極拉桿上，通過電極拉桿牽引至高壓電極，由此，一方面，作為內電極的鋼棒會從中心向兩端雙向形成等離子體，從而可以增加等離子體濃度；另一方面，鋼針和電極拉桿組成的結構穩定，可以防止外力作用使作為內電極的鋼棒和作為外電極的不銹鋼鋼管接觸，避免影響等離子體的制備；此外，玻璃管分段裝入每根不銹鋼鋼管內，并且兩端固定分別與不銹鋼鋼管固定，可以減少在運輸、使用過程中的損壞。因而本實用新型的高壓放電裝置，可以產生濃度更高的等離子體，并且結構穩定，不易產生內、外電極的碰撞，制造工藝簡單，生產成本低。附圖說明圖1是本實用新型具體實施例的用于低溫等離子體廢氣處理系統的高壓放電裝置整體結構示意圖；圖2是圖1所示的用于低溫等離子體廢氣處理系統的高壓放電裝置俯視圖；圖3是圖1所示的用于低溫等離子體廢氣處理系統的單個等離子體發生單元的電極連接結構示意圖。具體實施方式下面結合附圖對實用新型的實施例進行詳細說明。請參考圖1至圖3，本實用新型的用于低溫等離子體廢氣處理系統的高壓放電裝置，包括外殼中框1、安裝在外殼中框內的至少一根不銹鋼鋼管2、安裝在每根不銹鋼鋼管2內的玻璃管3、安裝在每根玻璃管3內的鋼棒4以及安裝在外殼中框1內且與高壓電極8連接的電極拉桿5、固定在外殼中框1內且用于固定不銹鋼鋼管2的花板6，每根鋼棒4通過一根鋼針7連接電極拉桿5。每根不銹鋼鋼管2為無縫不銹鋼鋼管，作為低溫等離子體廢氣處理系統單個等離子體發生單元的外電極，在其1/2外壁處開有口徑為3cm的開口21，以便將連接電極拉桿5的鋼針7與玻璃管3內的鋼棒4相連，鋼針7與不銹鋼鋼管2之間用四氟柱22絕緣。本實施例中，每根不銹鋼鋼管2內的玻璃管3由上、下兩段玻璃管31、32連接而成，上、下兩段玻璃管31、32的長度為不銹鋼鋼管2長度的一半，因此，不銹鋼鋼管2外壁上的開口21與上、下兩段玻璃管31、32的連接處正對。上段玻璃管31的上端與不銹鋼鋼管2的上端內壁固定，下段玻璃管32的下端與不銹鋼鋼管2的下端內壁固定，上、下兩段玻璃管31、32與不銹鋼鋼管2的固定可以通過套賽等固定結構23實現。鋼棒4，作為低溫等離子體廢氣處理系統單個等離子體發生單元的內電極，長度與不銹鋼鋼管2的長度相同，懸于每根不銹鋼鋼管2內的上段玻璃管31和下段玻璃管32內，并從不銹鋼鋼管2的開口21處，即上段玻璃管31和下段玻璃管32的連接處引出，與鋼針7相連。所有等離子體發生單元的鋼針7通過電極拉桿5接到高壓電極8上。本實施例中，不銹鋼鋼管2及其內部的玻璃管3和鋼棒4同軸。用于固定不銹鋼鋼管2的花板6具有上端花板61和下端花板62，分別固定不銹鋼鋼管2的上端和下端，安裝時，不銹鋼鋼管2的上端開口高于上端花板61的上表面，不銹鋼鋼管2的下端開口低于下端花板62的下表面。圖2所示為用于低溫等離子體廢氣處理系統的高壓放電裝置的俯視圖。該高壓放電裝置的外殼中框1為圓柱體，其中放有多個等離子體發生單元，每個等離子體發生單元如圖3所示，即均為以不銹鋼鋼管2作為外電極，玻璃管3作為介質管，鋼棒4作為內電極，在鋼棒4通過電極拉桿5接至高壓電極8后，會從中心向兩端雙向形成等離子體，從而可以增加等離子體濃度。玻璃管3包含上、下兩段玻璃管，每段玻璃管的長度均為不銹鋼鋼管2的1/2,每段玻璃管的一端外壁固定在不銹鋼鋼管2的內壁上，玻璃管3內部放有一根鋼棒4，在不銹鋼鋼管2的1/2處，即兩段玻璃管的接合處，開有一個口徑為3cm的開口21，可將鋼棒4(即內電極)通過鋼針7引出，再與電極拉桿5連接，接至高壓電極8上，鋼針7與不銹鋼鋼管2(即外電極)通過四氟柱22絕緣。多個等離子體發生單元的鋼針7匯集到一點，連接到電極拉桿5上，這樣形成的多邊形連接，結構穩定，減少運輸或使用中玻璃管的碰撞損壞；通過電極拉桿5接至高壓電極，可以避免內電極與外電極因為碰撞等原因接觸，從而不易產生內、外電極的拉弧放電，提高等離子體的制備效率。本實用新型的高壓放電裝置的工作過程如下：電極拉桿5接至高壓電極8后，通過高壓電極8在不銹鋼鋼管2和鋼棒4之間施加高壓，廢氣從外殼中框1的進氣口進入到不銹鋼鋼管2和鋼棒4之間的放電區域，且流經放電區域時不直接與不銹鋼鋼管2和鋼棒4接觸，避免了電極腐蝕，廢氣經過放電區域發生等離子體反應后通過外殼中框1的排氣口排出。玻璃管3的厚度d可以輔助調產生等離子體時的擊穿電壓和放電功率。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型披露的技術范圍內，根據本實用新型的技術方案及其實用新型構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。