一種鈑金介電電泳電極結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種在固-液、固-氣、液-液混合物中對(duì)特定對(duì)象的顆粒進(jìn)行分離 和沉降的設(shè)備，特別涉及一種鈑金介電電泳電極結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 介電電泳描述的是位于非勻稱電場(chǎng)的電中性顆粒由于介電極化的作用而產(chǎn)生的 平移運(yùn)動(dòng)。產(chǎn)生在顆粒上的偶極矩可以由兩個(gè)相同帶電量但極性相反的電荷來表示，當(dāng)它 們?cè)陬w粒界面上不對(duì)稱分布時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)宏觀的偶極矩。當(dāng)這個(gè)偶極矩位于不勻稱電場(chǎng)中， 在顆粒兩邊的局部電場(chǎng)強(qiáng)度的不同產(chǎn)生一個(gè)凈力，稱為介電電泳力。由于懸浮于媒介中的 顆粒與媒介有著不同的介電能力(介電常數(shù)），顆粒會(huì)朝電場(chǎng)強(qiáng)度增強(qiáng)的方向移動(dòng)，稱為陽 性介電電泳，反之若顆粒朝電場(chǎng)強(qiáng)度減弱的方向移動(dòng)，稱之為陰性介電電泳。
[0003] 當(dāng)顆粒(半徑r、相對(duì)介電常數(shù)為^、電導(dǎo)率％)懸浮于流體介質(zhì)（相對(duì)介電常數(shù)為 ef、電導(dǎo)率為of)時(shí)，其所收到的介電電泳力為：
[0004] Fdep = 2jtε〇εfr3Re [k*( ω ) ] V | E |2 (1)
[0005]
加電場(chǎng)強(qiáng)度的均方根;ε〇是真空介電常數(shù)；ω是電場(chǎng)角頻率。DEP力方向?qū)⑷Q于ω )的實(shí) 數(shù)部分，即CM因子，在CM>0時(shí)為陽性介電電泳，粒子從低電場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)到高電場(chǎng)區(qū)域，反之 為陰性介電電泳。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)中，空氣除塵有時(shí)會(huì)使用采用靜電除塵法，該方法利用電泳 (electrophoresis，EP)的原理，在高壓直流電場(chǎng)中使空氣中的氣體分子電離，產(chǎn)生大量電 子和離子，在電場(chǎng)力的作用下向著與電子和離子電性相反的電極移動(dòng)。在移動(dòng)過程中碰到 氣流中的粉塵顆粒使其荷電，荷電粉塵顆粒在電場(chǎng)力作用向電極運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)固體粒子或液 體粒子與氣流的分離。工業(yè)上廣泛應(yīng)用的是管式靜電除塵器和板式靜電除塵器。
[0007] 介電電泳技術(shù)與靜電除塵的電泳技術(shù)不同之處在于：
[0008] (1)介電電泳操縱的是電中性顆粒，使其由于介電極化的作用而產(chǎn)生的平移運(yùn)動(dòng)； 電泳操縱的是電子和離子，使其負(fù)荷在粉塵顆粒上產(chǎn)生定向移動(dòng)。
[0009] (2)介電電泳中顆粒運(yùn)動(dòng)方向與電場(chǎng)的方向無關(guān)，只與其本身的介電常數(shù)和介質(zhì) 的介電常數(shù)有關(guān)；電泳中顆粒運(yùn)動(dòng)方向取決于顆粒所帶電荷的符號(hào)和電場(chǎng)的方向，電場(chǎng)方 向反轉(zhuǎn)則運(yùn)動(dòng)方向反轉(zhuǎn)。
[0010] (3)介電電泳需要非均勻電場(chǎng);電泳在均勻或非均勻的場(chǎng)中都可發(fā)生。
[0011] (4)介電電泳力的大小正比于顆粒直徑的立方；電泳力的大小正比于顆粒所帶電 荷的多少。
[0012] 中國(guó)專利：一種介電電泳電極結(jié)構(gòu)（【申請(qǐng)?zhí)枴?01410407467.8,申請(qǐng)日： 2014.08.19)公開了一種具有交叉結(jié)構(gòu)的電極，由權(quán)利要求1和說明書第[0005]段的"所述 第一導(dǎo)線群中的一部分導(dǎo)線連接電源正極，另一部分連接電源負(fù)極"可知，該電極在應(yīng)用 中，通入的是直流電源（只有直流電源才分正負(fù)極）。雖然申請(qǐng)人在說明書第[0006]段中闡 述該電極結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生不均勻電場(chǎng)，但從原理上來看這個(gè)不均勻電場(chǎng)是不能持續(xù)存在的。
[0013] 當(dāng)浸入介質(zhì)中的電極通入直流電后，由于不能抵消的帶電粒子由于前面所述的電 泳效應(yīng)，匯聚在極性相反的電極表面，產(chǎn)生類似于靜電屏蔽的效果，外電場(chǎng)強(qiáng)度被削減為0。 這樣就達(dá)不到在電極中間產(chǎn)生不均勻電場(chǎng)的作用，因此上述設(shè)置達(dá)不到實(shí)用新型目的。
[0014] 現(xiàn)有的介電電泳電極為獨(dú)立的條狀，通過導(dǎo)線連接在交流電源的對(duì)應(yīng)輸出端，需 要逐個(gè)安裝在分離室中并分別通過導(dǎo)線連接對(duì)應(yīng)的輸出端，不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還導(dǎo)致分離室 的結(jié)構(gòu)比較松散、接線復(fù)雜、容易損壞。除此之外，條狀電極還需要逐條制作，工藝成本較 尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本實(shí)用新型的目的是在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種通過鈑金工藝一體成型 的鈑金介電電泳電極結(jié)構(gòu)，使電極和連接導(dǎo)線集成在一個(gè)鈑金件上，具有介電電泳效果好， 制造成本低、安裝方便等特點(diǎn)，根據(jù)鈑金選材質(zhì)地和厚度的不同，可具備一定柔性或剛性， 可卷曲或平展使用，可用于分離粒度在微米級(jí)的顆粒。
[0016] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0017] -種鈑金介電電泳電極結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括兩片分別連接交流電源不同輸出 端的電極板;所述電極板為一體成型的鈑金件，包括多條平形排列的電極及同時(shí)連接所有 所述電極的一條或一條以上邊線;兩所述電極板交錯(cuò)疊放，使一電極板的電極置于另一電 極板的兩相鄰電極之間，形成電極組;兩所述電極板之間相互絕緣。
[0018] 所述電極板為梳齒狀電極板，包括多條平行排列的電極，及同時(shí)連接所有所述電 極一端的一條邊線，所述電極的另一端為自由端。
[0019] 一電極板的邊線位于另一電極板中電極的自由端側(cè)。
[0020] 所述電極板為柵形電極板，包括多條平行排列的電極，及分別連接所述電極的兩 端的兩條邊線。
[0021 ]兩所述電極板的邊線之間設(shè)置絕緣材料。
[0022] 所述電極板為立體柵形電極板，包括多條平行排列的電極，及分別連接所述電極 的兩端的邊線;所述電極的兩端彎折，在交錯(cuò)疊放時(shí)相互避讓。
[0023] 所述電極的兩端彎折成階梯狀，使所述電極的中部相對(duì)于兩端凸起。
[0024] 兩所述電極板的相對(duì)邊線之間設(shè)置固定件，將兩所述電極板固定為一體。
[0025] 兩所述電極板外部均設(shè)置絕緣層。
[0026] -電極板外部設(shè)置絕緣層，另一電極板為耐腐蝕性材料制成的裸電極。
[0027] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為：
[0028] 1、本實(shí)用新型的鈑金介電電泳電極結(jié)構(gòu)，兩片電極板均沖壓一體成型，其上制有 多條平形排列的電極，以及連接所述電極的一條或一條以上邊線，兩片電極板之間交錯(cuò)疊 放，使兩片電極板的電極相互間隔對(duì)應(yīng)以形成電極組；電極板通過鈑金工藝一體成型，生產(chǎn) 成本低，較圓柱形電極降低成本70%以上;任何一處位置連接電源即可使得整板得以供電， 從而使電極和連接導(dǎo)線集成在一個(gè)鈑金件上;根據(jù)鈑金選材質(zhì)地和厚度的不同，可具備一 定柔性或剛性，可卷曲或平展使用;在安裝時(shí)由于各電極之間相對(duì)位置已經(jīng)設(shè)定好，可進(jìn)行 整個(gè)電極板的一體安裝，不會(huì)造成電極排列的混亂。
[0029] 2、本實(shí)用新型的鈑金介電電泳電極結(jié)構(gòu)，電極板可設(shè)置為梳齒狀電極板，當(dāng)兩片 梳齒狀電極板交錯(cuò)構(gòu)成鈑金介電電泳電極結(jié)構(gòu)時(shí)，第一梳齒狀電極板的電極從第二梳齒狀 電極板的電極之間插入，形成電極組，這樣可以防止兩片電極板在疊加時(shí)邊線相接觸，產(chǎn)生 干涉，具有結(jié)構(gòu)極為簡(jiǎn)化，制造容易，安裝方便的優(yōu)點(diǎn)。
[0030] 3、本實(shí)用新型的鈑金介電電泳電極結(jié)構(gòu)，電極板可為柵形電極板，當(dāng)兩片柵形電 極板間隔交錯(cuò)疊放構(gòu)成鈑金介電電泳電極結(jié)構(gòu)時(shí)，電極的兩端均通過邊線連接在一起，因 此電極在安裝時(shí)位置相對(duì)固定，不需要后期調(diào)整；而且，為了避免柵形電極板的邊線相接 觸，可使兩電極板的邊線折彎避讓，也可在兩電極板的邊線之間設(shè)置絕緣片。
[0031 ] 4、本實(shí)用新型的鈑金介電電泳電極結(jié)構(gòu)，電極板可為立體柵形電極板，當(dāng)兩個(gè)立 體柵形電極板交疊構(gòu)成鈑金介電電泳電極結(jié)構(gòu)時(shí)，兩個(gè)電極板的電極中部交叉，形成叉指 電極;且由于電極的兩端彎折，因此兩立體柵形電極板的邊線之間存在縫隙，能自動(dòng)相互 絕緣。
【附圖說明】
[0032]圖1是本實(shí)用新型的電極組分布示意圖；
[0033]圖2是本實(shí)用新型的電場(chǎng)及介電電泳力矢量和等值線圖；
[0034] 圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例一的梳齒狀電極板結(jié)構(gòu)不意圖；
[0035] 圖4是本實(shí)用新型的實(shí)施例一的梳齒狀電極板構(gòu)成的鈑金介電電泳電極結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0036] 圖5是本實(shí)用新型的實(shí)施例二的柵形電極板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖6是本實(shí)用新型的實(shí)施例三的立體柵形電極板的立體示意圖；
[0038] 圖7是本實(shí)用新型的實(shí)施例三的立體柵形電極板主視圖；