一種液相高壓放電觸發開關制造技術

本發明專利技術公開了一種液相高壓放電觸發開關，聯動雙觸發開關包括絕緣定子和在絕緣定子內腔中設置的圓柱形絕緣轉子；絕緣轉子中間設置有金屬滑環，滑環兩側各設有鑲嵌在絕緣轉子上并與滑環連接的多個轉動觸頭，兩側轉動觸頭的數目、間隔角度一致；在絕緣定子內壁上且位于滑環外側設有一個始終與滑環滑動接觸的固定彈力滾輪，在絕緣定子內壁上且位于固定彈力滾輪兩側各設有一個固定彈力觸頭，固定彈力觸頭在絕緣轉子旋轉時分別與單側轉動觸頭間歇接觸，且一側觸頭閉合另一側斷開；彈力觸頭和彈力滾輪的底端各設有一個與外部器件連接的導線接線端。本發明專利技術具有在液相放電廢水處理中輸出效率高、穩定性和可靠性高、開關觸頭表面無灼傷、壽命長、實用且成本低的特點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于高壓脈沖液相放電廢水處理
，具體涉及一種高壓脈沖電源中的旋轉觸發開關裝置。
技術介紹
隨著現代工業的不斷發展，化工、石化、輕紡、制藥、食品等工業所排放的大量有機廢水，對環境造成了嚴重的污染，常規的水處理技術很難使其有效降解，己成為環境治理亟待解決的問題之一。近年來人們通過高壓脈沖液相放電技術，處理工業有機廢水取得了一些進展。該技術通過等離子體產生的高能電子輻射、高溫熱降解、臭氧氧化、光化學氧化、液電空化降解等多種綜合效應，迅速而無選擇性地將工業廢水中的有機物降解為分子量更小、毒性更低的有機物甚至將其無機化。由于該技術的高效、無二次污染，從而使其具有廣闊的開發應用前景。如圖1所示，高壓脈沖液相放電處理技術主要分為高壓脈沖電源與反應器兩大部分。在反應器中預先置入了放電電極，高壓脈沖電源將電能輸入到反應器中形成放電。兩電極間的液體介質在強電場的作用下，出現了從高壓電極向外延伸的高電導率的分叉如根須狀的通道，當通道一旦到達對面電極時，電能就會沿著通道以浪涌式釋放。此時，電容器上存儲的電能在微秒級的時間內向放電通道傾入，形成電子雪崩，巨大的脈沖電流(IO3 IO5A)使通道內形成高能密度(IO2 IO3JzW)，由此引起局部高溫(IO4 IO5K量級)。在放電過程中，放電通道內完全由稠密的等離子體所充滿，產生瞬間高溫高壓，并輻射出很強的紫外線及向外迅速膨脹的沖擊波，如此大的電能，可迅速降解有機物。高壓脈沖電源的觸發放電開關是實現脈沖等離子體水處理的關鍵技術之一，根據觸發放電開關類型的不同可分為三類:磁脈沖壓縮開關、閘流管開關、火花隙開關。其中，磁脈沖壓縮開關雖然適用大功率脈沖電源，但在高重復頻率、快上升時間的脈沖系統中，對磁型開關材料的選擇較為苛刻，且制作成本昂貴，限制了在廢水處理上的應用；閘流管具有功率大、開關速度快、壽命長、重復率高等優點，但必須與脈沖變壓器配套使用，對不同的有機廢水適應力不足；火花隙開關重復頻率在100 300 Hz左右，制作較為便捷、成本不高，是目前廢水處理的首選。火花隙開關是在強電場的作用下，擊穿空氣使間隙開關兩端產生放電，形成通道后導通的。如圖1所示的火花隙開關的工作原理:直流高壓經過限流電阻R，對儲能電容器C充電，利用旋轉火花隙K實現電壓觸發放電，電容器C上的電荷經火花隙開關K傳到反應器中的陽極電極a及陰極電極b上形成放電。但是火花隙開關存在著一些先天的問題，如放電噪聲較大；開關觸頭表面易被灼傷，壽命短；火花隙消耗電能約為10% 20%，輸出效率低；火花隙被擊穿導通受環境影響較大，形成脈沖的穩定性和可靠性不高；火花隙導通為一次放電，在反應器中為二次放電，這兩次放電是在瞬間完成的，相互關聯度極高，影響對有機物降解的分析與反應條件的優化。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種液相高壓放電觸發開關，具有在液相放電廢水處理應用中輸出效率高、穩定性和可靠性高、開關觸頭表面無灼傷、壽命長、實用且成本低的特點。為解決上述技術問題，本專利技術所采取的技術方案是: 一種液相高壓放電聯動雙觸發開關，包括絕緣定子和在絕緣定子的內腔中設置的圓柱形絕緣轉子；絕緣轉子的中間設置有金屬滑環，金屬滑環的兩側各設有鑲嵌在絕緣轉子上并與金屬滑環連接的多個轉動觸頭，兩側轉動觸頭分布的數目、間隔角度一致；在絕緣定子的內壁上且位于金屬滑環的外側位置設有一個始終與金屬滑環滑動配合接觸的固定彈力滾輪，在絕緣定子的內壁上且位于固定彈力滾輪的兩側各設有一個固定彈力觸頭，兩個固定彈力觸頭在絕緣轉子旋轉時分別與單側的轉動觸頭間歇接觸，且一側觸頭閉合另一側斷開；兩個固定彈力觸頭和固定彈力滾輪的底端各設有一個與外部器件連接的導線接線端。其中，所述絕緣定子包括圓筒形絕緣外殼，絕緣外殼的頂部設有一個加油排氣口，絕緣外殼的兩端口各設有一個絕緣端蓋，兩個絕緣端蓋的中心處各安裝有一套軸承，兩個軸承上套裝有轉動軸，絕緣轉子安裝在轉動軸上；軸承外側設有絕緣壓蓋。其中，所述兩組轉動觸頭均為不銹鋼管，不銹鋼管的軸線與絕緣轉子的軸線平行，并且其一端分別與金 屬滑環點焊連接。其中，所述固定彈力滾輪包括均由不銹鋼制成的第一固定套管、第一移動導桿、第一壓縮彈簧、軸和滾輪；第一固定套管與絕緣外殼螺紋連接，第一移動導桿安裝在第一固定套管中，第一壓縮彈簧套在第一移動導桿上，并且其兩端分別固定在第一移動導桿和第一固定套管上；軸架設在第一移動導桿的頂端，滾輪裝設在軸上。其中，所述固定彈力觸頭包括均由不銹鋼制成的第二固定套管、第二移動導桿、第二壓縮彈簧和球頭；第二固定套管與絕緣外殼螺紋連接，第二移動導桿安裝在第二固定套管中，第二壓縮彈簧套在第二移動導桿上，并且其兩端分別固定在第二移動導桿和第二固定套管上；球頭焊接在第二移動導桿的頂端。其中，所述轉動觸頭凸出絕緣轉子表面的寬度W由工作頻率/、絕緣轉子的直徑D與轉速> 轉動觸頭的直徑^’與數量F來決定，滿足:= !__________，其中為反應器的放電時間; π-D-MT 所述轉動觸頭凸出絕緣轉子表面的高度η力1mm。其中，所述兩個固定彈力觸頭與固定彈力滾輪的距離i大于防止擊穿的安全距離。本專利技術還公開了一種液相高壓放電單觸發開關，其包括絕緣定子和在絕緣定子的內腔中設置的圓柱形絕緣轉子；絕緣轉子上均勻鑲嵌有多個轉動觸頭，轉動觸頭為不銹鋼管，不銹鋼管的軸線與絕緣轉子的軸線平行；在絕緣定子的內壁上且位于不銹鋼管的外側設有兩個在絕緣轉子旋轉時與不銹鋼管間歇配合且同時接觸的固定彈力觸頭；兩個固定彈力觸頭的底端各設有一個與外部器件連接的導線接線端。其中，所述兩個固定彈力觸頭的連線與絕緣轉子的軸線平行。其中，所述絕緣定子包括圓筒形絕緣外殼，絕緣外殼的兩端口各設有一個絕緣端蓋，兩個絕緣端蓋的中心處各安裝有一套軸承，兩個軸承上套裝有轉動軸，絕緣轉子安裝在轉動軸上；軸承外側設有絕緣壓蓋。采用上述技術方案所產生的有益效果在于: 1、本專利技術根據“高壓消弧”原理:在旋轉觸發開關內，觸點采用相同的曲率半徑，無相對“尖端”出現；用絕緣油填充，當兩觸點接觸并產生相對滑動時，才能擠壓破油膜實現導通。使得高壓電能在觸點接觸時基本無能耗，電能可以有效地加載到反應器上，提高了反應器的處理效率。2、本專利技術的聯動雙觸發開關利用一個金屬滑環和固定彈力滾輪實現了一個常閉的公用電極，利用兩個固定彈力觸頭實現了聯動雙觸發開關，結構簡單且外連線只有三條，能方便地實現高壓脈沖液相沖、放電處理廢水的過程。3、本專利技術可以通過增加絕緣轉子的直徑和轉動觸頭的鑲嵌數量來提高觸發頻率，不必一味的靠提高轉子的轉速；旋轉觸發開關在相對低速下運行，可以減少沖擊、振動和磨損。4、本專利技術中的金屬滑環、轉動觸頭、固定彈力滾輪和固定彈力觸頭均采用不銹鋼材料并經過拋光處理，具有強度、硬度高，耐高溫的特點，提高了旋轉觸發開關的使用壽命。5、本專利技術中的旋轉觸發開關結構簡單、選材容易、加工方便、使用靈活，由于觸點的接觸面積大，可以承受IOOkv以下的高壓脈沖液相沖、放電處理廢水的工作。附圖說明下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步詳細的說明。圖1是通常的高壓脈沖液相放電廢水處理技術原理 圖2是本專利技術高壓放電聯動雙觸發開關的結構示意 圖3是圖2中絕緣轉子的剖視 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種液相高壓放電聯動雙觸發開關,其特征在于：包括絕緣定子和在絕緣定子的內腔中設置的圓柱形絕緣轉子（8）；絕緣轉子（8）的中間設置有金屬滑環（5），金屬滑環（5）的兩側各設有鑲嵌在絕緣轉子（8）上并與金屬滑環（5）連接的多個轉動觸頭（2），兩側轉動觸頭（2）分布的數目、間隔角度一致；在絕緣定子的內壁上且位于金屬滑環（5）的外側位置設有一個始終與金屬滑環（5）滑動配合接觸的固定彈力滾輪（11），在絕緣定子的內壁上且位于固定彈力滾輪（11）的兩側各設有一個固定彈力觸頭（10），兩個固定彈力觸頭（10）在絕緣轉子（8）旋轉時分別與單側的轉動觸頭（2）間歇接觸，且一側觸頭閉合另一側斷開；兩個固定彈力觸頭（10）和固定彈力滾輪（11）的底端各設有一個與外部器件連接的導線接線端（7）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：閆正，李慶玲，劉曉楠，西寧，張文明，孫宏麗，
申請(專利權)人：河北大學，
類型：發明
國別省市：