Центробежный трубчатый электрофильтр
1. ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ТРУБЧАТЫП ЭЛЕКТРОФИЛЬТР, содержащий корпус с входным и выходным коллекторами с патрубками для входа загрязненного газа и выхода очищенного, пыпесборник со штуцером, трубные решетки , осадительные электроды цилиндроконической формы, герметично закрепленные между трубными решетками, коронирующие электроды , расположенные внутри осадительных электродов на тягах подвеса , жестко прикрепленных к раме «подвеса, закрепленной в опорнопроходных изоляторах в верхней части корпуса, отличающийс я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности электрофильтра путем предотвращения загрязнения изоляторов и забивания межтрубного пространства пылью, входной патрубок расположен непосредственно под верхней трубной решеткой, осадительные электроды снабжены верхними и нижними цилиндрическими патрубками, Закрепленными торцами в трубных решетках, винтовыми крышками, установленными на верхних цилиндрических патрубках и тангенциально расположенными прямоугольными входными штуцерами. 2.Электрофильтр по п. 1, отличающийся тем, что тя-. ё ги подвеса коронирующих. электродов (Л внутри верхних цилиндрических патрубков снабжены корониругацими дисками. 3.Электрофильтр по п.п. 1 и 2, отличающийся тем, что корпус снабжен дополнительной трубной решеткой, расположенной ниже верхней трубной решетки, на расстоянии, равном высоте входных о штуцеров осадительных электродов. СА: 4 00
„„Su„„1063437 А
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТМЧКНИХ
РЕСПУБЛИН
Ц6 ) В 01 3 35/06 В 03 С 3/14
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3491179/23-26 (22) 15.09.82 (46) 30.12.83 Бюл. М 48 (72) Л.М.Новиков, В.Т.Стефаненко, Н. В.Инкыкин и В.Б.Ведерников (53) 621.359.484 (088.8) (56) 1. Газоочистное оборудование. Каталог. Электрофильтры
ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, N. 1976.
2. Патент Японии Р 1297/56, 02.56. (54)(57) 1. ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ТРУБЧАТЫЙ
ЭЛЕКТРОФИЛЬТР, содержащий корпус с входным и выходным коллекторами с патрубками для входа загрязненного газа и выхода очищенного, пылесборник со штуцером, трубные решетки, осадительные электроды цилиндроконической формы, герметично закрепленные между трубными решетками, коронирующие электроды, расположенные внутри осадительных электродов на тягах подвеса, жестко прикрепленных к раме подвеса, закрепленной в опорно.проходных изоляторах в верхней части корпуса, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности электрофильтра путем предотвращения загрязнения изоляторов и забивания межтрубного пространства пылью, входной патрубок расположен непосредственно под верхней трубной решеткой, осадительные электроды снабжены верхними и нижними цилиндрическими патрубками, закрепленными торцами в трубных решетках, винтовыми крышками, установленными на верхних цилиндрических патрубках и тангенциально расположенными прямоугольными входными штуцерами.
2. Электрофильтр по п. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что тяги подвеса коронирующих электродов внутри верхних цилиндрических патрубков снабжены коронирующими дисками.
3. Электрофильтр по п.п. 1 и 2,, отличающийся тем, что корпус снабжен дополнительной трубной решеткой, расположенной ниже верхней трубной решетки, на расстоянии, равном высоте входных штуцеров осадительных электродов.
106 3437
Изобретение относится к очистке технологических газов и. аспирационного воздуха от взвешенных частиц и может быть использовано в раз-, личных отраслях промышле|?ности (химической, металлургической, энергетической, строительных материалов и др.)..
Известны трубчатые электрофильтры, состоящие из общего корпуса с решетками, между которыми размещены осадительные элементы в виде стальных цельнотянутых труб, по осН 1
Однако при использовании известных источников высокого напряже,ния диаметр осадительных труб не может пренышать 300 мм, а скорость газового потока, как правило, ограничена величиной 1 м/с поэтому трубчатые электрофильтры малопроизводительны по газу. По очистке больших объемов газа эти фильтры содержат много элементов, что приводит к их громоздкости и повышенной металлоемкости. Загрязнение изоляторов неизбежно приводит к электрическому разряду по их поверхности, r.е. к нарушению электрического режима работы аппарата, а зачастую и к выходу из строя изоляторов.
Известен центробежный электрофильтр, включающий корпус с входным и выходным коллекторами с патрубками для входа и выхода газа, пылесборник со штуцером, трубные решетки,осадительные электроды цилиндроконической формы, закрепленные ме>кду трубными решетками, коронирующие электроды, расположенные внутри осадительных электродов на тягах подвеса, прикрепленных к раме подвеса, закрепленной в опорнопроходных изоляторах в верхней части корпуса. Осадительные электроды имеют направляющие лопатки (2 ).
Недостатком известного пылеуловителя является ввод запыленного газа над верхней трубной решеткой, где размещена его токоподводящая и изоляторная части. Кроме того, направляющие лопатки на входе газа в элементы и изолирующие держатели разрядных электродон, закрепленные н их выхлопных патрубках, значительно ослабляют электрическую изоляцию аппарата, так как они неизбежно, загрязняются пылью, что также приводит к нарушению электрическоГо режима работы аппарата. При таком коронирующем электроде диаметр элемента не может превышать 300 мм. Следует также учесть,что при известнбй цилиндри. ческой форме элемента, закрученный поток газ а быстро теряет свою окружную скорость, что приводит к уменьшению центробежной силы и, 5 соответственно, ухудшению процесса улавлинания пыли.
Цель изобретения — понышение эксплуатационной надежности электрофильтра путем предотвращения загрязнения и забивания межтрубного пространства пылью.
Указанная цель достигается тем, что в электрофильтре, содержащем корпус с входным и выходным коллек15 торами с патрубками для входа загрязненного газа и выхоДа очищенного, пылесборник со штуцером, трубные решетки, осадительные элект20
65 роды цилиндрокониче ской формы, гермети ?но закрепленные между трубными решетками, коронирующие электроды, расположенные внутри осадительных электродов на тягах подвеса, жестко прикрепленных к раме подвеса, закрепленной в опорно-проходных изоляторах в верхней части корпуса входной патрубок расположен непосредственно под верхней трубной решеткой, осадительные электроды снабжены верхними и нижними цилиндрическими патрубками, закрепленными торцами в верхней и нижней трубной решетках, винтовыми крышками, установленными на верхних цилиндрических патрубках и тангенционально расположенными прямоугольными входными штуцерами.
Кроме того, тяга поднеса коронирующих электродов внутри верхних цилиндрических патрубков снабжены коронирующими дисками.
Поскольку пыль при подаче запМленного газа под верхнюю трубную решетку может оседать в промежутках между элементами и забивать межтрубное пространство, корпус аппарата снабжен дополнительной трубной решеткой, расположенной ниже верхней трубной решетки на расстоянии равном высоте входных штуцеров осадительных электродов.
На фиг. 1 изображен центробежный трубчатый электрофильтр;на фиг. 2 разрез А-Л на фиг. 1.
Центробежный трубчатый электрофильтр содержит корпус 1 с входным
2 и выходным 3 коллекторами, паза и сборником 4 уловленной пыли. Внутри корпуса по его поперечному сечению установлены верхняя 5 и нижняя б решетки с отверстиями, в которых вертикально закреплены осадительные электроды 7 цилиндроконической формы, имеющие винтовые крышки 8, тангенциальные прямоугольные штуцеры 9, коаксиальные верхние и нижние цилиндрические патрубки
1063437
10 и 11, причем в верхней решетке элементы закреплены своими верхними патрубками ° В конической части по оси элементов между верхними и ни>кними патрубками установлены корони1 рующие электроды 12 в виде обтекателей потока с коронирующими шипами.(иглами ) по их боковой поверхности, параллельной поверхности корпусаосадительного электрода элемента.
Коронирующие электроды установлены на тягах подвеса 13 и жестко закреплены на раме 14 подвеса коронируюцих электродов. В свою очередь
10 рама подвеса жестко закреплена в опорно-проходных изоляторах 15 и центрируется втулками 16. Внутри верхних патрубков осадительных элементов на тягах подвеса установ лены коронирующие диски шипы )
17, Между верхней и нижней трубными решетками параллельно им в корпусе аппарата установлена дополнительная трубная решетка 18. Сборник уловленных частиц внизу оканчивается штуцером 19, Аппарат работает следующим образом.
Запыленный газ поступает во входной коллектор 2, затем в тангенциально расположенные прямоугольные штуцеры 9 осадительных электродов фильтра. Благодаря тангенциальному расположению штуцеров 9 и винтовым крышкам 8 осадительных электродов газ приобретает вращательно-поступательное движение вниз, Взвешенные в газе частицы, в первую очередь, 15
30
35 наиболее крупные, под действием центробежных сил уже на первом витке потока смещаются в пристенную об) ласть осадительных электродов. Кони,ческая форма нижней части электродов
Более крупные отделяются под преобладающим воздействием на них центробежной силы, мелкие — под преобладающим воздействием электрической сие лы, а частицы промежуточных разме65 обусловливает увеличение скорости вращения газового потока по мере его продвижения вниз, а значит и возрастание центробежной силы, дей- 45 отвующей на частицы. Одновременно с центробежной силой на взвешенные частицы, находящиеся в межэлектродном кольцевом пространстве между осадительным электродом 7 и коронирующим электродом.12, действует сила электрического поля, совпадающая по направлению с центробежной силой..
Частицы в поле коронного разряда приобретают электрический заряд и, соответственно, дополнительную скорость по направлению к стенкам корпуса элемента под действием кулоновских сил. При этом складывается благоприятное взаимодействие сил, действующих на все взвешенные частицы, ров — под совместным воздействием центробежной и электрической сил.
Так, при улавливании кварцевой пыли в предлагаемом электрофильтре диаметром 300 мм и приложенным напряжением 25 кВ, расчетная скорость радиального перемещения частиц размером 5 мкм под воздействием центробежной силы составляет 0,68 м/с, а под действием электрической силы — 0,29 м/с, в то время как для частиц размером 1 мкм эти величины соответственно равны 0,027 и
0,057 м/с. .Таким образом, при наложении дополнительного электрического поля на центробежное интенсифицируется процесс сепарации трудноулавливаемых мелких частиц.
Уловленные частицы под действием силы тяжести и аэродинамического воздействия вращающегося нисходящего потока газа вдоль стенок элементов опускаются сначала в кольцевое пространство между электродом 7 и патрубком 11, а затем через кольцевые отверстия в нижней части элеI ментов поступают в сборник 4 для уловленной пыли, откуда через штуцер 19 выводятся из аппарата. Очиценный газ выходит из элементов через нижние патрубки 11 и, объединяясь в выходном коллекторе 3, выводится из аппарата.
Применение коронирующих дисков (шипов ) на тягах подвеса способствует тому, что взвешенные частицы, которые могут попасть в верхние патрубки 10 осадительных злеKT родов, осах. даются в электрическом поле коронного разряда между коронирующими дисками (шипами ) и внутренними стенками этих патрубков.
Для предотвращения забивания пылью межэлементного пространства в корпусе 1 под верхней трубной решеткой 5 параллельно ей на расстоянии, равном высоте входных штуцеров 9, установлена дополнительная трубная решетка 18. Благодаря этому между верхней и дополнительной трубными решетками в корпусе аппарата образован герметичный входной коллектор 2 газа, откуда вся поступающая с газом пыль через входные штуцеры попадает в элементы аппарата. Поскольку при этом несколько увеличивается содержание крупных частиц в поступающем в элементы аппарата газе, это способствует повышению сыпучести пыли, что облегчает вывод уловленной пыли из сепарационной зоны элементов и далее из аппарата. Кроме того, предотвращение забивания пылью межэлементного пространства позволяет значительно облегчить доступ к элементам при профилактических осмотрах и ремонтных работах, а
1063437 также устранить нежелательные дополнительные нагрузки на опоры и пе рекрытия промышленных зданий, где размещаются эти аппараты.
Преимуществом конструкции центробежного трубчатого электрофильтра по сравйению с известными является надежная электрическая изоляция токоведущих частей аппарата, что значительно повышает надежность его работы, сокращает затраты на ремонт- 10 но-профилактические работы по очистке или замене изоляторов, увеличивает срок службы изоляторов. Улучшение электрической .изоляции дает воэможность работать на повышенном t5 напряжении, что обеспечивает высокоэффективную очистку газа и сокращение пылевыбросов в атмосферу.Повышенные скорости очищаемого газа в элементах аппарата обеспечивают 2О возможность создания высокоэффективного компактного аппарата большой единичной производительности по га" зу, так как скорость газа в сечении осадительного элемента может достигать 4 м/с. Повышение скорости по сравнению с известными электрофильтрами приводит к значительному снижению металлоемкости предлагаемого аппарата. Расчеты показывают, что по сравнению с труб . чатым электрофильтром ПГ-8 npH оди. наковой производительности по газу (28000 м /ч l вес предлагаемого аппарата уменьшается примерно в
4,5 раз, 1
Применение предлагаемого аппарата позволяет совместить процессы грубой (центробежной Iè тонкой (электрической )очистки газа в одном пыле.уловителе, обеспечить возможность эффективного улавливания высокоомной пыли, поскольку при больших окружных скоростях газа в элементах аппарата (20-25 м/с ) на их стенках не образуется значительного слоя уловленной пыли и не может возникнуть нежелательного явления обратной короны. Наличие конической части осадительных .элементов аппарата позволяет значительно интенсифицировать процесс центробежной очистки газа, а наличие коронирующих электродов в виде обтекателей потока с шипами по их боковой поверхности обеспечивает значительное увеличение производительности по газу.
1063437
ВНИИПИ Заказ 10399/7 Тираж 688 Подписное
Филиал ППП "Патент",г.Ужгород,ул.Проектная,4
