Электрофильтр

 

Изобретение относится к области очистки запыленных газов электрофильтрами и может быть использовано в теплоэнергетике, промышленности строительных материалов, металлургии, химической промышленности. Электрофильтр включает корпус, осадительные электроды и установленные между ними рядами коронирующие электроды, каждый из которых представляет собой полую трубу, расположенную вертикально и в сечении имеющую форму эллипса, длинная ось поперечного сечения которого расположена перпендикулярно пластинам осадительных электродов, а короткая ось - параллельно им. Вдоль полой трубы с обеих сторон по направлению короткой оси эллипса в плоскости, параллельной осадительным электродам, установлены лепестки треугольной формы с расщепленной по биссектрисе вершиной. Расщепленные части отогнуты в сторону осадительных электродов под прямым углом. При монтаже электроды устанавливаются таким образом, что расстояние между отгибами расщепленных концов лепестков с разных сторон одной трубы равно расстоянию между отгибами, расположенными на соседних трубах и направленных друг к другу лепестков. Между коронирующими электродами, на равном расстоянии от них, установлены полые трубы. В результате увеличивается эффективность работы электрофильтра. 4 ил.

Изобретение относится к области очистки запыленных газов электрофильтрами и может быть использовано в теплоэнергетике, промышленности стройматериалов, химической промышленности, металлургии и других отраслях промышленности.

Известен электрофильтр - “Газоочистное оборудование”. Каталог. - М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1988. - С. 4-7, включающий корпус, пластинчатые осадительные электроды, коронирующие электроды с ленточными коронирующими элементами.

К недостаткам известного электрофильтра относится недостаточная надежность и большая металлоемкость коронирующих элементов из-за большого их количества и повышенных закручивающих колебаний при ударе из-за того что центр тяжести находится вне тела элемента. К тому же недостаточна эффективность электрофильтра из-за малой заостренности игл и высокого напряжения зажигания коронного разряда.

Известен электрофильтр - SU 908406, В 03 С 3/40, 28.02.82, в котором с целью повышения эффективности очистки газов на зубцах и корпусе коронирующего элемента выполнены прорези.

Наличие прорезей приводит к ослаблению сечения элемента и, как следствие, к понижению его надежности и эффективности встряхивания из-за потери жесткости профиля. К тому же большое количество элементов повышает вероятность их выхода из строя.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности, решаемой технической задаче и совокупности существенных признаков является устройство, раскрытое в патенте США №4521229, кл. В 03 С 3/41 от 04.06.1985, принятое за прототип.

Согласно ему электрофильтр включает корпус, пластинчатые осадительные электроды, коронирующие электроды, установленные рядами с определенным шагом, каждый из которых представляет собой полую трубу, в сечении имеющую форму эллипса. Вдоль трубы с двух сторон установлено большое количество стержней, выходящих из трубы и лежащих в плоскости, параллельной осадительным электродам.

Эллипсная форма трубы электрода позволяет создать сравнительно высокую напряженность электростатического поля, за счет чего образуется зона интенсивного пылеосаждения пыли, что положительно сказывается на эффективности пылеулавливания.

Однако недостаточная эффективность их работы определяется использованием стержней в качестве элементов коронирования (“тупые” точки коронирования), большым расстоянием от точек коронирования до осадительных электродов, малой площадью их проекции на осадительный электрод и недостаточным электростатическим полем, создаваемым стержнями.

Техническая задача заявленного изобретения и достигаемый при ее решении технический результат заключается в повышении эффективности работы электрофильтра.

Указанный технический результат достигается тем, что электрофильтр включает пластинчатые осадительные электроды, между которыми рядами установлены коронирующие электроды. Каждый коронирующий электрод представляет собой полую трубу, имеющую в сечении форму эллипса. Длинная ось эллипса установлена перпендикулярно осадительным электродам, а короткая ось - параллельно им. По направлению короткой оси эллипса с обеих сторон параллельно осадительным электродам с определенным шагом установлены лепестки. Лепестки выполнены в форме равнобедренного треугольника с расщепленной по биссектрисе вершиной между равными сторонами и прикрепленными основанием к трубе. Расщепленные части лепестка отогнуты в сторону осадительных электродов под прямым углом. Расстояние между отгибами расщепленных концов лепестков с разных сторон одной трубы равно расстоянию между отгибами расположенных на соседних трубах и направленных друг к другу лепестков.

Между коронирующими электродами, на равном расстоянии от них, установлены конструктивные элементы, например полые трубы.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.

Возможность осуществления изобретения, охарактеризованного приведенной выше совокупностью признаков, а также возможность реализации назначения изобретения может быть подтверждена описанием возможной конструкции устройства, выполненной в соответствии с изобретением, сущность которого поясняется графическими материалами, на которых изображено следующее.

На фиг.1 изображена схема электрофильтра.

На фиг.2 изображен электрод коронирующий с элементами крепления в электрофильтре.

На фиг.3 изображен межэлектродный промежуток с графическим изображением потоков электрического ветра и силовых линий электростатического поля.

На фиг.4 изображен вариант выполнения электрофильтра.

Предлагаемый электрофильтр включает корпус 1, осадительные 2 и коронирующие 3 электроды, которые установлены в ряду между осадительными электродами, причем расстояние L между отгибами расщепленных концов лепестков с разных сторон одной трубы равно расстоянию между отгибами расположенных на соседних трубах и направленных друг к другу лепестков.

Каждый коронирующий электрод представляет собой полую трубу 4, имеющую в сечении форму эллипса 5. Вдоль короткой оси эллипса установлены лепестки 6, имеющие форму равнобедренного треугольника с расщепленной по биссектрисе вершиной между равными сторонами треугольника и прикрепленные основанием к трубе. Расщепленные части 7 отогнуты в сторону осадительных электродов под прямым углом. В электрофильтре электроды устанавливаются с помощью элементов подвески 8 и фиксации в нижней части 9.

В межэлектродном промежутке под действием высокого напряжения возникает коронный разряд, создающий потоки электрического ветра 10 [1, с.29...30] и электростатическое поле с напряженностью, соответствующей силам векторной направленности 11, действующим на частицы.

Между коронирующими электродами, на равном расстоянии от них, установлены полые трубы 12 (фиг.4).

В отличие от прототипа в качестве элементов коронирования на коронирующем электроде установлены не стержни, а лепестки треугольной формы с расщепленной вершиной и отогнутыми расщепленными частями. Лепестки имеют малую толщину (значительно меньшую диаметра стержней прототипа) при сохранении жесткости за счет большого поперечного сечения.

Эллипсная форма трубы элемента и использование расщепленных лепестков в качестве элементов коронирования позволяет значительно повысить электростатическую составляющую напряженности электрического поля за счет участия в процессе плоскости каждого лепестка.

Это позволяет интенсифицировать процесс пылеосаждения, в том числе за счет того что в межэлектродном промежутке (фиг.3) часть потоков электрического ветра направлена в сторону осадительных электродов и совпадает с направлением воздействия электростатического поля, создавая зону интенсивного пылеосаждения. Другая часть потоков, в силу своей турбулентности, направлена от осадительных электродов, что увеличивает пылеунос и ухудшает пылеосаждение. С помощью развитой площади поверхности лепестков коронирующего электрода создается дополнительное электростатическое поле, воздействие которого направлено против направления потоков электрического ветра, которые перемещают заряженные частицы от осадительных электродов, что ослабляет или полностью нейтрализует их отрицательное влияние.

К тому же за счет того что вершина каждого лепестка расщеплена на две части, каждая из которых отогнута в сторону осадительного электрода и имеет острый конец за счет расщепления и малой толщины лепестка, резко снижается напряжение зажигания коронного разряда.

Расстояние между отгибами расщепленных концов лепестков с разных сторон одной трубы равно расстоянию между отгибами расположенных на соседних трубах и направленных друг к другу лепестков, что способствует равномерному распределению тока коронного разряда в межэлектродном промежутке.

Установка дополнительных конструктивных элементов, например труб, между коронирующими электродами позволяет выровнять напряженность электростатического поля в межэлектродном промежутке, расширить зону воздействия поля на заряженные частицы, противодействуя потокам электрического ветра, выносящим частицы из зоны осаждения, повышая эффективность пылеулавливания. Применение электрофильтров с использованием предлагаемого решения особенно актуально при высоких требованиях к эффективности очистки газов при улавливании мелкодисперсных пылей и пылей с высоким удельным электрическим сопротивлением, когда есть вероятность возникновения обратной короны.

Такая совокупность конструктивных решений в исполнении электрофильтра значительно повышает эффективность его работы, способствует максимальному использованию активной зоны электрофильтра в процессе пылеулавливания.

Настоящее изобретение промышленно применимо, так как для его реализации не требуется новых технологий.

Литература

1. Левитов В.И., Решидов И.К., Ткаченко В.М. и др. Дымовые электрофильтры. М.: Энергия, 1980 (с.29...30).

Формула изобретения

Электрофильтр, включающий корпус, осадительные электроды и установленные между ними рядами коронирующие электроды, каждый из которых представляет собой полую трубу, имеющую в сечении форму эллипса, вдоль которой с определенным шагом по направлению короткой оси эллипса установлены лепестки треугольной формы с расщепленными вершинами, отогнутые в сторону осадительных электродов расщепленными частями, отличающийся тем, что между коронирующими электродами на равном расстоянии от них установлены трубы, а отогнутые расщепленные части лепестков имеют острые концы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4