Электрофильтр

 

Изобретение относится к очистке газов в различных отраслях и позволяет повысить эффективность осаждения пыли путем повышения напряженности поля в активной зоне осаждения и стабилизации давления в электрофильтре. Для этого в электрофильтре каждый коронирующий электрод (КЭ) 3 выполнен в виде гофрированной полосы, имеющей в поперечном сечении трапециевидную форму гофр и шаг гофрирования, равный половине -образного осадительного электрода (ОЭ) 2, и установлен относительно смежных ОЭ 2 так, что полости 4 гофр КЭ 3 обращены в сторону стенок 5 ОЭ 2, а их оси симметрии совмещены. Внутри каждой полости 4 гофры 3 по ее оси симметрии закреплены с шагом, равным шагу гофрирования КЭ 3, игольчатые коронирующие элементы 6 с высотой, равной высоте гофры КЭ 3. Каждая крышка 12 монтажных люков 11 выполнена перфорированной со степенью перфорации 78-80% и снабжена снаружи по числу граней откидными пластинами 13, шарнирно закрепленными в нижней части к корпусу 1, а изогнутые патрубки 16, соединяющие крышки 12 с волноводом 17, вместе изгиба выполнены с откидными крышками 20. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л С

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 03 С 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

П 19 ос

6д (Ю

,),> ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4677071/26 (22) 11.04.89 (46) 23.04.91. Бюл. ¹ 15 (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г.И.Носова (72) А.M.Ãóñåâ, .В.Д.Черчинцев, В.М,Иванов и Г.Ю,Костин (53) 621.359.484(088.8) (56) Отчет по НИР "Разработка и внедрение мероприятий по снижению запыленности промвыбросов мартеновских печей ¹ 29, 30, 31 при продувке ванн.кислородом".

МГМИ, рег. № 0180058802, — Магнитогорск, 1986, с. 10-19, рис. 3.1. (54) ЭЛЕКТРОФИЛЬ ГР (57) Изобретение относится к очистке газов в различных отраслях и позволяет повысить эффективность осаждения пыли путем повышения напряженности поля в активной зоне осаждения и стабилизации давления в . электрофильтре, Для этого в электрофильт!

Ж,, 1643092 А1 ре каждый коронирующий электрод (КЭ) 3 выполнен в виде гофрированной полосы, имеющей в поперечном сечении трапециевидную форму гофр и шаг гофрирования, равный половине (-образного осадительного электрода (ОЭ) 2, и установлен относительно смежных ОЭ 2 так, что полости 4 гофр КЭ

3 обращены в сторону стенок 5 ОЭ 2, а их оси симметрии совмещены. Внутри каждой полости 4 гофры 3 по ее оси симметрии закреплены с шагом, равным шагу гофрирования КЭ 3, игольчатые коронирующие элементы 6 с высотой, равной высоте гофры КЭ

3. Каждая крышка 12 монтажных июков 11 выполнена перфорированной со степенью перфорации 78-80; и снабжена снаружи по числу граней откидными пластинами 13, шарнирно закрепленными в нижней части к корпусу 1, а изогнутые патрубки 16, соединяющие крышки 12 с вол новодом 17, в месте изгиба выполнены с откидными крышками

20. 2 з,п. ф-лы, 3 ил.

1643092

15

25

35

Каждая крышка 12 монтажного люка 11

45 снабжена по числу граней откидными пластинами 13, шарнирно закрепленными в нижней части к корпусу 1.

Снабжение перфорированных крышек

12 сплошными откидными пластинами 13

0 позволяет предотвращать подсос воздуха в электрофильтр при рабочем режиме, а также обеспечивает направление звуковых волн в активную зону электрофильтра при регенерации электродов.

5 По периметру большего и меньшего оснований крышек 12 выполнены бурты 14, в которых размещены уплотнительные прокладки 15, например, из асбеста, предназначенные для предотвращения подсоса воздуха в электрофильтр, Указанное расстояние между игольча- 5 тыми коронирующими элементами 6, расположенными в гофрах коронирующих электродов 3, позволяет создать в электрофильтре максимальную плотность электрического тока, которая усиливает степень 5 зарядки частиц пыли, увел вая тс самым скорость дрейфа последних от коронируюLLIMx электродов 3 к осадительным электродам 2, что повышает эффективность осаждении пыли в электрофильтре, Изобретение относится к технике пылеулавливания и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для санитарной и технологической очистки газов от пыли, Цель изобретения — повышение эффективности осаждения пыли путем повышения напряженности поля и стабилизации давления в электрофильтре.

На фиг. 1 изобра>кен электрофильтр, на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — узел соединения крышки монтажного люка с волноводом, Электрофильтр состоит из корпуса 1, внутри которого вертикально размещены системы полей (-образных осадительных 2 и коронирующих 3 электродов. Каждый коронирующий электрод 3 выполнен в виде гофрированной полосы, имеющей в поперечном сечении трапециевидную форму гофр и шаг гофрирования, равный половине ширины (-образного осадительного электрода 2, и установлен относительно смежных (-образных осадительных электродов 2 так, что полости 4 гофр коронирующего электрода 3 обращены в сторону стенок

5 (-образных осадительных электродов 2 и их оси симметрии совмещены, Внутри каждой полости 4 гофры коронирующего электрода 3 по оси ее симметрии закреплены с шагом, равным шагу гофрирования коронирующего электрода 3, игольча1 ые коронирующие элементы б. При этом высота последних равна высоте гофры коро нирующего электрода 3, что позволяет увеличить напряженность электрического поля в зоне осаждения пыли.

Использование в электрофильтре игольчатых коронирующих элементов, высота которых меньше высоты гофры, приводит к увеличению напряженности электрического поля, в то же время наблюдается неустойчивая работа электрофильтра в результате возникновения пробоя межэлектродного промежутка, что ведет к резкому снижению напряжения коронного разряда, а следовательно, и к снижению эффективности осаждения пыли, 8 случае, если расстояние между игольчатыми коронирующими элементами 6 больше шага гофрирования коронирующего электрода 3, плотность тока уменьшается, при этом в электрофильтре появляются зоны, в которых частицы пыли имеют низкую степень зарядки, а это приводит к снижению эффективности осаждения пыли в электрофильтре, В случае, если расстояние между игольчатыми коронирующими элементами 6 меньше шага гофрирования коронирующеro электрода 3, плотность тока уменьшается за счет взаимного экранирования полей смежных игольчатых элементов 6. Это ведет к снижению степени зарядки частиц пыли очищаемого газа, а следовательно, и снижению скорости дрейфа частиц пыли к осадительным электродам 2, Торцы корпуса 1 электрофильтра соединены соответственно с одной стороны с диффузором 7 с газораспределительной решеткой 8, а с другой — с конфузором 9.

Бункеры 10 для уловленной пыли закреплены по числу полей электродов снизу корпуса 1, Сверху корпуса 1 имеются монтажные люки

11, снабженные крышками 12, выполненными в виде усеченных пирамид. При этом большее основание каждой крышки 12 обращено в сторону полей осадительных 2 и коронирующих 3 электродов, Каждая крышка 12 монтажных люков 11 выполнена перфорированной со степенью перфорации 75—

80%. Такая степень перфорации крышек 12 позволяет при аварийной ситуации обеспечить пропускную способность выпуска газа, образовавшегося во время взрыва в активной зоне электрофильтра. Зто исключает коробление осадительных 2 и коронирующих 3 электродов и разрушение корпуса 1 электрофильтра, Кроме того, механическая прочность крышек 12 со степенью перфорации 75 — 80% достаточно высока.

1643092

Меньшее основание каждой крышки 12 посредством изогнутого патрубка 16 соединено с волноводом 17, на конце которого установлен акустический излучатель 18.

Изогнутые патрубки 16 в месте соединения их с волноводом 17 снабжены заслонками

19, установленными с возможностью пере-. мещения в вертикальной плоскости. При этом каждую заслонку 19 крепят на стенке патрубка 16, которая наиболее удалена от излучателя 18, Каждый изогнутый патрубок 16 в месте изгиба выполнен с откидной подпружиненной крышкой 20. Шарнирное закрепление на высокой части изогнутого патрубка откидной крышки 20 приводит к ее откидыванию в момент повышения давления в патрубке 16 и это предотвращает разрушение акустического излучателя 18;

Выполнение каждого изогнутого патрубка 16 в месте его изгиба с откидной крышкой 20 позволяет при взрыве газа в электрофильтре при аварийной ситуации предотвратить прохождение фронта высокого давления по волноводу 17 к акустическому излучателю 18. Это исключает вывод излучатателя 18 из рабочего состояния, обеспечивает эффективную регенерацию электродов в рабочем режиме, а следовательно, повышает эффективность пылеосаждения за счет поддержания высоких параметров электрического поля в электрофильтре.

Электрофильтр работает следующим образом.

Запыленный газ от агрегата по газоходу (не показан) поступает через диффузор 7 и газораспределительную решетку 8 в активную зону электрофильтрэ, где расположены поля (-образных осадительных 2 и гофрированных коронирующих 3 электродов с. игольчатыми коронирующими элементами

6. При этом междутрапециевидными гофрами коронирующих электродов 3 и осадительными электродами 2 в электрофильтре создается электрическое поле, близкое к однородному, а игольчатые коронирующие элементы 6 гофрированных коронирующих электродов 3 создают поток отрицательно заряженных ионов, которые, осаждаясь на поверхности частиц пыли, заряжают их. При этом заряженные частицы пыли под действием электрического поля дрейфуют к осадительным электродам 2 и осаждаются на них. Проходящий таким образом через поля осадительных 2 и коронирующих 3 электродов газ очищается от пыли и через конфузор

9 поступает в отводящий газоход (не показан), а затем выбрасывается в атмосферу.

При очистке газа на осадительных 2 и коронирующих 3 электродах образуется слой уловленной пыли, в результате чего эффективность пылеулавливания снижается. Поэтому осадительные 2 и коронирующие 3 электроды полей необходимо периодически регенерировать, удаляя накопленный на них слой пыли.

Для регенерации поля, на электродах 2 и 3 которого сформировался осадок пыли, включают акустический излучатель 18 и открывают заслонку 19, установленную на изогнутом патрубке 16, соединяющем это поле с волноводом 17. При этом акустические волны от излучателя 18 через волновод

17, изогнутый патрубок 16 и крышки 12, грани которых закрыты откидными пластинами

13, поступают в соответствующее поле осадительных 2 и коронирующих 3 электродов и, вызывая резонансные изгибные колебания электродов, способствуют разрушению дисперсной структуры сформировавшегося слоя частиц осевшей пыли, осуществляя тем самым их регенерацию. Пыль поступает в бункеры 14, размещенные под каждым полем электродов. После окончания регенера= ции заслонку 19 этого поля закрывают, а акустический излучатель 18 отключают. Для регенерации другого поля цикл работ повторя ют.

В случае аварийной ситуации, когда в электрофильтре концентрация оксида углерода (СО) достигает взрывоопасной величины и за счет окисления СО происходит резкое увеличение давления газа в активной зоне электрофильтра (взрыв), газ под давлением начинает поступать через монтажные люки 11 в полость перфорированных крышек 12. При Этом откидные пластины 13 под давлением газа отходят от поверхности крышек 12 и через отверстия последних происходит частичный выброс газа в атмосферу.

При этом давление газа в активной зоне электрофильтра резко падает до рабочего давления, т.е. происходит стабилизация давления в электрофильтре

Часть продуктов взрыва, имеющая высокое давление, попадает из полости крышки 12 в изогнутый патрубок 16, на внешнем изгибе которого выполнена подпружиненная откидная крышка 20. Под давлением газа крышка 20 открывается и через отверстие в изогнутом патрубке 16 происходит полный выброс газа в атмосферу. Это предотвращает распространение фронта высокого давления через волновод 17 к акустическому излучателю 18, После стабилизации давления газа в патрубке 16 крышка 20 возвращается в исходное положение, плотно закрывая отверстия в патрубке 16.

1643092 лмыи гз

Преимуществом предлагаемого электрофильтра по сравнению с известныМ является повышение эффективности осаждения пыли за счет повышения в 1,5 — 2,5 раза напряженности электрического поля корон- 5 ного разряда в активной зоне осаждения, позволяющего улучшить условия зарядки частиц пыли и повысить скорость дрейфа ихк осадительным электродам, а также за счет стабилизации давления в электрофильтре, 10 позволяющей предотьратигь разрушение полей электродов при резком повышении давления в результате взрыва оксида углерода и, следовательно, поддерживать высо. кие параметры электрического поля в 15 электрофильтре, При,улавливании пыли мартеновского производства, образующейся за двухванной мартеновской печью, эффективность работы предлагаемого электрофильтра 20

96,5- 97,3% (известного — 94,4 — 95,1%), Кроме того, конструктивное выполнение коронирующих электродов в электрофильтре позволяет полностью исключить механическое отряхивание электродов за 25 счет использования для этих целей акустического поля. Это позволяет повысить качество очистки электродов, а также увеличить срок их службы за счет предотвращения коробления электродов. 30

Формула изобретения

1. Электрофильтр, содержа щий корпус с вертикально раэмещенн ы и 0 p18ll сиа Омами полей (-образных осадительных элек- 35 тродов и коронирующих электродов с игольчатыми коронирующими элементами, соединенные с торцами корпуса диффузоры с газораспределительными решетками и конфузоры, бункеры для уловленной пыли, установленные по числу полей снизу корпуса, монтажные люки крышки которых имеют форму усеченной пирамиды, причем большее основание каждой крышки обращено в сторону полей электродов, а меньшее соединено с акустическим излучателем, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности осаждения пыли путем повышения напряженности поля и стабилизации давления в электрофильтре, каждый коронирующий электрод выполнен в виде гофрированной полосы, имеющей в поперечном сечении трапециевидную форму гофр и шаг гофрирования, равный половине ширины (-образного осадительного электрода, и установлен относительно смежных (-образных осадительн ых электродов так, что полости его гофр обращены в сторону стенок (-образных осадительных электродов и их оси симметрии совмещены, игольчатые коронирующие электроды выполнены высотой, равной высоте гофры, и закрепле.ны по оси симметрии последней с шагом, равным шагу гофрирования, при этом каждая крышка монтажного люка выполнена перфорированной и снабжена снаружи по числу граней откидными пластинами, а меньшее основание крышки соединено с волноводом изогнутым патрубком, который в месте изгиба выполнен с откидной крышкой.

2. Электрофильтр по п, 1. о т л и ч а юшийся тем, что степень перфорации крышки монтажного люка составляет 75—

80%.

3. Электрофильтр по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что откидные пластины выпoR нены по форме граней крышки.

1643092

Составитель Н.Годунова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И.Муска

Редактор И.Шмакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1196 Тираж 344 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„.4/5