Пылеотделитель

 

Изобретение предназначено для очистки газов от твердых примесей. Пылеотделитель включает размещенные в корпусе входной патрубок, трубчатый патрубок, выполняющий функцию осадительного электрода, спиральные лопатки на входном конце трубчатого патрубка для создания закрученного пылегазового потока, патрубок для выхода очищенного газа, выходное периферийное отверстие для отсепарированной пыли и рециркуляционное отверстие во входном конце трубчатого патрубка. На входном и выходном концах трубчатого патрубка размещены электроизолирующие вставки. Трубчатый патрубок подключен к одному полюсу источника высокого напряжения, при этом к другому полюсу источника высокого напряжения подключен коронирующий электрод с коронирующими дисками, осесимметрично установленный на электрических изоляторах. Патрубок для выхода очищенного газа может быть соединен через электроизолирующее кольцо с экранирующей сеткой, выполненной в виде конуса, связанного с регулятором напряжения. Регулятор напряжения подключен к тому полюсу источника высокого напряжения, к которому присоединен коронирующий электрод, и предназначен для подачи на экранирующую сетку напряжения меньшей величины, чем на коронирующий электрод, не вызывающий пробоя на трубчатый патрубок. Вершина конуса соединена с коронирующим электродом через изолятор экранирующей сетки. Технический результат: повышение степени очистки газа от мелкодисперсных частиц. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройствам очистки газов от твердых примесей, может найти применение в металлургической, строительной и других отраслях промышленности.

Известен пылеотделитель, включающий корпус, в котором размещены входной патрубок, трубчатый патрубок, спиральные лопатки на входном конце трубчатого патрубка для создания закрученного потока, выходной патрубок для выхода очищенного газа и выходное периферийное отверстие для отсепарированной пыли, а также рециркуляционное отверстие во входном конце трубчатого патрубка /1/.

Недостатком этого пылеотделителя является низкая степень очистки газа от мелкодисперсных твердых частиц (менее 90% для частиц, диаметром менее 20 мкм, см. /2/, рис. 2 - 8) из-за невысокого потенциала центробежного поля (малая величина центробежной силы, действующей на частицы малой массы). Увеличение скорости закрутки потока ведет к отскоку частиц от стенки трубчатого патрубка и отрыву уже осевших на стенке частиц турбулентными вихрями, к тому же значительно возрастает гидравлическое сопротивление пылеотделителя.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности (прототипом) является пылеотделитель, включающий корпус, в котором размещены входной патрубок, трубчатый патрубок, патрубок для выхода очищенного газа, выходное периферийное отверстие для отсепарированной пыли. Трубчатый патрубок подключен к одному полюсу источника высокого напряжения, а к другому полюсу источника высокого напряжения подключен коронирующий электрод, осесимметрично установленный на электрических изоляторах /3/.

Недостатком известного пылеотделителя является низкая степень очистки газа от мелкодисперсных частиц (менее 90% для частиц, диаметром менее 5 мкм, см. /2/, рис. 5 - 10, е), т.к. не все мелкодисперсные частицы достигают поверхности трубчатого патрубка, выполняющего функцию осадительного электрода, из-за малой скорости их дрейфа и турбулентности газового потока.

Техническим результатом является повышение степени очистки газа от мелкодисперсных частиц.

Сущность изобретения состоит в том, что пылеотделитель, включающий корпус, в котором размещены входной патрубок, трубчатый патрубок, патрубок для выхода очищенного газа, выходное периферийное отверстие для отсепарированной пыли, при этом трубчатый патрубок подключен к одному полюсу источника высокого напряжения, а к другому полюсу источника высокого напряжения подключен коронирующий электрод, осесимметрично установленный на электрических изоляторах, снабжен спиральными лопатками на входном конце трубчатого патрубка для создания закрученного пылегазового потока, патрубок для выхода очищенного газа соединен через электроизолирующее кольцо с экранирующей сеткой, выполненной в виде конуса, связанного с регулятором напряжения, в свою очередь подключенным к тому полюсу источника высокого напряжения, к которому присоединен коронирующий электрод, и предназначенным для подачи на экранирующую сетку напряжения меньшей величины, чем на коронирующий электрод, не вызывающей пробоя на трубчатый патрубок, при этом вершина конуса соединена с коронирующим электродом через изолятор экранирующей сетки.

Кроме этого, один из электрических изоляторов коронирующего электрода может быть снабжен натяжным устройством, выполненным в виде упругого элемента.

Вышеуказанный технический результат осуществляется вследствие присоединения к выходному патрубку через электроизолирующее кольцо экранирующей сетки, выполненной в виде конуса, вершина которого соединена с коронирующим электродом через изолятор экранирующей сетки, и подачи на экранирующую сетку напряжения той же полярности, что и на коронирующий электрод, но меньшей величины, не вызывающей пробоя на трубчатый патрубок, что предотвращает унос неуловленных заряженных частиц через экранирующую сетку, заряд которой одинаков с зарядом частиц, и они, отталкиваемые от ее поверхности, продвигаясь вперед, стекают к основанию конуса и затем выводятся в корпус пылеуловителя через выходное периферийное отверстие для отсепарированной пыли.

Возможность выполнения одного из изоляторов коронирующего электрода с натяжным устройством позволяет ликвидировать смещение коронирующего электрода от оси трубчатого патрубка, что исключает образование неравномерного коронирующего разряда, неравномерной зарядки пылевых частиц и уменьшает вероятность пробоя.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен элемент продольного разреза пылеотделителя; на фиг. 2 - элемент продольного разреза пылеотделителя с экранирующей сеткой; на фиг. З - сечение А-А фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б фиг. 1; на фиг. 5 показан продольный разрез пылеотделителя.

Пылеотделитель содержит корпус 1, в котором осесимметрично размещены входной патрубок 2, трубчатый патрубок 3, выполняющий функцию осадительного электрода, спиральные лопатки 4 на входном конце трубчатого патрубка 3 для создания закрученного пылегазового потока, патрубок 5 для выхода очищенного газа, выходное периферийное отверстие 6 для отсепарированной пыли, рециркуляционное отверстие 7 во входном конце трубчатого патрубка 3, электроизолирующие вставки 8, 9, установленные на входном и выходном концах трубчатого патрубка 3, коронирующий электрод 10 с коронирующими дисками, осесимметрично установленный на электрических изоляторах 11, 12. Выходное периферийное отверстие 6 и рециркуляционное отверстие 7 могут быть выполнены как кольцевыми, размещенными поперек оси патрубка (фиг. 2), так и прямыми щелевыми, параллельными его оси (фиг. 1). В случае выполнения отверстий щелевыми вывод пыли и ввод в трубчатый патрубок 3, вышедшего с ней газа, осуществляется тангенциально (фиг. 3 и 4). При выполнении рециркуляционного отверстия 7 кольцевым возврат газа осуществляется до спиральных лопаток 4, а при щелевом - после. Патрубок 5 для выхода очищенного газа может быть соединен через электроизолирующее кольцо 13 с экранирующей сеткой 14, выполненной в виде конуса, вершина которого соединена с коронирующим электродом 10 через изолятор 15 сетки 14. На сетку 14 через регулятор напряжения 16 подается напряжение той же полярности, что и на коронирующий электрод 10, но меньшей величины, не вызывающей пробоя на трубчатый патрубок 3. Изолятор 11 коронирующего электрода 10 может иметь натяжное устройство 17 в виде упругого элемента. Коронирующий электрод 10 подключен к полюсу 18 источника высокого напряжения (не показан). Другой полюс 19 источника высокого напряжения подключен к трубчатому патрубку 3. Перегородка 20 способствует осаждению пыли в корпусе 1. К полюсу 18 источника высокого напряжения может быть подключен регулятор напряжения 16.

Пылеотделитель может состоять из большого количества параллельно включенных элементов 21, объединенных в одном корпусе 1 и имеющих общие подвод 22 и отвод 23 газов, а также сборный бункер 24. Электрические изоляторы 11, 12 закрыты электроизолирующими крышками 25, 26, а коронирующие электроды 10 многоэлементного пылеотделителя электрически объединены и подключены к полюсу 18 источника высокого напряжения. Другой полюс 19 источника высокого напряжения подключен к трубчатым патрубкам 3, выполняющим функцию осадительных электродов, имеющим во входных и в выходных концах электроизолирующие вставки 8, 9. При выполнении пылеотделителя горизонтальным и многоэлементным в корпусе 1 между выходными периферийными отверстиями 6 и рециркуляционными отверстиями 7 установлена общая перегородка 20.

Пылеотделитель работает следующим образом. Пылегазовый поток по общему подводу 22 поступает к элементам 21 пылеотделителя. Через входной патрубок 2 элемента пылеотделителя пылегазовый поток поступает через спиральные лопатки 4 на входном конце трубчатого патрубка 3 и закручивается. В закрученном потоке, продвигающемся по трубчатому патрубку 3, под действием центробежных сил твердые частицы отбрасываются к выходному периферийному отверстию 6 для отсепарированной пыли. Очищенный газ выходит из трубчатого патрубка 3 через патрубок 5 в общий отвод 23. Отсепарированная пыль оседает в сборном бункере 24. Вышедшая вместе с отсепарированной пылью, часть газа возвращается в трубчатый патрубок 3 через рециркуляционное отверстие 7 во входном его конце. Попадание отсепарированной пыли из вышерасположенных элементов в рециркуляционные отверстия 7 нижерасположенных элементов и вторичный унос в межэлементном пространстве корпуса 1 предотвращаются общей перегородкой 20. Для увеличения эффективности очистки пылегазового потока от мелкодисперсных частиц через полюсы 18, 19 источника высокого напряжения подается напряжение на коронирующий электрод 10 с коронирующими дисками, расположенный на электрических изоляторах 11, 12 по оси трубчатого патрубка 3 и на трубчатый патрубок 3, выполняющий функцию осадительного электрода, имеющий в начале и в конце электроизолирующие вставки 8, 9.

При присоединении к патрубку 5 через электроизолирующее кольцо 13 экранирующей сетки 14, выполненной в виде конуса, вершина которого соединена с коронирующим электродом 10 через изолятор 15 и подаче на экранирующую сетку 14 через регулятор напряжения 16 напряжения той же полярности, что и на коронирующий электрод 10, но меньшей величины, не вызывающей пробоя на трубчатый патрубок 3, предотвращается унос неуловленных заряженных частиц пыли через экранирующую сетку 14, заряд которой одинаков с зарядом частиц, и они, отталкиваясь от ее поверхности и продвигаясь вперед, стекают к основанию конуса и затем выводятся в корпус 1 пылеуловителя через периферийное отверстие 6 для отсепарированной пыли.

Возможность выполнения одного из электрических изоляторов 11 с натяжным устройством 17 позволяет ликвидировать смещение коронирующего электрода 10 от оси трубчатого патрубка 3, выполняющего функцию осадительного электрода, что исключает образование неравномерного коронирующего разряда, неравномерной зарядки пылевых частиц и уменьшает вероятность пробоя.

Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает повышение степени очистки газа от мелкодисперсных твердых частиц.

Источники информации: 1. Патент Великобритании N 928386, Кл. 23р, МК В04 С, 1963 г.

2. Русанов А. А., Урбах И.И., Анастасиади А.П. Очистка дымовых газов в промышленной энергетике. -М.: Энергия, 1969 г.

3. Патент DE 3500373, кл. B 03 C 3/14, 1986 г.

Формула изобретения

1. Пылеотделитель, включающий корпус, в котором размещены входной патрубок, трубчатый патрубок, патрубок для выхода очищенного газа, выходное периферийное отверстие для отсепарированной пыли, при этом трубчатый патрубок подключен к одному полюсу источника высокого напряжения, а к другому полюсу источника высокого напряжения подключен коронирующий электрод, осесимметрично установленный на электрических изоляторах, отличающийся тем, что он снабжен спиральными лопатками на входном конце трубчатого патрубка для создания закрученного пылегазового потока, патрубок для выхода очищенного газа соединен через электроизолирующее кольцо с экранирующей сеткой, выполненной в виде конуса, связанного с регулятором напряжения, в свою очередь подключенным к тому полюсу источника высокого напряжения, к которому присоединен коронирующий электрод, и предназначенным для подачи на экранирующую сетку напряжения меньшей величины, чем на коронирующий электрод, не вызывающей пробоя на трубчатый патрубок, при этом вершина конуса соединена с коронирующим электродом через изолятор экранирующей сетки.

2. Пылеотделитель по п.1, отличающийся тем, что один из электрических изоляторов коронирующего электрода снабжен натяжным устройством, выполненным в виде упругого элемента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Извещение опубликовано: 10.07.2006        БИ: 19/2006

---