Электростатический затвор

Изобретение относится к области электротехнологии, в частности к устройствам электронно-ионной технологии, и может быть использовано для блокирования и подавления пылевых потоков, а также удержания пылевидных частиц в зоне источника пылеобразования при загрузочно-выгрузочных и на перегрузочных операциях в горнообогатительной, металлургической, химической промышленностях, а также в промышленности строительных материалов. Электростатический затвор содержит электроды, соединенные с положительным полюсом источника высокого напряжения и представляющие собой выпуклые параллельно расположенные криволинейные поверхности. Коронирующий электрод соединен с отрицательным полюсом источника высокого напряжения и выполнен из отдельных элементов, соединенных между собой в виде гребенки. Расстояние между элементами гребенки должно быть равно расстоянию от торцов этих элементов до криволинейных поверхностей в месте наибольшего радиуса кривизны при симметричном расположении коронирующего электрода между двух других. Такая конструкция электростатического затвора позволяет очищать запыленные газы, предотвращать унос частиц пыли из зоны источника пыления и удерживать их в этой зоне при свободном прохождении газа через затвор, а также исключить устройство очистки электродов, что должно способствовать энерго- и ресурсосбережению. 1 ил.

 

Изобретение относится к области электротехнологии, в частности к устройствам электронно-ионной технологии. Устройство может быть использовано для блокирования и подавления пылевых потоков, а также удержания пылевидных частиц в зоне источника пылеобразования при загрузочно-выгрузочных и на перегрузочных операциях в горнообогатительной, металлургической, химической промышленностях, а также в промышленности строительных материалов.

Известен электростатический затвор (Патент РФ на полезную модель №33332. Опубл.20.10.2003. Бюл. №29), содержащий систему коаксиальных электродов: внутренний электрод, выполненный в виде стержня, является коронирующим, а внешний, выполненный в виде тела вращения, снабжен диффузором со стороны входа пылегазового потока, при этом длина внутреннего электрода меньше длины внешнего.

Такая конструкция позволяет блокировать пылевой поток весьма ограниченной площади сечения, что снижает ее эффективность. Соединение же в единую конструкцию нескольких затворов ведет к ее громоздкости, повышенной металлоемкости, создает трудности при монтаже из-за сложности центрирования группы внутренних электродов внутри трубчатых.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является "Устройство блокирования пылевых потоков" (Патент РФ на изобретение №2212279. Опубл.20.09.03. Бюл. №26).

Устройство включает систему плоских осадительных электродов, расположенных под острым углом к горизонтальной плоскости, и расположенных друг над другом коронирующих электродов, выполненных в виде струн, размещенных между плоскими электродами на равном расстоянии от каждого из них. Плоские электроды имеют высоту, равную удвоенному расстоянию между ними в нижней части, а нижний коронирующий электрод расположен на высоте, составляющей половину расстояния между нижними краями плоских электродов, а каждый последующий над ним электрод - с шагом, равным половине расстояния между нижними краями плоских электродов.

Известное устройство позволяет блокировать пылевые потоки большой протяженности, но для эффективной его работы в этом случае необходимо увеличивать размеры плоских электродов, а также длину и количество коронирующих электродов, что приведет к увеличению мощности источника питания, дополнительному расходу электроэнергии, увеличению размеров конструкции, а соответственно и материалоемкости.

Задачей, решаемой в предлагаемом изобретении, является снижение энергозатрат, металлоемкости, упрощение конструкции устройства и его монтажа и повышение эффекта блокирования пылевых потоков при беспрепятственном проходе очищенного газа, исключить устройство очистки электродов, что позволит увеличить эффект энерго- и ресурсосбережения в различных отраслях промышленности.

Задача решается следующим образом.

Электростатический затвор содержит систему электродов, один из которых коронирующий, при этом электроды, соединенные с положительным полюсом источника высокого напряжения, представляют собой выпуклые параллельно расположенные криволинейные поверхности, а коронирующий электрод соединен с отрицательным полюсом источника высокого напряжения и выполнен из отдельных элементов, соединенных между собой в виде гребенки, причем расстояние между элементами гребенки должно быть равно расстоянию от торцов этих элементов до криволинейных поверхностей в месте наибольшего радиуса кривизны при симметричном расположении коронирующего электрода между двух других.

Схема электростатического затвора представлена на чертеже.

Он состоит из параллельно расположенных электродов 1, соединенных с положительным полюсом источника высокого напряжения (ИВН), имеющих выпуклую криволинейную поверхность (например, цилиндрическую), и расположенного симметрично между ними коронирующего электрода 2, связанного с отрицательным полюсом ИВН. Причем этот электрод выполнен в виде гребенки из отдельных элементов 3. При этом расстояние между элементами гребенки должно быть равно расстоянию от торцов этих элементов до криволинейных поверхностей в месте наибольшего радиуса кривизны.

На электроды подается разность электрических потенциалов, и вокруг коронирующего электрода 2 образуется область объемного электрического заряда. Частицы пыли, попадая в эту область, поляризуются и начинают испытывать два вида электростатических сил: одну, направленную в сторону электродов 1, и вторую, направленную аксиально, что обусловлено конфигурацией и расположением электродов. Преобладание аксиальной составляющей электрических сил приводит к выталкиванию частиц пыли из зазора между параллельно расположенными электродами, которые связаны с положительным полюсом источника высокого напряжения. Таким образом, устройство приобретает функцию затвора, расположенного на пути движущихся пылевых потоков и блокирующего их движение при свободном выходе очищенного газа.

Такая конструкция электростатического затвора позволяет очищать запыленные газы, предотвращать унос частиц пыли из зоны источника пыления и удерживать их в этой зоне при свободном прохождении газа через затвор, способствует энерго- и ресурсосбережению.

Электростатический затвор, содержащий систему электродов, один из которых коронирующий, отличающийся тем, что электроды, соединенные с положительным полюсом источника высокого напряжения, представляют собой выпуклые параллельно расположенные криволинейные поверхности, а коронирующий электрод соединен с отрицательным полюсом источника высокого напряжения и выполнен из отдельных элементов, соединенных между собой в виде гребенки, причем расстояние между элементами гребенки должно быть равно расстоянию от торцов этих элементов до криволинейных поверхностей в месте наибольшего радиуса кривизны при симметричном расположении коронирующего электрода между двух других.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области очистки газов и может быть использовано в устройствах для очистки отходящих газов химических производств от оксидов углерода и серы, выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания от оксидов азота, отделения оксидов азота от озона при его синтезе.

Изобретение относится к технике электрической очистки газов от пыли и может быть использовано в металлургической, химической, цементной промышленности, сельском хозяйстве и ряде других производств

Изобретение относится к технике электрической очистки производственного воздуха от пыли и может быть использовано в металлургической, химической, цементной промышленности, сельском хозяйстве и рядом других производств, а также для создания оптимального аэроионного состава в жилых и производственных помещениях

Изобретение относится к области очистки газов и может быть использовано в быту, в различных отраслях промышленности и энергетики для отделения от газового потока содержащихся в нем аэрозольных частиц. Изобретение может найти свое применение для очистки дымовых газов промышленных и энергетических предприятий, выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, а также для сокращения выбросов в атмосферу парообразной влаги в градирнях ТЭЦ. Фильтр очистки газового потока содержит соединенный с источником питания электрически заряженный электрод, смонтированный изолированно с зазором относительно поверхности заземленного пористого электрода с открытыми порами размером не менее 0,1 мкм, установленного вдоль очищаемого газового потока на выходе из источника выброса его в атмосферу. Заземленный пористый электрод выполнен в виде конструкции, окружающей очищаемый газовый поток вдоль линии его тока на длине не менее одного калибра выходного сечения источника выброса очищаемого газа в атмосферу. Заземленный пористый электрод снабжен каналами, внутри которых смонтирован электрически заряженный электрод. Зазор между электрически заряженным электродом и поверхностью заземленного пористого электрода заполнен пористым диэлектрическим материалом с размером открытых пор не менее 0,1 мкм. Технический результат: повышение эффективности работы фильтра. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к электрической очистке газов от взвешенных частиц в различных отраслях промышленности, в частности в химической и нефтеперерабатывающей промышленности, металлургии и других отраслях. Вертикальный трубчатый электрофильтр, содержащий корпус, осадительные электроды, коронирующие электроды, источник питания, отличающийся тем, что содержит электропривод, жестко связанный с механической передачей, которая в свою очередь соединена с осадительными электродами, выполненными в виде полых барабанов, с возможностью вращения на горизонтальных осях в изоляторах и подшипниках, причем оси выполнены полыми с расположенными внутри них высоковольтными проводами, одни концы которых закреплены с внутренней стороны осадительных электродов, а другие концы прикреплены к контактным кольцам, насаженным на оси осадительных электродов, имеющим скользящий контакт с щеточными узлами, закрепленными на корпусе и соединенными высоковольтными проводами с источником питания, который также соединен с коронирующими электродами, закрепленными в изоляционных вставках, которые закреплены в корпусе вертикального трубчатого электрофильтра, в нижней части которого расположен катализатор, а с торцов корпуса расположены отводящие рукава, в которых закреплены скребки, при этом рукава соединены с бункером пылесборником. В вертикальном трубчатом электрофильтре по второму варианту осадительные электроды выполнены в виде полых барабанов и установлены с возможностью вращения на вертикальных осях в изоляторах и подшипниках, закрепленных в горизонтальных вставках корпуса, при этом количество осадительных и коронирующих электродов, а также их диаметры подбираются, исходя из необходимости обеспечить требуемую очистку газов продуктов сгорания. Техническим результатом является обеспечение наличия постоянно чистой поверхности осадительного электрода в активной зоне электрофильтра, что способствует повышению эффективности электрофильтра за счет исключения уноса пыли, повторного налипания осевшей пыли при очистке осадительных электродов и исключения прерывистого характера подачи напряжения на осадительные и коронирующие электроды. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх