Электрофильтр

Изобретение относится к электрической очистке газов от пыли в различных отраслях промышленности, в частности в теплоэнергетике, химической промышленности, промышленности строительных материалов, металлургии и др. Электрофильтр состоит из корпуса и осадительных электродов, между которыми расположены коронирующие электроды. Электрофильтр выполнен горизонтальным. Разрядный промежуток между коронирующими и осадительными электродами выполнен различным по высоте электродов, причем в верхней части это расстояние больше, чем в нижней. Технический результат состоит в повышении пробивного напряжения электрофильтра. 3 ил.

 

Изобретение относится к аппаратам, предназначенным для удаления из газов твердых и жидких частиц с помощью электричества.

Известные электрофильтры (аналог) [1] имеют конструкции, в которых реализован принцип электрической равнопрочности разрядного промежутка. Это обеспечивается тем, что расстояния между коронирующими и осадительными электродами как по высоте, так и по длине полей, принимаются одинаковыми.

Прототипом предлагаемого электрофильтра является, например, электрофильтр УГТ-1-30-3 [2], где коронирующие элементы «натянуты вертикальными рядами в плоскостях, расположенных точно посередине между пластинами осадительных электродов...»

Сильно действующим фактором, влияющим на степень очистки газов в электрофильтре, является величина децентровки электродов. На практике достигаемая величина напряженности в значительной мере зависит от точности центровки коронирующих электродов, нарушение которой влечет за собой снижение пробивного напряжения и, как следствие этого, - уменьшение напряженности поля, скорости дрейфа и, в конечном итоге, степени очистки газов [3]. Все сказанное относится к электрофильтрам, имеющим одинаковую температуру по высоте электродов.

Однако на практике в электрофильтрах, работающих при температурах, отличающихся от температуры окружающей среды, имеет место существенная разница температуры в верхней и нижней частях электрофильтра. Эта разница температуры тем больше, чем выше электродная система, и имеет наибольшее значение при высоте электродов 12 и 18 м. Как показали экспериментальные измерения, разница температур в верхней и нижней частях электрофильтра может достигать 50...100°С и более.

Известным фактором является снижение пробивного напряжения промежутка при увеличении температуры. Известно, что пробивное напряжение электрофильтра обратно пропорционально абсолютной температуре газов.

Таким образом, известные электрофильтры (аналоги и прототипы), имеющие одинаковые расстояния между коронирующими и осадительными электродами имеют общий недостаток. Эти электрофильтры работают при значительно заниженном пробивном напряжении. В этих электрофильтрах рабочее напряжение определяется величиной пробивного напряжения в верхней части электродной системы, где температура имеет более высокое значение, что приводит к снижению степени очистки газов.

Задача предлагаемого изобретения - устранение этого недостатка и обеспечение электрически равнопрочного промежутка в разрядном промежутке электрофильтра при наличии разницы температур в верхней и нижней частях электрофильтра.

Данная техническая задача решается таким образом, что величина разрядного промежутка выполнена переменной по высоте, причем в верхней части электрофильтра разрядный промежуток выполнен больше, чем в нижней.

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

Возможность осуществления изобретения, охарактеризованного вышеприведенной совокупностью признаков, а также возможность реализации назначения изобретения может быть подтверждена описанием варианта возможной конструкции устройства, выполненной в соответствии с изобретением.

Функционирование электрофильтра осуществляется следующим образом: очищаемый газ через устройство подвода газа поступает в корпус электрофильтра и далее проходит через разрядные промежутки между коронирующими и осадительными электродами. Уловленная из газа пыль осаждается на электродах и после отряхивания падает в бункеры. Очищенный от пыли газ выходит из электрофильтра через устройство отвода газа.

Разрядный промежуток в предлагаемом электрофильтре выполнен электрически равномерным по всей высоте, т.е. электрический пробой промежутка равновероятен по всей высоте благодаря измененному расстоянию между коронирующими и осадительными электродами. По причине отсутствия участков, где электрический пробой происходит при более низком напряжении, рабочее напряжение в электрофильтре поддерживается на более высоком уровне, что обеспечивает требуемый технический результат - повышенную степень очистки газа.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:

На фиг.1 показан общий вид электрофильтра, где

поз.1 - корпус электрофильтра;

поз.2 - осадительный электрод;

поз.3 - коронирующий электрод;

поз.4 - бункера;

поз.5, 6 - устройства подвода и отвода газа.

На фиг.2 показаны примеры разрядного равнопрочного промежутка при неизмененной температуре и при перепаде температур в верхней и нижней части электрофильтра, равном 50°С.

На фиг.3 показан один из возможных примеров реализации этого изобретения.

На фиг.2, 3:

Поз.1 - Осадительный электрод.

Поз.2 - Разрядный промежуток, обладающий электрической равнопрочностью при одинаковой температуре по высоте электрофильтра.

Поз.3 - Разрядный промежуток, обладающий одинаковой электрической прочностью по высоте при перепадах температуры 50°С.

Поз.4 - Коронирующий элемент, обеспечивающий равную электрическую прочность по высоте при различной температуре.

Обоснование величины разрядного равнопрочного промежутка на фиг.2 может быть выполнено следующим образом.

Известно [2, стр.58], что величина пробивного напряжения зависит от температуры следующим образом.

где Uпр.т1 - величина пробивного напряжения при температуре T1, кВ;

Uпр.т2 - то же, при температуре Т2, кВ;

T1, Т2 - температура K.

Пусть все межэлектродное пространство имеет одинаковую температуру, т.е. T12. Тогда Uпр.1=Uпр.2 и при этом рабочее напряжение составляет, например, 45 кВ.

Допустим теперь, что в верхней части разрядного промежутка температура составляет 448 K.

Тогда, в соответствии с формулой (1), при температуре в нижней части промежутка 398 K имеем:

; Uпр.т1=40 кВ.

Напряженность в электрофильтре составляет в среднем 3 кВ/см, тогда пробивной промежуток Нпр.в в верхней части электрофильтра составит:

И в нижней:

150-133=17 мм.

Таким образом, перепад температур в верхней и нижней частях электрофильтра, равный 50°С, эквивалентен расцентровке 17 мм.

Автоматическое устройство, поддерживая напряжение в электрофильтре на уровне пробивного напряжения, в его наиболее слабой точке, составит 40 кВ - по верхней части электрофильтра.

Для обеспечения одинаковой напряженности во всем разрядном промежутке по высоте электрофильтра величина промежутка должна уменьшаться по мере увеличения температуры. Реализация этого изобретения возможна с помощью применения коронирующего элемента, имеющего коническую форму, при которой разрядный промежуток будет электрически равнопрочным, а напряженность поля во всем промежутке одинакова и максимальна. Таким образом, при разнице температур в верхней и нижней частях электрофильтра, равной 50°С, и разрядном промежутке, выполненном в соответствии с поз.2 на Фиг.2, рабочее напряжение составит 40 кВ, а при коническом коронирующем элементе (Фиг.3) и разрядном промежутке поз.3 на Фиг.2 рабочее напряжение составит 45 кВ. Как показывают расчеты, при этом происходит повышение степени очистки газов электрофильтром в 1,7 раз. Естественно, что при более высокой разнице температур увеличение рабочего напряжения и степени очистки газов будут иметь большее значение.

Данная конструкция (коническая пружина) не является единственно возможной для достижения вышеуказанного технического результата и не исключает других вариантов его изготовления, содержащих совокупность признаков, включенных в формулу изобретения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ужов В.Н. Очистка газов электрофильтрами. М., Химия, 1967 г., стр.118...121, стр.58.

2. Гордон Г.М., Пейсахов И.Л. Пылеулавливание в цветной металлургии (третье издание) М., Металлургия, 1977 г., стр.290.

3. Экотехника. Под ред. Чекалова Л.В. Ярославль. «Русь» 2004 г., стр.192, 193.

Горизонтальный электрофильтр, состоящий из корпуса, осадительных и коронирующих электродов, бункеров и устройств подвода и отвода очищаемого газа, отличающийся тем, что величина разрядного промежутка выполнена переменной по высоте электродов, причем в верхней части электрофильтра разрядный промежуток больше, чем в нижней.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электрофильтрам и может использоваться для очистки промышленных газов от твердых и жидких частиц. .

Изобретение относится к области очистки газов и может быть использовано в нефтехимической, нефтеперерабатывающей, металлургической, в производстве минеральных удобрений и других отраслях промышленности для очистки газов в электрическом поле.

Изобретение относится к области пылеулавливания и предназначено для очистки газопылевых выбросов в различных отраслях промышленности. .

Изобретение относится к области электростатических фильтрующих устройств и может быть использовано при проектировании средств очистки воздуха в помещениях небольшого объема (до нескольких кубических метров), в которых нежелательны или вредны устройства, влияющие на экологию помещения - создающие тепловые, акустические или вибрационные нагрузки.

Изобретение относится к технике очистки газов от пыли, а также от дисперсной фазы ассоциированных жидкостей, обладающих большой полярностью (растворов кислот, щелочей, солей, кислот), и может быть использован в металлургической, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к электрической очистке газов от пыли и может быть применено на предприятиях металлургической, химической, нефтеперерабатывающей промышленности и других производствах, обеспыливание отходящих газов на которых с помощью электрофильтров недостаточно эффективно.

Изобретение относится к способам изготовления осадительных электродов электрофильтра из полимерных материалов, предназначенных для очистки химически агрессивных газов в производстве минеральных удобрений, нефтехимической, металлургической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к электрофильтрам - аппаратам для очистки газов от взвешенных частиц в различных отраслях промышленности, в частности цветной металлургии, в электродном и других производствах

Изобретение относится к электрофильтрам - аппаратам для улавливания твердых или жидких частиц из газа, и может применяться в теплоэнергетике, металлургии, нефтехимии, промышленности строительных материалов и других отраслях

Изобретение относится к технике изготовления газоочистных и пылеулавливающих аппаратов и может быть использовано в производстве минеральных удобрений, металлургической, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для очистки газов в электрофильтре

Изобретение относится к электрической очистке газов от пыли в различных отраслях промышленности

Изобретение относится к технике вентиляции, а именно к изготовлению и использованию электрофильтра для очистки воздуха, работающего на принципе электростатической очистки воздуха и имеющего оригинальную конструкцию
Изобретение относится к способам очистки газов в электрофильтрах и может быть использовано в металлургической, химической, энергетической и других отраслях промышленности. При осуществлении способа очищаемые газы пропускают через газовые каналы электрофильтра, образованные газопроницаемыми осадительными электродами с установленными между ними коронирующими электродами Очищаемые газы эжектируют из одного газового канала в смежный с ним канал и обратно через осадительные электроды, которые выполнены объемными. Живое сечение и объемность электродов устанавливают из математических выражений. Повышается эффективность очистки газов.

Изобретение относится к устройствам обработки газа в системе выпуска отработавшего газа, преимущественно для мобильных двигателей внутреннего сгорания в автомобилях. Устройство для создания электрического поля в системе выпуска отработавшего газа включает выпускной трубопровод, в котором расположен по меньшей мере один электрод, который находится в контакте с блоком питания. Электрод выполнен с помощью по меньшей мере одного металлического листа и простирается в направлении потока отработавшего газа. Все электроды в направлении потока имеют несколько выступов, образованных за счет удаления материала по меньшей мере одного металлического листа около торцевой кромки. По меньшей мере, один электрод интегрирован в сотовое тело. Упрощается конструкция, повышается эффективность очистки. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение предназначено для очистки газа от пыли в различных отраслях промышленности: в энергетике, черной и цветной металлургии, в цементной и в других отраслях промышленности. Устройство включает пластинчатые осадительные электроды, ленточно-игольчатые коронирующие электроды с ориентацией игл перпендикулярно осадительным электродам. У ленточно-игольчатых электродов отношение высоты игл к ширине ленты увеличивается с ростом расстояния между осадительными электродами и составляет 1,0 -7,0. Повышается эффективность работы электрофильтров за счет исключения бестоковых зон короны на поверхности осадительных электродов. 5 ил.

Изобретение относится к способам очистки газов и может быть использовано в энергетике, в черной и цветной металлургии, цементной, атомной и в других отраслях промышленности. Удаление заряженных микрочастиц из газового потока осуществляют электрическим полем электрофильтра. Для захвата микрочастиц используют переменное электрическое поле квадрупольного типа. Переменное поле формирует линейную электродинамическую ловушку, ось которой перпендикулярна направлению скорости газового потока. В ловушке происходит захват заряженных частиц без осаждения их на электроды и удаление захваченных частиц из газового потока вдоль оси ловушки под действием силы тяжести и/или дополнительного постоянного электрического поля. Обеспечивается увеличение степени очистки газа и упрощение системы сбора микрочастиц. 2 ил.

Группа изобретений относится к электрической сухой очистке от пыли неагрессивных газов с температурой до 425°С в цветной и черной металлургии, других отраслях промышленности. При осуществлении способа производят встряхивание коронирующих элементов в горизонтальном направлении посредством молотка встряхивающего механизма и наковальни коронирующего электрода. Коронирующие элементы встряхивают в режиме двух тактов, причем импульс удара встряхивания второго такта направлен навстречу импульсу удара встряхивания первого такта. Коронирующие элементы регенерируются в режиме резонанса, при котором частота собственных колебаний коронирующих элементов совпадает с частотой, обратно пропорциональной периоду времени между ударом молотка механизма встряхивания и ударом отбойного молоточка по наковальням коронирующего электрода. Электрофильтр включает коронирующие электроды, состоящие из вертикальных коронирующих элементов, натянутых при помощи грузов между горизонтальными опорной и направляющей рамами, пластину с наковальнями на обоих концах, установленную посередине коронирующих элементов, механизм встряхивания с молотком. Конструкция снабжена дополнительным отбойным молоточком в противоположном конце пластины и находится в соприкосновении с наковальней. Повышается эффективность регенерации электрофильтра, обеспечивается температурный зазор между пластиной и коронирующими элементами, что позволяет легко монтировать или демонтировать элементы в случае ремонта или замены. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх