ЭЛЕКТРОФИЛЬТР Российский патент 1997 года по МПК B03C3/10 

Изобретение относится к области очистки газов от пыли может быть использовано для очистки технологических и аспирационных выбросов в энергетике, черной и цветной металлургии, в частности, при очистке технологических выбросов от мельниц измельчения электрокорунда на огнеупорных заводах.

Известен электрофильтр с движущимися осадительными электродами. Пластинчатые осадительные электроды укреплены на цепях и непрерывно перемещаются в вертикальном положении. В нижней части вне активной зоны установлены вращающиеся щетки, которые удаляют осевую пыль с поверхности осадительных электродов. Между рядами пластин размещены коронирующие электроды [1]
Недостатком такого электрофильтра является то, что как и в обычных пластинчатых электрофильтрах существует возможность перетока запыленного потока вне активной зоны электрического поля. Кроме того, в процессе эксплуатации происходит удлинение цепей, что приводит к дополнительным эксплуатационным затратам. Кроме того, применение обычных проволочных электродов в сочетании с большим количеством узких осадительных электродов не позволяет эксплуатировать данную конструкцию при повышенной напряженности электрического поля.

Наиболее близким техническим решением является электрофильтр, включающий вращающийся блок осадительных дисковых электродов, коробчатые корпуса с бункерами пылесбора, систему очистительных средств для удалении осевшей пыли, механизм выгрузки условленной пыли, подводящий и отводящий газоходы. Каждый осадительный блок размещен в обособленных друг от друга коробчатых корпусах, образуя секции первой и второй ступени очистки, где к корпусу первой ступени очистки прикреплен подводящий газоход, а к корпусу второй ступени очистки прикреплен подводящий газоход, причем корпуса соединены между собой переточным горизонтальным воздуховодом для направления газового потока из первой ступени очистки во вторую [2]
К недостаткам такой конструкции можно отнести использование половины осадительных дисков в рабочем канале электрофильтра с резким уменьшением длины осадительных каналов по высоте, возможность перетока газов вне активной зоны коронного разряда, а также зарастание горизонтального переточного воздуховода.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать конструкцию электрофильтра с подвижными электродами с улучшенными аэродинамическими и вольт-амперными характеристиками.

Решение указанной задачи достигается тем, что в известном электрофильтре, включающем блоки вращающихся осадительных дисковых электродов, каждый из которых размещен в обособленных друг от друга коробчатых корпусах, образуя секции первой и второй ступени очистки, к корпусу ступени очистки прикреплен подводящий газоход, а к корпусу второй ступени очистки прикреплен отводящий газоход, причем корпуса соединены между собой переточным горизонтальным воздуховодом для направления газового потока из первой ступени во вторую, систему коронирующих электродов, собранных из штанг, к которым прикреплены элементы коронирующих электродов, систему очистительных средств для удаления осевой пыли, бункеры накопители с механизмом выгрузки уловленной пыли, переточный горизонтальный воздуховод выполнен в виде полого вала, образованного путем соосного зеркального размещения осадительных блоков первой и второй ступени очистки и герметичной стыковки открытых торцов пустотелых валов осадительных блоков, причем переточный воздуховод выполнен с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, а элементы коронирующих электродов выполнены в виде прямого отрезка проволоки с плавно загнутыми концами, причем один из концов жестко укреплен, прямой участок элемента установлен между дисковыми осадительными электродами параллельно их поверхности, а загиб свободного конца направлен в сторону, противоположную от поверхности осадительного электрода.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая конструкция электрофильтра отличается тем, что герметично состыкованные открытые торцы пустотелых валов осадительных блоков образуют переточный горизонтальный воздуховод для транспортирования очищаемых газов из первой ступени во вторую. Таким образом, заявляемый электрофильтр соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения с прототипом показывает, что использование консольных элементов коронирующей системы позволяет соединить положительные достоинства проволочных электродов для повышения напряженности коронного разряда в сочетании с достоинствами электрода с фиксированными точками, способствующими возникновению коронного разряда при малой напряженности, при этом в сочетании с конструкцией осадительного блока возможно осуществить практически полную обработку газа в активной зоне коронного разряда, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 изображен электрофильтр, вид спереди; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 элемент коронирующей системы.

Как видно из фиг. 1-3, электрофильтр состоит из двух не связанных между собой корпусов 1, с бункерами-пылесборниками 2. Каждый бункер заканчивает механизмом выгрузки пыли 3. В бункер 2 жестко укреплена система скребков из балки 4, к которой подсоединяются съемные щеточные скребки 5. В верхней части корпусов прикреплены подводящий 6 и отводящий 7 газоходы. Внутри корпусов установлены осадительные блоки, которые за счет зеркального соосного размещения и герметичной стыковки открытых торцов пустотелых валов образуют переточный горизонтальный воздуховод 8, герметично закрытый с торцов стенками 9. Переточный воздуховод 8 с обеих концов снабжен рядами газозаборных окон 10, между которыми параллельно друг другу жестко прикреплены дисковые осадительные электроды 11. Блоки осадительных электродов укрепляются на полуосях 12 через втулки 13 в корпусах 1, с помощью механизма 14 приводится во вращение. На изоляторах 15, размещенных в изоляторных коробках 16, закреплены системы коронирующих электродов, состоящих из пространственной крепежной рамы 17, на которой в каждом осадительном канале прикреплены отдельные коронирующие системы 18 (фиг. 3). Элементы коронирующей системы 18 состоят из штанги 19, к которой жестко прикреплены планки 20, на которых размещаются консольные элементы коронирующего электрода 21.

Работа электрофильтра осуществляется следующим образом. После подачи высокого напряжения на коронирующую систему от высоковольтного блока питания (не показан) и выключение механизма вращения 14 блока осадительных электродов, между поверхностями дисковых осадительных электродов 11 и консольными элементами 21 коронирующих электродов возникает коронный разряд. Коронный разряд возникает в следующей последовательности сначала зажигается корона между острием точки имитатора, являющийся свободным концом консольного проволочного элемента 21, затем при дальнейшим повышении напряжения зажигание короны осуществляется на всей ровной поверхности проволочного элемента. При этом при средней напряженности 8 КВ/см удельный ток короны составляет до 2 мА/м. Суммарная мощность предлагаемой системы коронирующих и осадительных электродов превышает в 5-6 раз мощность существующих электрофильтров. Электрический ветер, возникающий при применении консольного электрода достигает 8 м/с. При включении вентилятора запыленный воздух через подводящий газоход попадает в камеру первой ступени очистки 1 и равномерно распределяется по осадительным каналам, образованными смежными дисковыми осадительными электродами 11. При этом практически весь запыленный поток проходит через активную зону коронного разряда. Пылевые частицы, заряженные в поле коронного разряда под действием электростатического поля транспортируются к дисковым осадительным электродам 11 и осаждаются на их поверхности. За счет непрерывного вращения дисковых осадительных электродов уловленный пылевой слой непрерывно удаляется с помощью щеточных скребков 5 и собирается в бункере-пылесборнике 2 и периодически удаляется через механизм выгрузки уловленной пыли 3. Частично очищенный пылегазовый поток направляется через газозаборные окна 10 во внутрь переточного воздуховода 8 и поступает во вторую ступень очистки, где происходит доочистка газа от пыли по схеме, описанной выше. Очищенный газ отсасывается через отводящий газоход 7 и выбрасывается в атмосферу. В зависимости от начальной концентрации пыли, а также ее дисперсного состава, средняя скорость очищаемого газового потока в осадительных каналах может варьироваться от 0,5 до 3 м/с. Скорость вращения блока осадительных электродов зависит от начальной концентрации пыли в газовом потоке. Непрерывное удаление осевшего пылевого слоя позволяет улавливать пылевые частицы с любым удельным электрическим сопротивлением.

Технико-экономическая эффективность заявляемого технического решения в сравнении с прототипом заключается в следующем. Конструкция блока осадительных электродов исключает возможность перетока запыленного газа вне активной зоны. Использование новой конструкции проволочных консольных электродов дает возможность достичь напряженности 8 кВ/см и повысить мощность коронного разряда в 5-6 раз по сравнению с существующими электрофильтрами. Габаритные размеры предлагаемой конструкции электрофильтрра в 1,5-2 раза меньше существующих электрофильтров.

Изобретение касается очистки технологических и аспирационных выбросов от пыли. Электрофильтр содержит два обособленных коробчатых корпуса, внутри которых расположен блок осадительных электродов, выполненный в виде горизонтального расположенного переточного воздуховода, снабженного с обоих концов рядами пылезаборных окон, между которыми параллельно друг другу расположены дисковые осадительные электроды. В каждом осадительном канале размещаются элементы коронирующей системы. При подаче запыленного потока газ проходит через активную зону коронного разряда первой ступени очистки и через переточный воздуховод поступает во вторую ступень очистки, а затем по отводящему газоходу выбрасывается в атмосферу. Осевший слой за счет непрерывного вращения блока осадительных электродов с помощью щеточных скребков в бункере-пылесборнике и периодически удаляется механизмом выгрузки пыли. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Электрофильтр, включающий блоки вращающихся осадительных дисковых электродов, каждый из которых размещен в обособленных друг от друга коробчатых корпусах, образуя секции первой и второй ступени очистки, к корпусу первой ступени очистки прикреплен подводящий газоход, а к корпусу второй ступени очистки прикреплен отводящий газоход, причем корпуса соединены между собой переточным горизонтальным воздуховодом для направления газового потока из первой ступени во вторую, систему коронирующих электродов, собранных из штанг, к которым прикреплены элементы коронирующих электродов, систему очистительных средств для удаления осевшей пыли, бункеры накопители с механизмом выгрузки уловленной пыли, отличающийся тем, что переточный горизонтальный воздуховод выполнен в виде полого вала, образованного путем соосного зеркального размещения осадительных блоков первой и второй ступеней очистки и герметичной стыковки открытых торцов пустотелых валов осадительных блоков, причем переточный газоход выполнен с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси. 2. Электрофильтр по п.1, отличающийся тем, что элементы коронирующих электродов выполнены в виде прямого отрезка проволоки с плавно загнутыми концами, причем один из концов жестко укреплен, прямой участок элемента установлен между дисковыми осадительными электродами параллельно их поверхности, а загиб свободного конца направлен в сторону, противоположную от поверхности осадительного электрода.