ЭЛЕКТРОФИЛЬТР Российский патент 1998 года по МПК B03C3/08 

Изобретение относится к очистке запыленных газов в электрофильтрах и может быть использовано на предприятиях металлургической, химической, нефтеперерабатывающей промышленности и других производствах, обеспыливание отходящих газов который с помощью электрофильтров недостаточно эффективно.

Известно устройство для обеспыливания газов, включающее канал из разделяющих осадительных электродов, внутри которого расположены коронирующие и диэлектрические электроды в виде плоских пластин, параллельных осадительным электродам, следующие друг за другом в чередующемся порядке (патент DE N 4339611, кл. B 03 C 3/45,1993).

Недостатком известного устройства является низкая эффективность улавливания пыли.

Известно также устройство для очистки запыленных газов в электрофильтрах, включающее каналы из пластинчатых осадительных электродов, между которыми расположены друг за другом коронирующие электроды и защитные элементы, выполненные в виде пластин со спаренными передними кромками (интерцепторы). Интерцепторы электрически связаны с коронирующими электродами и имеют форму в виде вогнутой циклоиды, обращенной к осадительному электроду. В результате на частицу пыли дополнительно к электрическим силам действует сила динамического давления газового потока, приводящая к увеличению скорости дрейфа частиц пыли к осадительному электроду (авт. св. SU N 1393483, кл. B 03 C 3/08, 1988).

Недостатками известного устройства являются срывы потока газа в поверхности защитных элементов - интерцепторов и вихреобразования, снижающие эффективность осаждения пыли. Кроме того, на задних кромках интерцепторов, покрытых диэлектриком, возникают скользящие разряды, инициирующие пробои в рабочем промежутке между электродами.

Задачей, решаемой изобретением, является повышение степени очистки газа в электрофильтрах, достигаемое за счет увеличения скорости дрейфа частиц аэрозоля к осадительным электродам, устранения пробоев промежутка, снижения газодинамического сопротивления электрофильтра.

Для решения поставленной задачи в электрофильтре, содержащем каналы из пластинчатых осадительных электродов, между которыми расположены друг за другом коронирующие электроды и защитные элементы, последние выполнены в виде двух металлических пластин со слоем однородного диэлектрика, внешняя поверхность которого имеет форму крылового профиля с острой задней кромкой, и установлены в газовом потоке между коронирующими электродами симметрично относительно плоскости, проходящей через центр канала параллельно осадительным электродам, под равными по абсолютной величине углами атаки.

В зависимости от физических свойств газа, скорости его движения перед электрофильтром и концентрации пыли значение угла атаки крылового профиля выбирают в интервале 0-40^o.

Питают защитные элементы от дополнительного независимого источника постоянного высокого напряжения.

На чертеже изображена рабочая зона электрофильтра.

Электрофильтр содержит каналы, каждый из которых образован пластинчатыми осадительными электродами 1, между которыми расположены коронирующие электроды 2 и защитные элементы, выполненные в виде двух металлических пластин 3 с нанесенным слоем диэлектрика 4 в форме крылового профиля с острой задней кромкой 5. Защитные элементы установлены в рабочей зоне электрофильтра между коронирующими электродами симметрично относительно плоскости, проходящей через центр канала параллельно осадительным электродам, под равными углами атаки α и -α, положительное значение которых отсчитано от направления, встречного скорости газа перед электрофильтром, до направления хорды профиля по часовой стрелке. Коронирующие электроды создают вблизи своей окрестности зону зарядки 6 частиц аэрозоля, а защитные элементы под вогнутостью профиля образуют зону осаждения 7 в независимом постоянном электрическом поле.

Электрофильтр работает следующим образом.

Газ для очистки попадает в канал между осадительными электродами 1 и в зоне 6 вблизи коронирующего электрода 2 частицы аэрозоля приобретают заряд. Затем газовый поток проходит через зону 7, в которой происходит осаждение частиц аэрозоля на осадительных электродах 1 под действием независимого электрического поля, образованного защитными пластинками 3, покрытыми диэлектриком.

Искривление линий тока под вогнутой поверхностью крылового профиля приводит к дополнительному воздействию газодинамического давления на осаждаемые в электрическом поле частицы, которое возрастает с увеличением скорости газового потока.

Оптимальный выбор значения угла атаки ( в зависимости от физических свойств газового потока) в интервале 0-40^o обеспечивает безотрывное обтекание газом крылового профиля с плавным сходом линий тока с острой задней кромки.

Проявление эффекта "подъемной силы" приводит к снижению статического давления вблизи коронирующих электродов и его увеличению в зоне осаждения. Это положительно отражается на истечение ионов с коронирующего электрода и на формирование слоя пыли, который получается более плотным и менее подверженным "обратному коронированию" в случае осаждения высокоомной пыли.

В качестве диэлектрика можно использовать, например, тефлон (фторопласт 4), который достаточно хорошо обрабатывается, обладает высокой электрической прочностью, диэлектрической проницаемостью и низкой адгезией.

Отсутствие открытых металлических участков на защитных элементах повышает пробивное напряжение в рабочей зоне электрофильтра.

Использование защитных элементов в форме крылового профиля снижает сопротивление газовому потоку и увеличивает пропускную способность электрофильтра, обеспечивая эффективную очистку газов от пыли.

Электрофильтр может быть использован для очистки запыленных газов. Электрофильтр включает каналы из пластинчатых осадительных электродов, между которыми расположены друг за другом коронирующие электроды и защитные элементы, причем последние выполнены в виде двух металлических пластин со слоем однородного диэлектрика, внешней поверхности которого придана форма крылового профиля с острой задней кромкой. Защитные элементы установлены в газовом потоке между коронирующими электродами симметрично относительно плоскости, проходящей через центр канала параллельно осадительным электродам, под равными по абсолютной величине углами атаки. Искривление линий тока крыловым профилем приводит к дополнительному воздействию газодинамического давления на осаждаемые в электрическом поле частицы аэрозоля. Это позволяет обеспечить эффективную очистку газов от пыли. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Электрофильтр, содержащий каналы из пластинчатых осадительных электродов, между которыми расположены друг за другом коронирующие электроды и защитные элементы, источник питания, отличающийся тем, что защитные элементы выполнены в виде двух металлических пластин со слоем однородного диэлектрика, внешняя поверхность которого имеет форму крылового профиля с острой задней кромкой, и установлены в газовом потоке между коронирующими электродами симметрично относительно плоскости, проходящей через центр канала параллельно осадительным электродам, под равными по абсолютной величине углами атаки. 2. Электрофильтр по п. 1, отличающийся тем, что значение угла атаки крылового профиля выбирают в интервале 0 - 40^o. 3. Электрофильтр по п.1, отличающийся тем, что он снабжен независимым источником постоянного высокого напряжения, соединенным с защитными элементами.