ЭЛЕКТРОФИЛЬТР Российский патент 1999 года по МПК B03C3/45 

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

Известно устройство для обеспыливания газов, включающее систему пластинчатых осадительных электродов, и систему ионизирующих электродов, выполненных в виде скрещивающихся рядов оголенных и покрытых диэлектриком проводов. При подаче переменного высокого напряжения на систему ионизирующих электродов между рядами оголенных и изолированных проводов возникает разрядная плазма. Из зоны разряда под действием постоянного электрического поля в область между осадительными электродами извлекаются свободные носители зарядов. Частицы пыли заряжаются и под действием электрических сил движутся к осадительному электроду.

/SU, Авторское свидетельство N 956019, М.кл. B 03 C 3/08, 1982 г./
Недостатком известного устройства является коррозия металлических и оголенных ионизирующих электродов при очистке агрессивных сред, а также искровые пробои между ионизирующими и осадительными электродами.

Известно также устройство для очистки газов от дисперсных примесей, в котором очищаемый поток газа пропускают через область искрового разряда, а затем подают на систему плоскопараллельных осадительных электродов, установленных вдоль потока газа на рабочем расстоянии друг от друга. Осадительные электроды покрыты слоем однородного диэлектрика и подключены к источнику переменного тока высокого напряжения. Носители зарядов заряжают частицы дисперсной фазы, которые под действием электрических сил осаждаются на электродах. /JP, заявка N 22931, М.кл. 72 C 54, 1968 г./.

Однако значительная скорость рекомбинации носителей зарядов на выходе из разрядника не позволяет заполнить пространство между осадительными электродами значительным объемным зарядом. Эффективность улавливания дисперсных примесей невелика.

Задачей, решаемой описываемым изобретением, является повышение эффективности улавливания частиц дисперсной фазы в агрессивных средах.

Для решения поставленной задачи в электрофильтре, включающем источник питания, ионизатор, газоход и осадительную систему плоскопараллельных электродов, покрытых диэлектриком и установленных в газоходе вдоль потока газа на рабочем расстоянии друг от друга в поперечном потоку направлении, осадительные электроды выполнены из фасонного проката с плоскопараллельными загнутыми кромками и размещены в газоходе вдоль потока газа рядами на расстоянии по ходу газа, равным пробивному зазору для получения разрядной плазмы между кромками.

Осадительные электроды могут быть выполнены, например, швеллерного, двутаврового профиля или другого фасонного проката с плоскопараллельными загнутыми кромками.

Соседние осадительные электроды в рядах и между рядами подключены к противоположным выводам источника переменного тока высокого напряжения.

На чертеже приведен общий вид электрофильтра.

Электрофильтр содержит газоход 1, в котором размещена система плоскопараллельных осадительных электродов 2 фасонного проката с плоскопараллельными загнутыми кромками 3. Осадительные электроды выполнены с диэлектрическим покрытием 4, установлены в газоходе вдоль потока газа и размещены в поперечном потоку газа направлении на рабочем расстоянии друг от друга, а вдоль потока газа - рядами на расстоянии t по ходу газа, равном пробивному зазору, для получения разрядной плазмы между соседними загнутыми кромками.

Электрофильтр работает следующим образом.

При подаче переменного высокого напряжения, между соседними по ходу газа загнутыми кромками 3 обеспечивается достижение напряженности электрического поля в пределах (10 - 40)•10⁵ В/м для возбуждения разрядной плазмы.

Носители заряда, извлекаемые электрическим полем из зоны разряда в область рабочего промежутка между осадительными электродами 2, заполняют эту область отрицательным объемным зарядом. Это обусловлено большей подвижностью и устойчивостью отрицательных зарядов по сравнению с положительными при данной невысокой термодинамической температуре газа в зоне разряда и в рабочей области осаждения. Действие униполярного объемного заряда приводит к возникновению между осадительными электродами резко неоднородного электрического поля, приводящего к возникновению результирующей силы, воздействующей на дипольные моменты частиц аэрозоля, поляризованных во внешнем переменном электрическом поле, и стремящейся передвинуть их в область с большей напряженностью /к осадительным электродам/. Смена полярности электрического поля не оказывает влияния на процесс осаждения. При встречном движении частиц аэрозоля в рабочем промежутке осуществляется их коагуляция, что увеличивает общий дипольный момент образующихся конгломератов частиц и улучшает их осаждение.

В активной зоне предлагаемого электрофильтра осуществляется равномерное по всей площади электродов осаждение, как высокоомных пылей, так и аэрозолей ассоциированных жидкостей, обладающих высокой полярностью, например растворов кислот, щелочей, солей, спиртов.

Покрытие диэлектриком всех металлических элементов конструкции электрофильтра повышает его коррозионную стойкость в агрессивных средах и увеличивает срок службы.

Применение в качестве диэлектрического покрытия материалов с низкой адгезией, например стекла, фторопластов, улучшает условия удаления пыли с осадительных электродов.

Электрофильтр обладает высокими эксплуатационными характеристиками.

Электрофильтр предназначен для очистки газов от пыли, а также от дисперсной фазы ассоциированных жидкостей, обладающих большой полярностью, например растворов кислот, щелочей, солей, спиртов и др. Электрофильтр включает источник питания, ионизатор и систему плоскопараллельных осадительных электродов, покрытых диэлектриком и установленных вдоль потока газа. Осадительные электроды выполнены из фасонного проката с плоскопараллельными загнутыми кромками, например швеллерного или двутаврового профиля, и размещены в газоходе в направлении, поперечном патоку газа, на рабочем расстоянии друг от друга, а вдоль потока - рядами на расстоянии по ходу газа, равном пробивному зазору для получения разрядной плазмы между загнутыми кромками. Соседние осадительные электроды в рядах и между рядами подключены к противоположным выводам источника переменного тока высокого напряжения. Основной рабочий промежуток заполняется униполярным отрицательным объемным зарядом за счет извлечения носителей заряда из зоны разрядной плазмы. Технический результат состоит в том, что в активной зоне электрофильтра осуществляется равномерное осаждение по всей площади электродов как высокоомных пылей, так и аэрозолей ассоциированных жидкостей с высокой полярностью. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Электрофильтр, включающий источник питания, ионизатор и систему осадительных плоскопараллельных электродов, покрытых диэлектриком и установленных вдоль потока газа на рабочем расстоянии друг от друга в поперечном потоку направлении, отличающийся тем, что осадительные электроды выполнены из фасонного проката с плоскопараллельными загнутыми кромками и размещены в газоходе вдоль потока газа рядами на расстоянии по ходу газа, равном пробивному зазору для получения разрядной плазмы между кромками. 2. Электрофильтр по п.1, отличающийся тем, что осадительные электроды выполнены, например, швеллерного или двутаврового профиля. 3. Электрофильтр по п.1, отличающийся тем, что соседние осадительные электроды в рядах и между рядами подключены к противоположным выводам источника переменного тока высокого напряжения.