УСТРОЙСТВО В ЭЛЕКТРОФИЛЬТРЕ ДЛЯ ПОДВЕШИВАНИЯ, НАПРАВЛЕНИЯ И ОСТУКИВАНИЯ ОСАДИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ Российский патент 1999 года по МПК B03C3/74 B03C3/86 

Настоящее изобретение относится к устройству электрофильтра, предназначенному для подвешивания, регулирования (направления) и остукивания одного или более осадительных электродов, расположенных по существу вертикально в один или более по существу параллельных рядов, и содержащему предусмотренный для каждого ряда по существу горизонтально ориентированный несущий элемент, к которому прикреплены верхние концы осадительных электродов, соединительные элементы, которые соединяют несущий элемент с корпусом электрофильтра, средства регулирования, предназначенные для регулирования (направления) смещения каждого ряда осадительных электродов в поперечном и/или продольном направлении электрофильтра, и остукивающий механизм для остукивания осадительных электродов каждого ряда, содержащий остукивающее средство, например молоток, для остукивания и опору ("наковальня"), соединенную с несущим элементом.

Электрофильтры обычно состоят из множества полей для последовательного осаждения, через которые пропускается запыленный газ для его очистки. Каждое из полей осаждения разделено на множество параллельных проходов для газа посредством множества расположенных рядом заземленных осадительных электродов, установленных вертикально рядами. Обычно они выполнены в виде прямоугольных по существу пластинчатых секционных металлических листов. В каждом проходе для газа расположены вертикальные разрядные электроды, на которые подают отрицательное напряжение. Благодаря коронным разрядам на разрядных электродах запыленный газ ионизируется в электрическом поле в проходах для газа. Отрицательные ионы притягиваются осадительными электродами и во время движения в сторону осадительных электродов сталкиваются с частицами пыли в газе, которые затем заряжаются и отделяются от газа за счет притягивания ближайшим осадительным электродом, на котором они оседают и образуют слой пыли. Через определенные интервалы времени слой пыли разрыхляется вибрациями от осадительных электродов, на которые механически воздействует остукивающий механизм. За тем частицы пыли падают в собирающий бункер, связанный с соответствующими полями осаждения.

Остукивающий механизм можно разместить наверху или внизу каждого ряда осадительных электродов, и обычно он содержит остукивающий молоток, действующий в вертикальной плоскости вокруг вращающегося вала, который проходит горизонтально в поперечном направлении электрофильтра и с которым соединены остукивающий молоток и опора. Сила остукивания для очистки каждого ряда осадительных электродов создается остукивающим молотком, передающим горизонтально направленный легкий удар через опору остукивающему средству, взаимодействующему с осадительными электродами, таким образом остукивающему средству сообщается движение в горизонтальном направлении. Это движение передается осадительным электродам в виде ударной волны, которая распространяется по ним. Таким образом разрыхляется слой пыли, накопленный на осадительных электродах.

Во время операции очистки усилие остукивания поглощается в большей или меньшей степени подвеской осадительных электродов. Величина поглощенного усилия остукивания зависит от способа соединения соединительных электродов с подвеской и от способа соединения подвески с корпусом электрофильтра.

Обычно положение осадительных электродов регулируют в продольном, а также в поперечном направлении электрофильтра для поддержания их в точных положениях и, следовательно, для исключения искрения.

Предлагались различные технические решения устройства в электрофильтре, предназначенного для подвешивания, регулирования и остукивания его осадительных электродов.

Например, в патенте ЕР 0584880 раскрыто устройство для очистки осадительных электродов остукиванием, в котором осадитильные электроды расположены вертикально в виде последовательных параллельных рядов. У своих верхних концов осадительные электроды каждого ряда закреплены между парой горизонтально расположенных продольных штанг для остукивания и свешиваются с них, таким образом, указанные штанги служат также в качестве несущих элементов для осадительных электродов. Штанги для остукивания свободно лежат на паре опорных балок, между которыми расположены верхние концы осадительных электродов. В свою очередь пара опорных балок опирается на раму, относящуюся к корпусу электрофильтра. Таким образом, пара штанг для остукивания расположена так, что они во время остукивания могут перемещаться горизонтально на опорных балках в продольном направлении электрофильтра. Во время очистки остукиванием усилие остукивания передается в виде ударной волны посредством остукивающего молотка всем осадительным электродам ряда через опору, которая установлена неподвижно на паре штанг для остукивания каждого ряда. С каждой стороны концов пары штанг для остукивания в корпусе установлены ламинированные пружины, которые взаимодействуют с поперечными так называемыми стопорными штифтами, расположенными на каждом конце пары штанг для остукивания. Во время остукивания обеспечивается возможность отскока пары штанг для остукивания в их первоначальное положение прежде, чем молоток для остукивания ударит снова по опоре. В результате, ламинированные пружины регулируют положение осадительных электродов в продольном направлении электрофильтра. Ламинированные пружины служат также в качестве средств регулирования в поперечном направлении электрофильтра. Недостатком этого раскрытого устройства является то, что относительно большая величина усилия для остукивания поглощается корпусом во время остукивания и, следовательно, теряется. Кроме того, данное устройство состоит из большого количества элементов, предназначенных для каждого ряда осадительных электродов, что делает его механически сложным.

Установку соответствующих рядов осуществляют таким образом, что сначала верхние концы осадительных электродов оставляют между парой опорных балок и временно закрепляют там посредством болтов. Затем устанавливают каждую штангу на обеих сторонах выступающих концов осадительных электродов и закрепляют ее между ними при помощи болтов, после чего удаляют болты в паре опорных балок. Процесс установки, осуществляемый таким способом, является сложным и трудоемким. Сборку каждого ряда, вероятно, будут осуществлять также внутри электрофильтра, что является недостатком по сравнению со способом сборки ряда снаружи электрофильтра так, чтобы затем было можно его вставить.

Таким образом, одной из целей настоящего изобретения ввиду вышеупомянутого является создание нового и усовершенствованного устройства в электрофильтре, предназначенного для подвешивания, регулирования (положения) и остукивания его осадительных электродов, которое позволяет более эффективно использовать создаваемое усилие остукивания во время очистки осадительных электродов. Другой целью настоящего изобретения является создание устройства для подвешивания, регулирования и остукивания, которое выполнено механически более простым, и, следовательно, его можно легко установить.

Эти цели достигаются за счет устройства типа, указанного во вступительной части, которое согласно настоящему изобретению отличается тем, что несущий элемент каждого ряда подвешен отдельно посредством соединительных элементов, которые, как было указано выше, соединяют несущий элемент с корпусом электрофильтра, тем самым обеспечивая возможность минимального горизонтального поворотного смещения, ограниченного для каждого ряда осадительных электродов и происходящего в продольном направлении электрофильтра. Поворотное смещение во время остукивания электродов происходит благодаря отдельной подвеске, следовательно, оно совершенно не зависит от остальных рядов. Под ограниченным минимальным поворотным смещением подразумевается поворотное движение, составляющее меньше примерно 5 мм длины несущего элемента в его продольном направлении.

Согласно настоящему изобретению соединительные элементы несущего элемента предпочтительно представляют собой два удлиненных стержня, каждый из которых образует угол α относительно вертикальной оси, проходящей через каждый стержень, который находится в интервале примерно 5 - 35^o, особенно в интервале примерно 5 - 15^o, таким образом, упомянутые стержни расположены в плоскости ряда по существу так, что расстояние между их нижними концами меньше, чем между их верхними концами. Вследствие того, что несущий элемент подвешен отдельно упомянутым способом, ряд осадительных электродов после остукивания будет самоцентрироваться, то есть он будет сразу же возвращаться в свое заданное первоначальное положение.

Чем меньше угол α, тем фактическая подвеска более подвижна: это значит, что корпус будет поглощать относительно большую величину остукивания, таким образом, очистка ухудшается. С другой стороны, чем больше угол α, тем менее упругой будет подвеска, в результате чего очистка также будет ухудшаться. Для достижения оптимальной очистки, то есть для передачи по возможности большего усилия остукивания осадительным электродам, согласно настоящему изобретению угол α регулируют так, чтобы корпус поглощал по возможности меньшую величину усилия остукивания. Кроме того, угол α необходимо регулировать так, чтобы исключить возможность слишком большого поворотного смещения осадительных электродов. Благодаря механически простой и легкой в установке подвеске обеспечивается более эффективная очистка осадительных электродов.

Согласно настоящему изобретению средства регулирования в устройстве состоят из верхних регулирующих элементов, взаимодействующих с несущим элементом, и/или нижних регулирующих элементов, взаимодействующих с нижними концами осадительных электродов. Верхние регулирующие элементы состоят предпочтительно из верхних кулачковых регулирующих элементов, взаимодействующих с торцовыми частями несущего элемента. Предпочтительно, кулачковые регулирующие элементы проходят по существу горизонтально в поперечном направлении электрофильтра через множество рядов и таким образом предотвращают смещение каждого ряда осадительных электродов в упомянутом направлении. Верхние регулирующие элементы также служат в качестве средств регулирования в продольном направлении электрофильтра особенно в случае, если угол α небольшой. Благодаря этим верхним регулирующим элементам управления, которые являются механически простыми и легкими в установке, достигается эффективное регулирование.

Для дополнительного улучшения регулирования помимо регулирования, осуществляемого при помощи верхних регулирующих элементов, внизу каждого ряда предпочтительно установлены нижние регулирующие элементы, и они взаимодействуют, как было указано выше, с нижними концами осадительных электродов.

Согласно предпочтительному варианту осуществления устройства по изобретению положение нижних концов осадительных электродов свободно регулируется нижними регулирующими элементами, с одной стороны, в поперечном направлении электрофильтра посредством пары продольно ориентированных горизонтальных тяг, между которыми расположены нижние концы осадительных электродов, а с другой стороны, в продольном направлении электрофильтра при помощи распорных элементов, расположенных перед, после и/или между осадительными электродами.

Следующий альтернативный предпочтительный вариант осуществления устройства по изобретению отличается тем, что положение нижних концов осадительных электродов надежно регулируется нижними регулирующими элементами в поперечном, а также в продольном направлении электрофильтра посредством продольно ориентированных горизонтальных тяг, к которым прикреплены предпочтительно болтами или закреплены нижние концы осадительных электродов.

Общим признаком регулирования нижними элементами является то, что каждый ряд осадительных электродов направляется в поперечном направлении электрофильтра при помощи поперечно ориентированных нижних кулачковых регулирующих элементов, расположенных на концах упомянутых тяг. Кулачковые элементы управления преимущественно проходят по существу вертикально в поперечном направлении электрофильтра через множество рядов и тем самым предотвращают смещение соответствующих рядов осадительных электродов в упомянутом направлении. Посредством этих нижних регулирующих элементов, которые являются механически простыми и легкими в установке, достигается эффективное управление. Также согласно настоящему изобретению нижние и верхние регулирующие элементы выполнены с учетом термического расширения.

Согласно настоящему изобретению опора остукивающего механизма установлена неподвижно прямо на верхней стороне несущего элемента и содержит выступ, являющийся точкой остукивания, который расположен так, что точка остукивания находится над горизонтальной осевой линией несущего элемента. Согласно альтернативному варианту осуществления опора может также проходить, по меньшей мере, через два ряда осадительных электродов в поперечном направлении электрофильтра. В этом случае опора, которая состоит, например, из плоского железного бруса, также установлена неподвижно прямо на верхней стороне несущего элемента каждого ряда.

Средство для остукивания в остукивающем механизме предпочтительно действует в вертикальной плоскости вокруг вращающегося вала, соединенного с ним и проходящего горизонтально в поперечном направлении электрофильтра, при этом остукивающее средство передает опоре горизонтально направленный легкий удар во время остукивания. В зависимости от варианта осуществления легкий удар передается опоре или прямо, или косвенно через вышеупомянутый остукивающий выступ.

Основным преимуществом устройства по изобретению является то, что каждый ряд осадительных электродов можно собрать снаружи электрофильтра и затем вставить.

Теперь настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:
Фиг. 1 - схематическое вертикальное сечение устройства согласно настоящему изобретению параллельно ряду осадительных электродов в электрофильре,
Фиг. 2 - горизонтальное сечение в направлении осадительных электродов, выполненное по линии B-B на фиг. 1,
Фиг. 3 - вид в увеличенном масштабе нижнего регулирующего элемента, представленного на фиг. 2,
Фиг. 4 - вертикальное сечение в направлении осадительных электродов, выполненное по линии A-A на фиг. 1.

Итак, фиг. 1 представляет собой схематически вертикальное сечение параллельно ряду 1 осадительных электродов 2 в электрофильтре, который снабжен устройством для подвешивания, регулирования и остукивания осадительных электродов 2 для каждого ряда 1 осадительных электродов 2.

Электрофильтр содержит множество полей для последовательного осаждения, причем каждое поле состоит из множества параллельных рядов 1 заземленных осадительных электродов 2, которые расположены вертикально последовательно соответствующими рядами. Каждый ряд 1 осадительных электродов состоит из в основном имеющих форму пластины селекционных металлических листов, между которыми образованы проходы для запыленного газа, подлежащего очистке. Поток газа в электрофильтре проходит горизонтально, как показывает стрелка Ст. Между каждым рядом 1 соединительных электродов 2 расположены разрядные электроды /не показаны/, которые соединены с источником отрицательного напряжения.

Как показано на фиг. 1, осадительные электроды 2 каждого ряда у своих верхних концов прикреплены заклепками или болтами к горизонтально ориентированному жесткому при изгибе несущему элементу в форме U-образной балки 3. U-образная балка 3, в свою очередь, отдельно и с возможностью перемещения подвешена посредством соединительных элементов, которые в показанном варианте исполнения состоят из двух наклонных продолговатых круглых стержней 4a, 4b. Круглые стержни 4a, 4b расположены в плоскости ряда и направлены таким образом, что их нижние концы обращены в сторону друг друга и образуют угол α, равный примерно 10^o, относительно вертикальной оси V, проходящей через соответствующие круглые стержни. Нижние концы круглых стержней 4a, 4b прикреплены к концевым частям U-образной балки на ее верхней полке, a верхние концы круглых стержней прикреплены к корпусу 5. Благодаря этой выполненной согласно настоящему изобретению, специальной подвеске U-образной балки 3 и тому, что осадительные электроды 2 находятся в прямом контакте с U-образной балкой 3, корпус 5 поглощает очень незначительную величину усилия для остукивания, в результате достигается эффективная очистка. Кроме того, горизонтальное поворотное смещение ряда 1 осадительных электродов, возникающее в процессе очистки, будет минимальным.

В показанном варианте осуществления остукивающий механизм 6 для очистки осадительных электродов 2 каждого ряда расположен в центре U-образной балки 3 и содержит молоток 7 для остукивания, который действует в вертикальной плоскости вокруг вращающегося вала 8, проходящего горизонтально в поперечном направлении электрофильтра, и опору 9. Как показано на фиг. 1, опора 9 в виде L-образного бруска закреплена неподвижно при помощи болтов непосредственно на верхней стороне U-образной балки 3 и содержит остукивающий выступ 10. Таким образом, U-образная балка 3 служит в качестве несущего элемента, а также средства для остукивания осадительных электродов 2. Во время очистки U-образная балка 3 смещается горизонтально за счет воздействия на нее остукивающего молотка 7, передающего остукивающему выступу 10, расположенному на опоре, легкий удар, который передается в виде ударной волны осадительным электродам 2 через несущую балку 3. Таким образом, точка остукивания остукивающего молотка 7 расположена так, что она находится над горизонтальной осевой линией C U-образной балки 3, которую также видно на фиг.4. Ударная волна распространяется вниз вдоль всех осадительных электродов 2 ряда 1, которые вынуждены, таким образом, вибрировать, после чего слой пыли разрыхляется за счет вибраций. Затем частицы пыли падают в сборный бункер /не показан/, принадлежащий соответствующим полям осаждения.

Показанное устройство также содержит средства регулирования, которые состоят из верхних и нижних регулирующих элементов управления для регулирования смещения каждого ряда 1 осадительных электродов в поперечном, а также в продольном направлении электрофильтра. Чтобы предотвратить искрение (поверхностный пробой), возникающее во время выполнения операции очистки из-за смещения ряда 1 в поперечном направлении электрофильтра, U-образная балка 3 оснащена верхними регулирующими элементами, выполненными в виде верхних кулачковых регулирующих элементов 11a, 11b, которые на каждом конце U-образной балки взаимодействуют с ее стенкой. Верхние кулачковые регулирующие элементы 11a, 11b также в определенной степени регулируют положение несущего элемента 3 ряда и тем самым самого ряда в продольном направлении электрофильтра особенно при небольших углах α.

В показанном варианте осуществления верхние кулачковые регулирующие элементы 11a, 11b проходят горизонтально через множество рядов в поперечном направлении электрофильтра. В показанном варианте осуществления нижние концы осадительных электродов 2 каждого ряда направляются свободно в продольном, а также в поперечном направлении электрофильтра с помощью нижних регулирующих элементов, как это будет видно из следующего описания.

Как показано на фиг. 1 и 2, нижние концы осадительных электродов вставлены между парой стержней в форме плоских железных стержней 12a, 12b, ориентированных горизонтально в продольном направлении. Таким образом, плоские железные стержни предотвращают смещение осадительных электродов в поперечном направлении электрофильтра. Направление осадительных электродов 2 в продольном направлении электрофильтра достигается посредством распорных элементов 13, расположенных перед, после и между осадительными электродами 2. Как показано на фиг. 3, распорные элементы 13 установлены неподвижно в поперечном направлении поперек стержней 12a, 12b. Кроме того, ряд 1 осадительных электродов направляется в поперечном направлении электрофильтра нижними кулачковыми регулирующими элементами 14a, 14b, сориентированными вертикально в поперечном направлении и расположенными на концах указанных пар стержней. В центре ряда 1 стержни 12a, 12b также имеют опорную подвеску 15. Описанные выше средства регулирования конструктивно выполнены с учетом теплового расширения. Расстояние между парой стержней задается распорными элементами /не показаны/, расположенными между стержнями в соответствующих положениях.

Естественно настоящее изобретение не ограничено описанными вариантами осуществления, в объеме приложенной формулы изобретения его можно модифицировать различным образом.

Например, положение нижних концов осадительных электродов 2 можно регулировать не свободно, а жестко.

Опору 9 можно, например, сконструировать так, чтобы она могла проходить, по меньшей мере, через два последовательно расположенных параллельных ряда 1 осадительных электродов 2 в поперечном направлении электрофильтра, а не через один ряд.

Изобретение предназначено для использования в устройстве электрофильтра для подвешивания, регулирования (направления) и остукивания одного или более осадительных электродов, расположенных по существу вертикально в один или более по существу параллельных рядов. Устройство содержит для каждого ряда по существу горизонтально ориентированный несущий элемент, к которому прикреплены верхние концы осадительных электродов, соединительные элементы, которые соединяют несущий элемент с корпусом электрофильтра, средства управления для направления смещения каждого ряда осадительных электродов в поперечном и/или продольном направлении электрофильтра и остукивающий механизм для остукивания осадительных электродов каждого ряда. Указанный механизм содержит средство для остукивания, например молоток, и опору, соединенную с несущим элементом. Несущий элемент каждого ряда подвешен отдельно при помощи соединительных элементов, тем самым обеспечивая возможность совершения при остукивании минимального горизонтального поворотного движения, ограниченного для каждого ряда осадительных электродов и происходящего в продольном направлении электрофильтра. Это позволяет более эффективно использовать создаваемое усилие остукивания во время очистки электродов при более простом конструктивном выполнении устройства. 9 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Устройство в электрофильтре, предназначенное для подвешивания, направления и остукивания одного или более осадительных электродов (2), расположенных в основном вертикально в один или более по существу параллельных рядов (1), причем устройство содержит для каждого ряда (1) по существу горизонтально сориентированный опорный элемент (3), к которому прикреплены верхние концы осадительных электродов (2), соединительные элементы (4а, 4b), которые соединяют опорный элемент (3) с корпусом (5) электрофильтра, направляющие средства (11a, 11b, 12a, 12b, 13, 14a, 14b) для направления смещения каждого ряда (1) осадительных электродов в поперечном и/или продольном направлении электрофильтра и остукивающий механизм (6) для остукивания осадительных электродов (2) каждого ряда, содержащий средство (7) для остукивания, например молоток для остукивания, и опору (9), соединенную с опорным элементом (3), причем опорный элемент (3) каждого ряда отдельно подвешен посредством указанных соединительных элементов (4a, 4b), отличающееся тем, что соединительные элементы (4a, 4b) прикреплены с возможностью перемещения и выполнены в виде удлиненных стержней, каждый из которых образуют угол α относительно вертикальной оси (V), который составляет от 5 до 35^o, тем самым обеспечивая возможность ограниченного минимального горизонтального поворотного смещения каждого ряда (1) осадительных электродов в продольном направлении электрофильтра во время остукивания. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что соединительные элементы опорного элемента (3) образованы двумя удлиненными стержнями (4a, 4b), каждый из которых образует угол α, составляющий от 5 до 15^o, и расположены таким образом, что стержни (4a, 4b) лежат по существу в плоскости ряда, так что расстояние между их нижними концами меньше, чем между их верхними концами. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что направляющие средства состоят из верхних направляющих элементов (11a, 11b), взаимодействующих с опорным элементом (3), и/или нижних направляющих элементов (12a, 12b, 13, 14a, 14b), взаимодействующих с нижними концами осадительных электродов (2). 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что верхние направляющие элементы состоят из верхних кулачковых направляющих элементов (11a, 11b), взаимодействующих с торцевыми частями опорного элемента, причем кулачковые направляющие элементы проходят по существу горизонтально в поперечном направлении электрофильтра. 5. Устройство по п.3 или 4, отличающееся тем, что нижние концы осадительных электродов свободно направляются нижними направляющими элементами (12a, 12b, 13, 14a, 14b), с одной стороны, в поперечном направлении электрофильтра посредством продольно ориентированной пары стержней (12a, 12b), например плоских железных стержней, между которыми расположены нижние концы осадительных электродов, а с другой стороны, в продольном направлении электрофильтра посредством распорных элементов (13), расположенных перед, после и/или между осадительными электродами (2). 6. Устройство по п.3 или 4, отличающееся тем, что нижние концы жестко направляются нижними направляющими элементами (12a, 12b) в поперечном, а также в продольном направлении электрофильтра продольно ориентированными горизонтальными стержнями, к которым прикреплены нижние концы осадительных электродов. 7. Устройство по п.5 или 6, отличающееся тем, что каждый ряд (1) направляется в поперечном направлении электрофильтра поперечно ориентированными нижними кулачковыми направляющими элементами (14a, 14b) на концах упомянутых стержней. 8. Устройство по одному из пп.1 - 7, отличающееся тем, что опора (9) установлена неподвижно непосредственно на верхней стороне опорного элемента и содержит остукивающий выступ (10), образующий точку остукивания средства (7) остукивания, причем указанный выступ расположен таким образом, что точка остукивания находится над горизонтальной осевой линией С опорного элемента. 9. Устройство по одному из пп.1 - 7, отличающееся тем, что опора (9) проходит через, по меньшей мере, два ряда (1) осадительных электродов (2) в поперечном направлении электрофильтра и установлена неподвижно непосредственно на верхней стороне опорного элемента (3) каждого ряда. 10. Устройство по п.8 или 9, отличающееся тем, что остукивающее средство (7) действует в вертикальной плоскости вокруг вращающегося вала (8), проходящего по существу горизонтально в поперечном направлении электрофильтра, причем остукивающее средство передает опоре (9) горизонтально направленный удар во время остукивания.