ЭЛЕКТРОФИЛЬТР Российский патент 2000 года по МПК B03C3/00 

Изобретение относится к технике изготовления газоочистных и пылеулавливающих аппаратов и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности, в цветной металлургии, в производстве минеральных удобрений и др.

Известен электрофильтр, содержащий корпус, коронирующие электроды, осадительные электроды из полимерных модульных пластин и узел фиксации электродов. Осадительные электроды выполняются в виде шестигранников, каждая сторона которых состоит из одной пластины. Пластины осадительных электродов соединяются по всей длине или в отдельных местах (см. авторское свидетельство N 1815843, кл. B 03 C 3/16, Б.И. N 15, 1996 г.).

Недостатком этого электрофильтра является снижение эффективности очистки газов из-за коробления осадительных электродов.

Известен электрофильтр, в котором осадительные электроды выполняются из полимерных пластин, расположенных вертикально и установленных с промежутками. Вертикальные пластины в нижней и средней частях электродов скрепляются поперечными пластинами. Пластины натягиваются грузами (см. авторское свидетельство N 1153989, кл. B 03 C 3/60, Б.И. N 17, 1985 г.).

В данном электрофильтре наличие поперечно расположенных пластин предотвращает коробление и раскачку вертикальных пластин осадительных электродов, что устраняет снижение эффективности электрофильтров. В то же время поперечные пластины являются очагами шламовых отложений, особенно в промежутках вертикальных пластин. Кроме того, данный электрофильтр изготавливается только с осадительными электродами пластинчатого типа, что снижает эффективность работы электрофильтра из-за наличия большой неоднородности электрического поля и мест, где электрическое поле отсутствует.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является электрофильтр, содержащий корпус, систему коронирующих электродов с несущей и коронирующей частями, систему осадительных электродов из полимерных модульных пластин и систему фиксации электродов. Пластины осадительных электродов соединяются между собой с образованием электродов шестигранной формы. Каждая сторона шестигранника выполняется из одной пластины. Пластины устанавливаются с зазором. Для фиксации пластины осадительных электродов снабжаются пазами, обеспечивающими свободный ход пластин. Коронирующие электроды выполняются в виде лент с зубьями, пластин с прикрепленными к ним гребенчатыми элементами, четырехгранной звездочки, многогранной звездочки, гребенки с зубьями на противоположных торцевых частях. Коронирующие электроды натягиваются грузами или закрепляются через систему изоляции. В качестве материала для изготовления коронирующих и осадительных систем используется тепло- и электропроводящий полимерный материал (см. патент РФ N 2036016, кл. B 03 C 3/00, Б.И. N 15, 1995 г.).

Недостатком известного электрофильтра является снижение рабочего напряжения в процессе эксплуатации из-за коробления пластин осадительных электродов, что уменьшает эффективность очистки газов.

Задача настоящего технического решения - обеспечение эффективности очистки газов в электрофильтре.

Решение задачи достигается техническим результатом, который заключается в стабилизации рабочего напряжения за счет сохранения геометрии шестигранных осадительных электродов электрофильтра из полимерных модульных пластин при максимальной величине допуска на линейность.

Технический результат достигается с помощью предлагаемого электрофильтра, включающего корпус, систему коронирующих электродов с несущей и коронирующей частями, систему осадительных электродов из полимерных модульных пластин с зазором между ними, соединенных с образованием электродов шестигранной формы, и системы фиксации осадительных и коронирующих электродов, отличительные особенности которого состоят в том, что в нем каждая сторона электрода шестигранной формы выполнена из двух пластин, при этом соотношение зазора между двумя пластинами, образующими одну сторону шестигранника, зазора между двумя пластинами соседних сторон шестигранника и шириной пластины составляет 0,1 - 0,2 : 0,15 - 0,25 : 1.

Кроме того, модульные пластины соседних сторон шестигранника в нижней части соединены элементами крепления, совпадающими в сочетании с формой стыков полимерных модульных пластин, установленными по продольным краям модульных пластин и имеющими три пары направляющих пластин, расстояние между которыми равно или больше толщины модульной пластины.

Также коронирующая часть коронирующих электродов выполнена в виде отдельных элементов, снабженных зубьями, а несущая часть - в виде стержня из металлической проволоки, покрытого свинцовой оболочкой, имеющей прямоугольное сечение. Система фиксации коронирующих электродов выполнена в виде П-образных скоб, которые введены в отверстия грузов для натяжения или в виде полос, каждая из которых соединена с двумя соседними фиксаторами, выполненными в виде цилиндра с прямоугольным отверстием внутри, опирающимся на груз для натяжения, и двойными ребрами с внешней стороны.

В качестве материалов для изготовления полимерных модульных пластин системы осадительных электродов, коронирующих частей системы коронирующих электродов, систем фиксации осадительных и коронирующих электродов используют теплопроводящий материал с коэффициентом теплопроводности 0,3 - 0,6 Вт/(м • К).

На фиг. 1 изображен электрофильтр, общий вид.

На фиг. 2 изображено сечение А-А осадительного и коронирующего электродов фиг. 1.

На фиг. 3 изображен вид на сторону осадительного электрода из полимерных модульных пластин шестигранной формы по стрелке Б фиг. 2.

На фиг. 4 изображен коронирующий электрод и система фиксации в виде П-образных скоб.

На фиг. 5 изображен коронирующий электрод и система фиксации, выполненная из полос.

На фиг. 6 изображено сечение В-В коронирующего электрода на фиг. 4 и 5.

Электрофильтр состоит из корпуса 1, коронирующих электродов 2, осадительных электродов 3 из полимерных модульных пластин 4, 5, 6. Пластины собраны в виде шестигранника, каждая сторона которого имеет две пластины 5 и 6. Пластины установлены с зазором 7, при этом соотношение зазора 7 между двумя пластинами 5 и 6 на одной из сторон шестигранника, зазора 8 между двумя пластинами 4 и 5 соседних сторон шестигранника и шириной пластины составляет 0,1 - 0,2 : 0,15 - 0,25 : 1. Верхней частью пластины осадительных электродов подвешены к трубной решетке 9 посредством серьги 10 и крюка 11, а в нижней части соединены элементами крепления 12, совпадающими в сечении с формой стыков полимерных модульных пластин 4, 5, 6, установленными по продольным краям модульных пластин и имеющим три пары направляющих пластин 13, расстояние между которыми равно или больше толщины модульной пластины. Коронирующие электроды 2 выполнены из коронирующей части в виде отдельных элементов 14 цилиндрической формы, снабженных зубьями 15, и несущей части 16 в виде стержня 17 из металлической проволоки, который покрыт оболочкой 18 из свинца, имеющей прямоугольное сечение. Натяжение коронирующих электродов осуществляют грузами 19 с отверстиями 20, в которые введены П-образные скобы 21 системы фиксации. В другом варианте система фиксации выполнена в виде полос 22, каждая из которых соединена с двумя соседними фиксаторами 23 в виде цилиндра 24 с прямоугольным отверстием 25 внутри и двойными ребрами 26 с внешней стороны. Полимерные модульные пластины 4, 5 и 6 осадительных электродов 3, коронирующие части 14 и 15 коронирующих электродов 2 и системы фиксации осадительных 3 и коронирующих 2 электродов изготовлены из теплопроводящего материала с коэффициентом теплопроводности 0,3 - 0,6 Вт/(м • К). Корпус 1 имеет патрубок 27 для подвода газа и патрубок 28 для отвода газа.

Электрофильтр работает следующим образом.

Загрязненный газ поступает через патрубок 27 в электрофильтр, равномерно распределяется по сечению электрофильтра и далее направляется в межэлектродное пространство, состоящее из коронирующих 2 и осадительных 3 электродов. Загрязняющие газ частицы, попадая под давлением коронного разряда отрицательного знака заряжаются и двигаются по направлению к заземленным осадительным электродам 3, осаждаются на их поверхности и затем удаляются одним из известных методов. Очищенный газ выводится через патрубок 28.

В процессе работы электрофильтра под воздействием химически агрессивной газовой среды происходит изменение геометрии (коробление) пластин осадительных электродов в виде шестигранника, пропорциональное ширине пластины. Предлагаемое техническое решение позволяет сохранить требуемую линейность осадительных электродов, что стабилизирует величину рабочего напряжения и, как следствие, обеспечивает эффективную очистку газа.

Выбор соотношения зазора между двумя пластинами, образующими одну сторону шестигранника, зазора между двумя пластинами соседних сторон шестигранника и шириной пластины 0,1 - 0,2 : 0,15 - 0,25 : 1 обусловлен тем, что при соотношении менее 0,1 : 0,15 : 1 допуск на отклонение от линейности пластин (серповидность) составляет 5% от ширины пластины и при расположении рядом пластин со встречным отклонением возможно их соприкасание или набегание одной на другую, что снижает рабочее напряжение (из-за деформации).

При соотношении более 0,2 : 0,25 : 1 расстояние между двумя пластинами одной стороны шестигранника и двумя пластинами соседних сторон увеличивается настолько, что начинает сказываться неоднородность электрического поля в зазорах между пластинами, в результате рабочее напряжение падает (краевой эффект).

Изобретение относится к газоочистным и пылеулавливающим аппаратам и используется в химической и нефтехимической промышленности, в цветной металлургии, а также в производстве минеральных удобрений. Электрофильтр включает корпус, систему коронирующих электродов с несущей и коронирующими частями, систему осадительных электродов из полимерных модульных пластин с зазором между ними, соединенных с образованием электродов шестигранной формы, и системы фиксации осадительных и коронирующих электродов. Каждая сторона шестигранника выполнена из двух пластин. Соотношение зазора между двумя пластинами, образующими одну сторону шестигранника, зазора между двумя пластинами соседних сторон шестигранника и шириной пластины составляет 0,1 - 0,2 : 0,15 - 0,25 : 1. Данное выполнение электрофильтра обеспечивает эффективную очистку газов. 6 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Электрофильтр, включающий корпус, систему коронирующих электродов с несущей и коронирующими частями, систему осадительных электродов из полимерных модульных пластин с зазором между ними, соединенных с образованием электродов шестигранной формы, и системы фиксации осадительных и коронирующих электродов, отличающийся тем, что в нем каждая сторона шестигранника выполнена из двух пластин, при этом соотношение зазора между двумя пластинами, образующими одну сторону шестигранника, зазора между двумя пластинами соседних сторон шестигранника и шириной пластины составляет 0,1 - 0,2:0,15 - 0,25:1. 2. Электрофильтр по п.1, отличающийся тем, что модульные пластины соседних сторон шестигранника в нижней части соединены элементами крепления, совпадающими в сечении с формой стыков полимерных модульных пластин, установленными по продольным краям модульных пластин и имеющими три пары направляющих пластин, расстояние между которыми равно или больше толщины модульной пластины. 3. Электрофильтр по п.1, отличающийся тем, что коронирующая часть коронирующих электродов выполнена в виде отдельных элементов, снабженных зубьями. 4. Электрофильтр по п.1, отличающийся тем, что несущая часть коронирующих электродов выполнена в виде стержня из металлической проволоки, покрытого свинцовой оболочкой, имеющей прямоугольное сечение. 5. Электрофильтр по п.1, отличающийся тем, что система фиксации коронирующих электродов выполнена в виде П-образных скоб, которые введены в отверстия грузов для нажатия. 6. Электрофильтр по п.1, отличающийся тем, что система фиксации коронирующих электродов выполнена из полос, каждая из которых соединена с двумя соседними фиксаторами, выполненными в виде цилиндра с прямоугольным отверстием внутри, опирающимся на груз для натяжения, и двойными ребрами с внешней стороны. 7. Электрофильтр по п.1, отличающийся тем, что полимерные модульные пластины системы осадительных электродов, коронирующие части системы коронирующих электродов, системы фиксации осадительных и коронирующих электродов выполнены из теплопроводящего материала с коэффициентом теплопроводности 0,3 - 0,6 Вт/(м•К).