Электрофильтр из полимерного материала Российский патент 2004 года по МПК B03C3/00 B03C3/40 

Изобретение относится к области очистки газов и может быть использовано в нефтехимической, нефтеперерабатывающей, металлургической, в производстве минеральных удобрений и других отраслях промышленности для очистки газов в электрическом поле.

Известен электрофильтр, содержащий осадительные и коронирующие электроды, изготовленные из полимерного материала. Осадительные электроды выполнены в виде вертикально установленных многоканальных пластин с пазами, в которые вставляются поперечные пластины осадительных электродов. Для обеспечения фиксации осадительных электродов имеются гребенчатые дистанционные планки, установленные пазами в пазы поперечных пластин осадительных электродов. Поперечные пластины электродов и гребенчатые дистанционные планки выполняют функцию элементов соединения вертикальных многоканальных пластин. В данном электрофильтре пластины осадительных электродов соединены в форму шестигранника.

Коронирующие электроды выполнены из несущих балок, к которым прикрепляются многоканальные пластины с ребрами, имеющие зубья (Авт. свид. СССР № 1815843, кл. В 03 С 3/16. Бюл. № 15, 1996).

Недостатки известного электрофильтра состоят в том, что наличие в вертикальных пластинах осадительных электродов и элементах соединения сквозных пазов снижает механическую прочность этих элементов, приводит к локальному растрескиванию полимерного материала и вследствие этого к обрыву электродов и выходу из работы электрического поля электрофильтра.

Кроме того, пазы являются очагами шламовых отложений на поверхности электродов, что уменьшает расстояние между осадительными и коронирующими электродами и тем самым снижает эффективность очистки газов.

Известно техническое решение, наиболее близкое заявляемому, согласно которому электрофильтр из полимерного материала содержит систему осадительных электродов и систему коронирующих электродов. Осадительные электроды выполнены в виде модульных пластин, содержащих полые трубки (каналы), соединенные между собой с образованием электродов шестигранной формы. Соединение пластин осуществляется с помощью системы фиксации с элементами соединения, которые снабжены направляющими пластинами. Расстояние между направляющими пластинами меньше или равно толщине модульной пластины осадительных электродов, что указывает на плотную посадку элемента соединения на модульной пластине. Пластины осадительных электродов подвешиваются с использованием системы подвеса. Коронирующие электроды состоят из коронирующей части в виде отдельных элементов цилиндрической формы с фиксированными точками коронирования и несущей части в виде стержня круглого сечения (патент РФ № 2080001, кл. В 03 С 3/40. Бюл. № 14, 1997).

В данном электрофильтре один элемент соединения в шестигранной осадительной системе соединяет три модульных пластины. В рабочих условиях электрофильтра при удлинении одной из пластин с плотно посаженным элементом соединения более чем двух других плотно посаженный элемент соединения упирается в соединительные элементы других пластин, что приводит к короблению пластин осадительных элементов, вследствие этого из-за падения рабочего напряжения в электрофильтре уменьшается эффективность очистки газов.

Задача предлагаемого технического решения - обеспечение эффективной очистки газов.

Поставленная задача решается достижением технического результата, который заключается в стабилизации рабочего напряжения за счет сохранения заданной величины расстояния между осадительными и коронирующими электродами путем предотвращения коробления пластин осадительных электродов.

Для достижения технического результата в электрофильтре из полимерного материала, включающем систему осадительных электродов в виде модульных многоканальных пластин, соединенных между собой с образованием электродов шестигранной формы, систему коронирующих электродов с коронирующими и несущими частями, систему фиксации пластин осадительных электродов с элементами соединения, снабженными направляющими пластинами, и систему подвеса пластин осадительных электродов, согласно изобретению модульные многоканальные пластины осадительных электродов установлены в элементах соединения с зазорами, при этом величина зазора между каждой боковой стороной каждой модульной многоканальной пластины и направляющими пластинами элемента соединения, зазора между каждым ребром каждой модульной многоканальной пластины и дном паза, образованного направляющими пластинами элемента соединения, относится к толщине модульной многоканальной пластины как 0,1-0,8:0,4-0,9:1.

Кроме того, модульные многоканальные пластины осадительных электродов в верхней части имеют отверстие трапецеидальной формы, в которое помещена часть системы подвеса, выполненная в виде крюка.

Также коронирующая часть коронирующих электродов выполнена из литых полимерных втулок с ребрами, имеющими зубья, а несущая часть коронирующих электродов выполнена в виде металлического стержня прямоугольного сечения.

Элементы соединения системы фиксации пластин осадительных электродов имеют основание с шестью направляющими пластинами, образующими три паза.

На фиг.1 изображен электрофильтр из полимерного материала, общий вид.

На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

На фиг.3 - выносной элемент Г на фиг.2.

На фиг.4 - вид по стрелке Б на фиг.2.

На фиг.5 - сечение В-В на фиг.4.

На фиг.6 - коронирующая часть коронирующего электрода на фиг.1.

На фиг.7 - сечение Д-Д на фиг.6.

Электрофильтр из полимерного материала состоит из системы осадительных электродов 1, системы коронирующих электродов 2, системы фиксации 3 и системы подвеса 4 осадительных электродов 1. Последние выполнены в виде модульных многоканальных пластин 5, которые соединены между собой в форму шестигранника системой фиксации 3 с элементами соединения 6, снабженными направляющими пластинами 7, образующими три паза. Пластины 5 установлены в пазах элементов соединения 6 с зазорами 8 и 9. При этом величина зазора 8 между каждой боковой стороной каждой модульной многоканальной пластины 5 и направляющими пластинами 7 элемента соединения 6, зазора 9 между каждым ребром 10 каждой модульной многоканальной пластины 5 и дном паза 11, образованного направляющими пластинами 7 элемента соединения 6, относится к толщине модульной многоканальной пластины 5 как 0,1-0,8:0,4-0,9:1. Пластины 5 осадительных электродов 1 в верхней части имеют отверстие 12 трапецеидальной формы, в которое помещена часть системы подвеса 4 осадительных электродов 1, выполненная в виде крюка 13, закрепленного на решетке 14 системы подвеса 4 осадительных электродов 1. Коронирующие электроды 2 выполнены из коронирующей части в виде литых полимерных втулок 15 с ребрами 16, имеющими зубья 17, и несущей части в виде металлического стержня 18 прямоугольного сечения.

Электрофильтр из полимерного материала работает следующим образом.

Загрязненный газ поступает в активную зону электрофильтра из полимерного материала, состоящую из системы осадительных электродов 1 и системы коронирующих электродов 2. Между электродами 1 и 2 создается неравномерное электрическое поле, образующееся незавершенным коронным разрядом отрицательного знака, под действием приложенного напряжения на коронирующие электроды и заземленными осадительными электродами. В электрическом поле частицы пыли и влаги, загрязняющие газ, заряжаются и перемещаются в сторону осадительных электродов 1, на которых оседают и затем удаляются промывкой или под действием силы тяжести (в случае жидких частиц). Очищенный газ выводится из электрофильтра.

В предлагаемом техническом решении установка модульных многоканальных пластин осадительных электродов в элементах соединения с зазорами позволяет всем трем пластинам осадительных электродов шестигранной формы свободно перемещаться в вертикальном направлении в элементах соединения, при этом элемент соединения всегда будет опираться на модульную многоканальную пластину, удлинение которой минимально.

Выбор отношения величины зазора между каждой боковой стороной каждой модульной многоканальной пластина и направляющими пластинами элемента соединения, зазора между каждым ребром каждой модульной многоканальной пластины и дном паза, образованного направляющими пластинами элемента соединения, к толщине модульной многоканальной пластины как 0,1-0,8:0,4-0,9:1 обусловлен тем, что при отношении менее 0,1:0,4:1 происходит защемление пластин в пазу, образованном направляющими пластинами элемента соединения, из-за попадания в него шламовых отложений, что не позволяет пластинам вертикально перемещаться, приводит к их короблению, уменьшению тем самым расстояния между осадительными и коронирующими электродами, вследствие этого падению рабочего напряжения на электрофильтре и снижению эффективности очистки газов.

При отношении более 0,8:0,9:1 свободное перемещение модульных многоканальных пластин в элементах соединения в горизонтальном направлении превышает максимально допустимое для электрофильтра (±5 мм), из-за чего снижается расстояние между коронирующими и осадительными электродами, рабочее напряжение и эффективность очистки газов.

Таким образом, предлагаемое конструктивное выполнение электрофильтра из полимерного материала при его эксплуатации в условиях агрессивной среды позволяет устранить коробление модульных многоканальных пластин осадительных электродов, тем самым стабилизировать рабочее напряжение и обеспечить эффективную очистку газов.

Изобретение относится к области очистки газов и может быть использовано в нефтехимической, нефтеперерабатывающей, металлургической, в производстве минеральных удобрений и других отраслях промышленности для очистки газов в электрическом поле. Изобретение обеспечивает эффективную очистку газов достижением технического результата, который заключается в стабилизации рабочего напряжения путем предотвращения коробления пластин осадительных электродов. Это достигается тем, что в электрофильтре из полимерного материала модульные многоканальные пластины осадительных электродов установлены в элементах соединения с зазорами, при этом величина зазора между каждой боковой стороной каждой модульной многоканальной пластины и направляющими пластинами элемента соединения, зазора между каждым ребром каждой модульной многоканальной пластины и дном паза, образованного направляющими пластинами элемента соединения, относится к толщине модульной многоканальной пластины как 0,1-0,8:0,4-0,9:1. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Электрофильтр из полимерного материала, включающий систему осадительных электродов в виде модульных многоканальных пластин, соединенных между собой с образованием электродов шестигранной формы, систему коронирующих электродов с коронирующими и несущими частями, систему фиксации пластин осадительных электродов с элементами соединения, снабженными направляющими пластинами, и систему подвеса пластин осадительных электродов, отличающийся тем, что модульные многоканальные пластины осадительных электродов установлены в элементах соединения с зазорами, при этом величина зазора между каждой боковой стороной каждой модульной многоканальной пластины и направляющими пластинами элемента соединения, зазора между каждым ребром каждой модульной многоканальной пластины и дном паза, образованного направляющими пластинами элемента соединения, относится к толщине модульной многоканальной пластины как 0,1-0,8:0,4-0,9:1.2. Электрофильтр по п.1, отличающийся тем, что модульные многоканальные пластины осадительных электродов в верхней части имеют отверстие трапецеидальной формы, в которое помещена часть системы подвеса, выполненная в виде крюка.3. Электрофильтр по п.1, отличающийся тем, что коронирующая часть коронирующих электродов выполнена из литых полимерных втулок с ребрами, имеющими зубья.4. Электрофильтр по п.1, отличающийся тем, что несущая часть коронирующих электродов выполнена в виде металлического стержня прямоугольного сечения.5. Электрофильтр по п.1, отличающийся тем, что элементы соединения системы фиксации модульных многоканальных пластин осадительных электродов имеют основание с шестью направляющими пластинами, образующими три паза.