Коронирующий электрод электрофильтра Российский патент 2020 года по МПК B03C3/41 

Изобретение относится к очистке газов от взвешенных твердых и (или) жидких частиц с помощью электрофильтров в различных отраслях промышленности, в частности в теплоэнергетике, химической промышленности, промышленности строительных материалов, цветной и черной металлургии и др.

Известны различные варианты исполнения коронирующих электродов электрофильтров, например электрофильтр [1] (Ужов В.Н. Очистка промышленных газов электрофильтрами. Стр. 178. - М: Химия 1962.) Этот электрофильтр содержит ленточно-игольчатые коронирующие электроды в виде игл.

К недостаткам этого типа электрофильтра следует отнести постепенную расцентровку электродной системы по причине действия механизмов встряхивания. Это снижает степень очистки газов электрофильтрами в процессе их длительной эксплуатации.

Другим недостатком существующих коронирующих электродов является их склонность к обгоранию при переходе коронного разряда в дуговой разряд, вызванная конструктивными особенностями игольчатых электродов. Переход коронного разряда в дуговой разряд приводит не только к обгоранию коронирующих электродов, но и к тому, что на данном коронирующем электроде очистка газов практически прекращается, так как весь ток уходит в дугу разряда.

Например, в патенте [2] для решения вышеуказанных проблем предложено использовать коронирующие элементы, имеющие иглы различной длины и сечения, причем более длинные иглы имеют сечение меньшее, чем сечение коротких игл. Такое решение не устраняет проблемы центровки в корне, а только ведет к временному ее решению за счет обгорания более длинной иглы, что выражается в итоге уменьшением общего тока электрофильтра.

В то же время известны технические решения по устранению дугообразования. Например, в патенте [3] предложено объединять коронирующие электроды в секции, изолированные друг от друга, и соединять их параллельно с источником высокого напряжения через резисторы (балластные сопротивления).

Однако данный известный способ защиты от перехода коронного разряда в дуговой разряд не находит широкого применения в электрофильтрах из-за сложности его конструктивной технической реализации, требующей отдельной параллельной электрической высоковольтной разводки к коронирующим иглам, количество которых в электрофильтре исчисляется тысячами.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности решаемой задачи и совокупности общих существенных признаков является коронирующий электрод в патенте [4] (прототип), в котором использованы иглообразные коронирующие элементы, выполненные в виде плоских звездочек, насаженных на основу в виде втулок с возможностью перемещения, а втулки выполнены цилиндрическими.

Задачей предлагаемого изобретения является решение технической задачи по устранению проблем по центровке, защите от перехода коронного разряда в дуговой разряд, а также увеличения тока коронирующего электрода. Достигаемый при ее решении технический результат заключается в повышении степени очистки газов электрофильтром путем улучшения центровки электродной системы, устранения перехода коронного разряда в дуговой разряд и увеличения тока коронирующего электрода.

Поставленная задача решается тем, для ограничения тока коронирующих элементов с целью их защиты от перехода коронного разряда в дуговой разряд коронирующий электрод состоит из насаженных на проводник (провод или трубу), выполняющий роль токопроводящей шины, коронирующих элементов, выполненных в виде звездочки, одетой на основу в виде втулки из изолятора, с нанесенным на часть поверхности втулки балластным сопротивлением, соединенным с проводящим слоем внутри втулки, и эти втулки с сопротивлениями чередуются на токопроводящей шине с полностью изолирующими втулками.

Изобретение поясняется чертежом, где на Фиг. 1 изображен вид сбоку коронирующего элемента.

Обозначение позиций на чертеже:

1 - проводник (токопроводящая шина);

2 - втулка из изолятора, с нанесенным на часть поверхности изолятора балластным сопротивлением и проводящим слоем внутри втулки;

3 - звездочка;

4 - изолирующая втулка-демпфер;

5 - осадительный электрод (показан условно);

В отличие от коронирующего электрода в виде ленты с иглами в предлагаемом техническом решении сводятся к минимуму проблемы по центровке коронирующего электрода, решается вопрос защиты от перехода коронного разряда в дуговой разряд, а также увеличивается ток коронирующего электрода за счет возможности более плотной установки коронирующих элементов из-за уменьшения эффекта их взаимной экранировки ввиду наличия индивидуального балластного сопротивления на каждом из них. Дополнительным бонусом является возможность через подбор величины индивидуального балластного сопротивления более точно учитывать геометрию межэлектродного пространства с целью увеличения коэффициента использования внутреннего пространства электрофильтра.

Предлагаемое изобретение осуществляется следующим образом. В коронирующем электроде, согласно настоящему изобретению, монтаж коронирующих элементов может осуществляться как с помощью соединения втулок со звездочками меж собой при помощи разъемных соединений, так и при помощи внешнего обжатия набора втулок со звездочками с двух сторон.

Литература

1. Ужов В.Н. «Очистка промышленных газов электрофильтрами». М.: Химия 1962.

2. Патент RU 2448778 «Электрофильтр с самоцентрирующимися коронирующими элементами» МПК В03С 3/41, 2012.

3. Патент SU 521016 «Коронирующий электрод электросепаратора», МПК В03С 3/40, 1976.

4. Патент SU 1415523 «Коронирующий электрод», МПК В03С 3/41, 1983.

Изобретение относится к очистке газов от взвешенных твердых и (или) жидких частиц с помощью электрофильтров в различных отраслях промышленности, в частности в теплоэнергетике, химической промышленности, промышленности строительных материалов, цветной и черной металлургии и др. Устройство включает насаженные на проводник (провод или трубу), выполняющий роль токопроводящей шины, коронирующие элементы, выполненные в виде звездочки, одетой на основу в виде втулки из изолятора, с нанесенным на часть поверхности втулки балластным сопротивлением, соединенным с проводящим слоем внутри втулки, чередующимся с полностью изолирующими втулками. Повышается степень очистки газов электрофильтра путем улучшения центровки электродной системы, решения вопроса защиты от перехода коронного разряда в дуговой разряд, а также увеличения тока коронирующего электрода Возможность подбора величины индивидуального балластного сопротивления позволяет более рационально учитывать геометрию межэлектродного пространства с целью увеличения коэффициента использования внутреннего пространства электрофильтра. 1 ил.

Коронирующий электрод электрофильтра, состоящий из проводника в виде провода или трубы, выполняющего роль токопроводящей шины, и из насаженных на него коронирующих элементов, выполненных в виде звездочек из проводящего материала, отличающийся тем, что с целью увеличения тока с коронирующего электрода и предотвращения перехода коронного разряда в дуговой разряд на звездочке звездочку из проводящего материала с целью ее электрической изоляции от токопроводящей шины коронирующего электрода одевают на основу в виде втулки из изолятора с нанесенным на часть поверхности втулки балластным сопротивлением для передачи электрического тока от токопроводящей шины на звездочку и эти втулки с сопротивлениями чередуются на токопроводящей шине с полностью изолирующими втулками-демпферами.