ЭЛЕМЕНТ КОРОНИРУЮЩЕГО ЭЛЕКТРОДА ЭЛЕКТРОФИЛЬТРА Российский патент 2023 года по МПК B03C3/41 

Предлагаемое техническое решение относится к электрофильтрам, применяемым для очистки газов в различных отраслях промышленности.

Известен ленточный элемент коронирующего электрода электрофильтра (А.С. №204322 кл. В03С 3/34, Б.И. №22, 1967 г.) с остриями или фиксированными точками коронирования, образованными треугольными отгибами. С целью повышения механической прочности края ленточного элемента выполнены в виде трубы.

Однако в конструкции известного элемента имеются четыре зоны концентрации механических напряжений: зона отгиба наконечников, зона между основанием треугольного отверстием после высечения треугольного наконечника и трубами, зона между соседними отверстиями по длине элемента и радиус трубы. Повышенное количество концентраторов напряжений снижает надежность коронирующих элементов при воздействии повторных ударных нагрузок, необходимых для удаления с них отложений пыли или золы.

Известен коронирующий элемент коронирующего электрода электрофильтра RU 84742, в котором недостаточная надежность элемента по а.с. 204322 от повторных ударных воздействий, повышается за счет конструктивных мероприятий по выполнению зон концентраторов напряжений.

Однако, известные элементы имеют общий недостаток, выраженный в повышенном напряжении зажигания короны, которое обусловлено большим радиусом кривизны концов треугольных наконечников. Причиной большого радиуса кривизны наконечников является технология их изготовления путем вырубки из листа, что не позволяет обеспечить требуемую остроту концов наконечников, и, как следствие, меньший радиус кривизны концов, что позволяло бы снизить напряжение зажигания коронного разряда и повысить эффективность электрофильтра.

Известен элемент коронирующего электрода электрофильтра RU 2229939, включающий ленточный корпус с профилированной центральной частью, необходимой для жесткости элемента, и плоскими краевыми секциями с треугольными наконечниками, которые образованы путем надреза плоской краевой секции и отгиба полученного треугольного наконечника от плоской краевой секции. При надрезе плоской краевой секции под углом к торцевой линии обеспечивается повышенная острота концов треугольных наконечников, что приводит к появлению тока короны при более низком напряжении и обеспечивает этим повышение эффективности электрофильтра.

Однако в конструкции этого элемента имеются концентраторы напряжений: в зоне отгиба треугольного наконечника, на которую влияет угол надреза и внутренний радиус между треугольным наконечником и плоской краевой секцией и в зоне между профилированной центральной частью и основанием треугольного наконечника, на которую влияет внутренний радиус между профилированной центральной частью и плоской краевой секцией, а также расстояние между профилированной центральной частью и основанием треугольного наконечника. Это снижает надежность коронирующих элементов при воздействии повторных ударных нагрузок.

Технической задачей предлагаемого изобретения и достигаемым при ее решении техническим результатом является повышение надежности коронирующих элементов с пониженным напряжением зажигания короны при воздействии повторных ударных нагрузок.

Указанный технический результат достигается тем, что у элемента коронирующего электрода электрофильтра с фиксированными точками коронирования, включающего ленточный корпус с профилированной центральной частью и плоскими краевыми секциями, надрезанными под углом к торцевым линиям с образованием треугольных наконечников, отогнутых от плоских краевых секций, а в зависимости от толщины ленты внутренние радиусы между треугольным наконечником и плоской краевой секцией и между профилированной центральной частью и плоскими краевыми секциями составляют не менее 1,25 толщины, а расстояние от основания треугольного наконечника до профилированной центральной части составляет не менее 2-х толщин, при этом угол между торцевой линией и внутренней стороной треугольного наконечника составляет от 10° до 45°.

В предлагаемом элементе коронирующего электрода электрофильтра фиксированные точки коронирования образуются путем надреза плоской краевой секции под углом к торцевой линии и отгиба полученного треугольного наконечника с острым концом от плоской краевой секции. Внутренний радиус между отогнутым наконечником и плоской краевой секцией выполнен не менее 1,25 толщины ленты. При этом снижается уровень концентрации напряжения в месте гибки. Аналогично, для снижения концентрации напряжения внутренний радиус между профилированной центральной частью и плоскими краевыми секциями также составляют не менее 1,25 толщины ленты.

Наиболее опасным местом в конструкции предлагаемого элемента с точки зрения повышенных концентраций напряжений является точка окончания надреза плоской краевой секции, которая приближена к профилированной центральной части. В этой точке сосредоточены внутренние напряжения от надреза плоской краевой секции и отгиба образовавшегося треугольного наконечника, а также добавляются напряжения от перехода профилированной центральной части в плоскую краевую секцию. Результаты стендовых испытаний показали, что именно из этой точки чаще возникают трещины, приводящие к последующему усталостному вибрационному разрушению элемента. В связи с чем расстояние от основания треугольного наконечника до профилированной центральной части выполнено не менее 2-х толщин ленты.

Вместе с тем на концентрацию напряжений в опасной точке оказывает влияние угол надреза или угол между линией надреза и торцевой линией плоской краевой секции. При этом с одной стороны с уменьшением угла происходит уменьшение радиуса кривизны, что снижает напряжение зажигания короны и повышает эффективность электрофильтра, а с другой стороны уменьшается длина основания треугольного наконечника, что приводит к появлению трещин в основании наконечника и отрыву наконечников даже в период изготовления элементов. К тому же при увеличении угла надреза более 45° угол в опасной точке становится острым по сравнению с другими углами треугольного наконечника, что усиливает уровень концентрации напряжений в этом месте элемента. В связи с изложенным предложен угол между торцевой линией и стороной треугольного наконечника в диапазоне от 10° до 45°. Предлагаемый диапазон угла позволяет обеспечивать радиус кривизны концов в диапазоне от 0,01 до 0,5 мм, известный из RU 2448779.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется на следующих фигурах.

На фиг. 1 изображен вид сверху коронирующего элемента в плоскости ленточного корпуса.

На фиг. 2 изображен разрез вид сбоку этого же элемента.

На фиг. 3 изображено поперечное сечение элемента А-А на фиг. 2.

Позиции на фиг. 1-3:

1 - фиксированные точки коронирования (концы треугольных наконечников);

2 - профилированная центральная часть в ленточном корпусе элемента;

3 - плоские краевые секции ленточного корпуса элемента;

4 - треугольный наконечник;

5 - угол надреза (угол между торцевой линией и внутренней стороной треугольного наконечника);

6 - торцевая линия;

7 - внутренняя сторона треугольного наконечника (глубина надреза);

8 - основание треугольного наконечника.

Обозначения на фиг. 1-3:

а - толщина ленты (ленточного корпуса);

R₁ - внутренний радиус между треугольным наконечником и плоской краевой секцией;

R₂ - внутренний радиус между профилированной центральной частью и плоскими краевыми секциями;

b - расстояние «b» от основания треугольного наконечника до профилированной центральной части.

Элемент коронирующего электрода электрофильтра с фиксированными точками коронирования 1 включает ленточный корпус с профилированную центральную часть 2 и плоские краевые секции 3 с треугольными наконечниками 4. Треугольные наконечники 4 образованы путем надреза плоских краевых секций 3 под углом 5 к торцевой линии 6 на глубину, равной внутренней стороне треугольного наконечника 7. После надреза плоских краевых секций 3 треугольные наконечники 4 отгибаются на угол, близкий к 90° по отношению к плоской краевой секции 3. В результате отгиба треугольный наконечник 4 становится прямоугольным треугольником, гипотенузой которого является внутренней стороной треугольного наконечника 7, а катет в месте отгиба является основанием 8 треугольного наконечника 4. При этом в зависимости от толщины ленты «а» внутренние радиусы между треугольным наконечником 4 и плоской краевой секцией 3 «R₁» и между профилированной центральной частью 2 и плоскими краевыми секциями 3 «R₂» составляют не менее 1,25 толщины, а расстояние «b» от основания 8 треугольного наконечника 4 до профилированной центральной части 2 составляет не менее 2-х толщин, при этом угол между торцевой линией 6 и стороной треугольного наконечника 7 составляет от 10° до 45°.

Описанная в данном примере конструкция элемента коронирующего электрода электрофильтра не является единственно возможной для достижения вышеуказанного технического результата и не исключает других вариантов, содержащих совокупность признаков, включенных в независимый пункт формулы изобретения.

Предлагаемая конструкция элемента коронирующего электрода электрофильтра обеспечивает повышенную надежность коронирующих элементов с пониженным напряжением зажигания короны при воздействии повторных ударных нагрузок, необходимых для удаления с них отложений пыли или золы.

Использование предлагаемых элементов в конструкции электрофильтра позволяет повысить надежность электрофильтра в целом, т.к. разрушение хотя бы одного элемента приводит к прекращению очистки всего электрического поля электрофильтра.

Изобретение относится к устройствам для очистки газов в различных отраслях промышленности. Элемент коронирующего электрода с фиксированными точками коронирования включает ленточный корпус с профилированной центральной частью и плоские краевые секции, надрезанные под углом к торцевым линиям с образованием треугольных наконечников, отогнутых от плоских краевых секций. Внутренние радиусы между треугольным наконечником и плоской краевой секцией и между профилированной центральной частью и плоскими краевыми секциями составляют не менее 1,25 толщины. Расстояние от основания треугольного наконечника до профилированной центральной части составляет не менее 2-х толщин. Угол между торцевой линией и стороной треугольного наконечника составляет от 10° до 45°. Повышается надежность коронирующих элементов с пониженным напряжением зажигания короны при воздействии повторных ударных нагрузок, необходимых для удаления с них отложений пыли. 3 ил.

Элемент коронирующего электрода электрофильтра с фиксированными точками коронирования, включающий ленточный корпус с профилированной центральной частью и плоскими краевыми секциями, надрезанными под углом к торцевым линиям с образованием треугольных наконечников, отогнутых от плоских краевых секций, отличающийся тем, что в зависимости от толщины ленты внутренние радиусы между треугольным наконечником и плоской краевой секцией и между профилированной центральной частью и плоскими краевыми секциями составляют не менее 1,25 толщины, а расстояние от основания треугольного наконечника до профилированной центральной части составляет не менее 2-х толщин, при этом угол между торцевой линией и внутренней стороной треугольного наконечника составляет от 10° до 45°.