Способ регенерации коронирующих и осадительных электродов многопольного электрофильтра и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК B03C3/74 

Изобретение относится к технике пылеулавливания с использованием электростатического эффекта осаждения, конкретно к системам регенерации электрофильтров, и может быть использовано в сухих электрофильтрах с плоскими электродами в различных отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение эффективности пылеулавливания снижением вторичного уноса пыли при регенерации и повышением степени очистки электродов.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Первый из осадительных электродов 1 каждого поля электрофильтра соединен токо- подводами 2 последовательно со всеми нечетными электродами, последний из которых - электрод 3 - заземлен. Четные электроды 4 соединены так же, причем последний из них - электрод 5 - заземлен, а все осадительные электроды , 3, 4, 5 и т.д. расположены на изоляторах (не показаны). Токоподводы 2 установлены на вертикальных или горизонтальных торцах электродов 1, 3 и т.д. в зависимости от геометрии электродов и необходимых значений индуктивности, электрического сопротивления и других параметров. Токоподводы 2 могут быть гибкими или жесткими в зависимости от места установки. Первый электрод 1 соединен переключателем 6 полярности с накопительным конденсатором 7, соединенным также разрядником 8 со вторым электродом 4.

В процессе регенерации электрофильтра конденсатор 7, заряженный источником питания, соединяют разрядником 8 с помощью токоподводов 2 с осадительными электродами 1, 3, 4 и 5 подачей на разрядник 8 запускающего импульса. В положении переключателя 6 полярности все электроды обеих ветвей соединены последовательно и обтекаются током в направлениях, показанных на чертеже стрелками. В каждой паре соседних электродов, например 1 и 4 направление тока одинаково и противоположно току в соседних парах. Перед запуском второго радиоимпульса переключателем 6 заземляют конденсатор 7, а электроды соединяют в две параллельные ветви 1 и 3 и 4 и 5, поэтому во втором радиоимпульсе направление тока в электродах 4 и 5 каждой пары остается прежни.у, а во втором электроде каждой пары изменено на противоположное. Конденсатор 7 совместно с индуктивностью электродов 1, 3, 4 и 5 образует колебательный контур с высокой собственной частотой колебаний, моделирующей импульс разрядного тока в виде радиоимпульса, затухание которого определено добротностью контура. Пондеромбтор- ная сила, обусловленная взаимодействием проводников с током равна

F |xop,I-l/2nd,(1)

где I - сила тока; 1 - длина электрода вдоль направления тока; d - расстояние между соседними осадительны.ми электродами; цо, - магнитная проницаемость среды - газа в электрофильтре.

Эта сила притягивает электроды один к другому при одинаковом направлении тока и отталкивает при различном направлении тока, поэтому предлагаемое соединение элект- родов обеспечивает их ускорение удвоенной силой, так как каждый электрод притягивается к одному соседнему и отталкивается от другого. Ускорение направлено по нормали к поверхности электродов и из5 меняется на обратное во втором радиоимпульсе тока относительно первого. Для электрода в виде прямоугольной пластины амплитуда ускорения, с учетом (1) равна

a 4UyiVdlhp,(2)

0 где I и h - ширина и толщина электрода; р - плотность материала с учетом пылевого слоя.

Длительность импульсов должна быть не менее 50-150 мкс, так как для того, чтобы

передать ускорение электрода на пылевой слой, необходимо определенное смещение б электрода пор.ядка размера частиц, слагающих слой. Длительность найдена по экспериментальным значениям ускорения т 0,5л (б/а ) (3)

Q Несущая частота колебаний радиоимпульса псевдоожижает монослой частиц, непосредственно прилегающих к поверхностям электродов, за счет электромагнитного взаимодействия токов высокой частоты при малых амплитудах смещения (3), когд,а ускоре ние электрода не охватывает всю толщину слоя пыли, а также за счет электростатического взаимодействия заряда электрода с зарядом пылевого слоя, наведенным коронным разрядом электрофильтра и радиоимпульсом на электроде. Сила электроста0 тического взаимодействия возрастает с у.мень- щением толш.кны и в монослое частиц у поверхности электрода приобретает наибольшее значение, ведущее к нарушению этого слоя в виде псевдоожижения. Следует отметить, что с повышением удельного электрического сопротивления пыли и ростом ад- тезии слоя к электроду электростатическая сила также возрастает за счет увеличения заряда слоя в коронном разряде, что обеспечивает надежное псевдоожижение бой пыли. Несущая частота в пределах 0,1 - 1 МГц определена экспериментально з модельной установке.

Псевдоожижение монослоя с одновременным ускорением всего слоя пыли способствует его отрыву от электрода в виде еди5 ного целого без распыления тонких фракций, что снижает вторичный учос при регенерации по сравнению с известными способами. Так как зона OTjjbiea слоя от элект5

рода определена псевдоожижением, на электроде после регенерации остается минимальное количество пыли. Эти два обстоятельства повышают эффективность пылеулавливания.

Поочередное ускорение электродов в противоположных направлениях способствует оптимизации отрыва слоев на обеих сторонах электрода. Регенерация коронирующих электродов происходит попутно индукционными токами, наведенными электромагнитными полями соседних осадительных электродов. Механизм отрыва слоя пыли в основном аналогичен указанному, однако силы, ускоряющие коронирующне электроды, имеют составляющую вдоль электрода, и при малой продольной жесткости деформируют электрод, способствуя удалению пылевого слоя.

Таким образом, способ и устройство для его осуществления позволяют повысить эффективность пылеулавливания снижением вто- 20 ричного уноса при регенерации и повыще0

5

0

ннем степени очистки Электродов путе.м псевдоожижения подслоя пыли и рационального распределения ускорений, повыщенных вдвое по сравнению с известным способом при равном значении тока в импульсе. Способ позволяет фактически снизить адгезию пыли к электроду, сохраняя аутогезию частиц в слое, поэтому отрыв слоя от электрода происходит по всей поверхности как единого целого без существенных разрущений при падении в бункер аппарата. Так как смещение электрода при регенерации составляет микрометры, отсутствуют крупномасщтаб- ные колебания электродов, нарушающие электрический режим электрофильтра. Поэтому при использовании способа упрощается конструкция осадительных электродов, которые могут быть выполнены в виде плоских полос без связи боковых сторон при минимальной толщине. Это снижает стоимость и металлоемкость аппарата, упрощает монтаж разабатываемых и модернизацию эксплуатируемых электрофильтров.

1. Способ регенерации коронирующих и осадительных .электродов многопольного электрофильтра путем пропускания через оса- дительные электроды переменного электрического тока, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности пылеулавливания уменьшением вторичного уноса пыли при регенерации и повышением степени очистки электродов, электрический переменный ток формируют в виде радиоимпульса с несущей частотой в пределах 0,01 - 1 МГц и длительностью огибающей не менее 50-150 МКС, который направляют вдоль осадительных электродов в одном поле электрофильтра в одинаковом направлении в каждой паре соседних электродов и в противоположном в соседних парах, затем пропускают второй такой же радиоимпульс в направлении тока первого в одном из электродов каждой пары и в противоположном во втором электроде пары, причем корони- рующие электроды регенерируют индукционными токами, наведенными электромагнитными полями соседних осадительных электродов. 2. Устройство для регенерации коронирующих и осадительных электродов многопольного электрофильтра, содержащее электрический конденсатор, соединенный разрядником и токоподводами .с электродами электрофильтра, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности пылеулавливания уменьщением вторичного уноса пыли при регенерации к повышением степени очистки электродов, оно снабжено переключателем полярности, соединенным с конденсатором и первым осадительным электродом, соединенным последовательно с нечетными осади- тельными электродами всего поля электрофильтра токоподводами, установленными на их торцах, а второй осадительный электрод аналогично соединен с четными электродами и с конденсатором, причем все электроды снабжены изоляторами, а последние электроды обеих ветвей заземлены. о СО ж/х / хх W