Устройство для очистки электродов электрофильтра Советский патент 1991 года по МПК B03C3/74 

тания, а выход через генератор 12 пилообразного напряжения к генератору 11 качающейся частоты, который соединен с коммутатором 13, через который емкостный накопитель 7 энергии, подключен к высоковольтному источнику питания электрофильтра и к плазмотрону 6.

Плазмотрон 6 содержит стержнеобраз- ный вольфрамовый катод 14, смещаемый в продольном направлении, анод 15 в виде сопла Лаваля (выполненный из меди). Сопло 15 окружено оболочкой 16 (из латуни) так, что образуется канал 17 для охлаждения сопла 15 (потоком воды. газа). На сопле 15 закреплен изоляционный корпус 18 с подводящим патрубком 19 для подачи газа. В изоляционном корпусе 18 предусмотрено отверстие 20 для установки смещаемого катода 14. Пружина 21, опираемая на упор 22, прижимает катод 14 к входному устройству сопла 15. Плазменная струя 23 поступает в ударную трубу 24, в которой организуется ударная волна.

Устройство работает следующим образом.

Подлежащий очистке газ поступает в корпус 1, в котором расположены электро ды 5 электрофильтров, к которым прилагается высокое напряжение от высоковольтного источника питания элект рофильтра. В результате ионизации газа частицы золы, приобретая электрический заряд под действием сил электрического поля, двигаются к осадительным электродам, где и осаждаются. Для периодического встряхивания электродов используется плазмотрон 6, который позволяет повысить эффективность и упростить конструктивное исполнение в сравнении с известными механическими встряхивателями и прототипом, поскольку через емкостный накопитель 7 энергии запитывается непосредственно от высоковольтного источника питания электрофильтра и не требует дополнительного источника энергии.как известные устройства и прототип.

Использование плазмотрона определяет отделение пыли электродов в виде крупных конгломератов, способных ссыпаться в бункер. Этот процесс происходит в результате создания ударной волны в полости рас- положения электрофильтров и воздействием на последние в автоколебательном режиме, который обеспечивается регулятором частоты срабатывания коммутатора 13.

Емкостный накопитель 7 Энергии заряжается от высоковольтного источника питания электрофильтра через коммутатор 13. Затем через коммутатор 13 подключается к

аноду 15 и катоду 14 плазмотрона 6. При этом в плазмотроне 6 загорается электрическая дуга между катодом 14 и анодом 15, приводящая к тому, что находящийся над

соплом газ вытекает из сопла в виде плазменной струи 23 со сверхзвуковой скоростью, при этом в трубе 24 формируется ударная волна. Интенсивный нагрев плазмы разрядным током приводит к повышению

0 давления в плазменном канале и его расширению.

Дополнительный импульс поток плазмы получает от аксиальных компонент электромагнитных сил взаимодействия разрядного

5 тока в дуге с создаваемым этим током собственным магнитным полем. Во время быстрого расширения плазменного канала (скорость увеличения диаметра канала составляет 10 м/с) возникает ударная волна,

0 распространяющаяся от канала разряда в виде зоны сжатия с очень крутым передним фронтом и со скоростью, гораздо большей скорости расширения канала разряда. Ударная волна, подходя к некоторой точке

5 среды, приводит к скачкообразному возрастанию давления, плотности. Эта ударная волна воздействует на элементы конструкции электродов 5, создавая их вибрацию и сбрасывая крупные конгломераты золы в

0 бункер. Датчик 8 амплитуды вибрации выдает сигнал, пропорциональный виброколебаниям электрода 5. Расположение датчика в нижней части электрода 5 определяется необходимостью измерения амплитуды виб5 рации в точке, наиболее удаленной от выходного отверстия сопла Лаваля плазмотрона, т.е. минимальной расчетной амплитуды, для обеспечения более эффективности регулирования частоты за0 жигания дуги в плазмотроне б (по мере удаления фронта ударной волны от сопла Лаваля скорость ее распространения приближается к звуковой, а давление на фронте волны падает в результате рассеивания

5 энергии). В зависимости от слоя осевшей на электродах 5 пыли (золы) резонансная частота последних изменяется и для возбуждения их вибрации в автоколебательном режиме производится цикличное измене0 ние частоты работы плазмотрона 6, На вход коммутатора 13 поступает сигнал с генератора 11 качающейся частоты, перестройку которого осуществляет генератор 12 пилообразного напряжения. Девиация генерато5 ра 12 качающейся частоты перекрывает изменения резонансных характеристик электродов 5, что обеспечивает их вибрацию в автоколебательном режиме.

Длительность данного режима зависит oj размеров электрода 5, так как ударная

волна, вызывающая резонансные колебания последнего, распространяется в милли- секундные интервалы и в результате ее отражения от элементов конструкции создает эффект отделения от электродов золы в виде крупных конгломератов, лавинообразно. Ударная волна создает направленный сброс золы в сторону расположения приемного бункера, это определяется совпадением углов расположения оси плазмот- рона 6 и диагонали пластины электрода 5 относительно вертикали. При достижении максимального значения амплитуды вибрации электрода 5 срабатывает триггер 9, который закрывает схему И 10, обесточивая генератор 12 пилообразного напряжения, и цикл работы плазмотрона заканчивается.

Последующий цикл начинается подачей сигнала на второй вход триггера 9, который открывает схему И 10. Сигнал на триггер 9 может поступать от схемы контролирования концентрации золы в газах или устройства взвешивания фильтра. Расположение выходного отверстия сопла Лаваля в плазмотроне 6 выше верхней плоскости расположения торцов электродов обеспечивает воздействие ударной волны на всю поверхность электрода и эффективную очистку последнего. Генератор 12 пилообразного напряжения обеспечивает измене- ние частоты генератора 11 согласно характеристике пилообразного напряжения в пределах, соответствующих изменению резонансной частоты электродов 5.

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство обеспечивает повышение эффективности очистки газа до уровня межремонтного срока электрофильтра, кроме того установка упрощается конструктивно, поскольку устройство для очистки электродов электрофильтра запитывается от источника питания электрофильтра, а прототип предполагает подвод горючей смеси к детонационной камере сжигания.

Формула изобретения Устройство для очистки электродов электрофильтра, содержащее генератор пилообразного напряжения, схему И, соединенную одним из своих входов с источником питания, триггер, датчик амплитуды вибрации, установленный в нижней части электрода, генератор качающейся частоты, при этом выход датчика амплитуды вибрации соединен с входом триггера, выход которого подключен к второму входу схему И, выход которой через генератор пилообразного напряжения соединен с генератором качающейся частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности очи стки газа и упрощения конструктивного исполнения устройства, оно дополнительно снабжено плазмотроном, емкостным накопителем энергии и коммутатором, при этом емкостный накопитель энергии подключен через коммутатор к высоковольтному источнику питания электрофильтра и к плазмотрону, а генератор качающейся частоты подключен к коммутатору.

Изобретение относится к энергетике, металлургии, в частности к конструкциям устройств для очистки электродов электрофильтров. Цель изобретения - повышение эффективности очистки газа и упрощение конструкции. Устройство для очистки электродов электрофильтров содержит генератор пилообразного напряжения, схему И, соединенную одним из своих входов с источником питания, триггер, датчик амплитуды вибрации (ДАВ), установленный в нижней части электрода, генератор качающейся частоты (ГКЧ), при этом выход ДАВ соединен с входом триггера, выход которого подключен к второму входу схемы И, выход которой через генератор пилообразного напряжения соединен с ГКЧ. Устройство снабжено дополнительно плазмотроном, емкостным накопителем энергии (ЕНЭ) и коммутатором, при этом ЕНЭ подключен через коммутатор к высоковольтному источнику питания электрофильтра и к плазмотрону, а ГКЧ подключен к коммутатору. Разряд емкостного накопителя на плазмотрон приводит к зажиганию дуги и формированию ударной волны, которая, распространяясь вдоль электродов, встряхивает последние и лавинообразно ссыпает в бункер золу, осевшую на электродах. Контур регулирования частоты работы плазмотрона осуществляет автоматическое встряхивание электродов с резонансной частотой, определяемой ДАВ. 2 ил.

Фиг.1

Фиг.2