Устройство для выделения частиц из потоков газа Советский патент 1980 года по МПК B03C3/02 B03C3/40 B01D35/06 

1

Изобретение относится к области выделения дисперсных частиц из газов или паров с использованием электростатического эффекта и может быть применено для очистки газов с высокой начальной концентрацией 5 пыли в промышленности строительных материалов, металлургической, горно-рудной и других отраслях промышленности.

Известно устройство для выделения частиц из потока газа с использованием элек- ю тростатических и инерционных сил, в котором корпус осадительного электрода выполнен в виде частично перфорированной трубы и снабжен по всей длине ш,елевым соплом для радиального ввода газа 1.i5

Коронируюший электрод в этом устройстве расположен на оси трубы. Вывод очищенного газа из зоны осаждения осуществляется через ряд продольных щелей, симметрично расположенных по обе стороны 2Э щелевых сопел. Конструкция осадительного электрода позволяет уменьшить вторичный пылеунос и повысить эффективность пылеулавливания по сравнению с известными конструкциями. Однако в процессе очистки 25 некоторых видов аэрозолей наблюдается нарастание пыли на. стенках неподвижных сопел, что приводит к иарушению режима работы фильтра. Кроме того, велика протяженность уплотнительных пазов 30

электродом и соплом, что создает возможность частичного перетока очищаемых газов, минуя зону пылеулавливания электрода, и снижает эффективность работы фильтра.

В качестве прототипа предлагаемого изобретения взято устройство для выделения дисперсных частиц из потока газа.

Это устройство содержит корпус, систему электродов, состоящую из осадительного электрода, выполненного в виде частично перфорированной трубы, и коронирующего электрода, установленного по центру трубы, щелевое сопло, располол енное по длине осадительного электрода. Щелевое сопло состоит из симметричных половин для ввода очищаемых газов, причем цилиндрическая часть каждой половииы сопла снабжена дополнительным коронирующим электродом. Половины сопел и осадительный электрод снабжены в верхней и нижней части жестко связанными с ними крышками с отогнутыми бортами для уплотнения и подвески при стыковке в систему сопел и электродов 2.

Очищаемый газ через щелевые сопла радиально вводится в полость осаждения осадительных электродов, где частицы пыли заряжаются и под действием электрических и инерционных сил интенсивно выносятся

на поверхность осаждения электродов и осаждаются на ней. Частично очищенный поток газа, разворачиваясь на 180°, ноступает в зону цилиндрической части сопел, где под действием электрического поля подвергается дополнительной очистке, а затем через междуэлектродное пространство направляется в последующие ряды электродов для более тонкой очистки.

Очистка электродов и сопел при достижении оптимальной толщины слоя пыли осуществляется поочередным их отряхиванием.

Недостатком описанного устройства при очистке газов с высокой начальной запыленностью является необходимость предварительной очистки газов в циклонах и увеличения числа полей электрофильтра, что связано со значительными капитальными и эксплуатационными затратами. Кроме того, имеет место вторичный пылеунос, вызванный необходимостью учащенного отряхивания осадительных электродов в связи с нарастанием слоя пыли на поверхности осаждения.

Целью изобретения является повыщение эффективности пылеулавливания за счет уменьшения вторичного пылеуноса и снижение капитальных и эксплуатационных затрат благодаря устранению необходимости первичной очистки газов с высокой входной запыленностью.

Поставленная цель достигается тем, что осадительный электрод с противоположной соплу стороны выполнен со щелью, к которой примыкает желоб с полками, установленными наклонно к его стенкам и параллельно между собой и образующими систему пылеулавливающих бункеров с вертикальными каналами для вывода пыли при очистке отряхиванием.

На фиг. 1-3 показано предлагаемое устройство с расположением полок, наклонно к боковым и задней стенкам желоба и двумя вертикальными каналами для сбора пыли.

На фиг. 1 дан продольный разрез осадительного электрода; на фиг. 2 - вид в плане осадительного электрода с двумя вертикальными каналами; на фиг. 3 - разрез А-А фиг. 2.

На с|)иг. 4 и 5 показано устройство с наклоном полок только к задней стенке желоба и одним вертикальным каналом для сброса пыли, в котором края полок образуют цилиндрическую поверхность осадительного электрода.

На фиг. 4 - вид в плане осадительного электрода с одним вертикальным каналом вдоль задней стенки; на фиг. 5 разрез Б-Б фиг. 4.

На фиг. 6-8 показано устройство с наклоном полок к боковым и задним стенкам желоба и одним вертикальным каналом.

На фиг. 6 - вид в нлане осаднтельного электрода с одним вертикальным каналом вдоль боковой стенки; на фиг. 7 - разрез

В-В фиг. б; на фиг. 8 - разрез Г-Г фиг. 6.

На фиг. 9 - поперечное сечение предлагаемого устройства с двумя рядами осадительных электродов, соплами и коронирующими электродами.

В первом варианте по центру соединительного электрода 1, выполненного в виде частично перфорированной трубы, и по

центру двух цилиндрически изогнутых половин 2 и 3 щелевого сопла 4 установлены коронирующие электроды 5. Коронирующие электроды 5 подключены к отрицательному полюсу источника высокого напряжения,

осадительной электрод 1 с соплом 4 заземляют.

По обе стороны сопла 4 симметрично размещены по всей длине электрода 1 выходы 6, а напротив сопла в осадительном электроде 1 выполнена щель 7, закрытая по всей длине желоба 8, который жестко связап с электродом 1.

В верхней и нижней частях крыщки 9 с бортами 10 и 11 жестко связаны с половинами 2 и 3 сопла 4 и желоба 8. В бортах 10 крыщек 9 имеются отверстия 12 для подвески и фиксации, обеспечивающие вертикальное перемещение сопла 4 и электрода 1 при встряхивании.

Внутри желоба 8 по всей его длине размещены параллельные между собой полки 13, установленные наклонно к его задней и двум боковым стенкам и образующие систему пылеулавливающих бункеров 14, сообщающихся с двумя вертикальными каналами 15 вдоль боковых стенок желоба 8.

Во втором варианте предлагаемого устройства для выделения частиц из потока газа, изображенном на фиг. 4 и 5, параллельные между собой полки 13 установлены под углом только к задней стенке желоба 8 и образуют систему пылеулавливающих бункеров 14, сообщающихся только с одним вертикальным каналом 15 вдользадней стенки л елоба. Стороны полок 13, обращенные к коронирующему электроду 5 бортиками 16, образуют цилиндрическую поверхность 17 осадительного электрода 1 с кольцевыми щелями 18.

В третьем варианте устройства, изображенном на фиг. 6-8, параллельные между собой полки 13 установлены наклонно к боковым и задней стенкам желоба 8, образуя

систему нылеулавливающих бункеров 14, сообщающихся только с одним вертикальным каналом 15 вдоль боковой стенки желоба 8.

На фиг. 9 дано ноперечное сеченне предлагаемого устройства.

В корпусе 19 расположены два ряда осадительных электродов 1, коронирующих электродов 5 и сопел 4, разделенных перегородками 20, которые размещены в верхней и нижней части корпуса 19. Перегородки 20 снабжены крюками-наковальнями 21 для подвески электродов и сопел.

Каждые два смежных осадительных электрода образуют короб 22 для выпуска очищаемого газа во второй ряд осадительных электродов, при этом длина стыковочного зазора 23 минимальна.

Устройство для очистки газа от дисперсных частиц работает следующим образом.

При подаче высокого напряжения между коронирующими 5 и осадительными 1 электродами, а также между коронирующими электродами 5 и поверхностью каждой половины 2 и 3 сопла возникает электрическое поле, характеризующееся высоким уровнем неоднородности в зоне коронирования электрода 5 и у краев полок 13. Сильно запыленный газ, выходя из сопла 4 с большой скоростью, направляется радиально через зону коронного разряда электрода 5 в сторону пылеулавливающих бункеров 14. Поперечное сечение полости, через которую проходит газ при выходе из сопла, увеличивается по ходу газа. По этой причине скорость газа при подходе к поверхности осаждения электрода 1 снижается. Особенно резко снижение скоростей происходит внутри системы пылеулавливающих бункеров 14 и в вертикальных каналах 15, поскольку они защищены от струи газа перфорированной поверхностью электрода 1, поверхностями полок 13 и желоба 8.

Под действием силы тяги частично очищенный газ разделяется на два потока, которые, разворачиваясь на 180°, направляются к выходам 6. Частицы же пыли, получив электрический заряд и проходя через зону коронирования электрода 5, под действием силы электрического поля и силы инерции концентрированным потоком продолжают свое движение в сторону пылесборных бункеров 14 до соударения с наружными наклонными поверхностями полок 13, осаждаясь на них, или за счет торможения, изменив траекторию своего движения, под действием гравитационных сил оседают внутри нижележащих пылеулавливающих бункеров 14. Кроме того, в процессе работы накопивщаяся на нарулсных поверхностях полок 13 пыль при достижении достаточного для отрыва веса под действием гравитационных сил крупными агломератами отрывается и падает во внутрь нижележащего бункера. Процесс пылеулавливания продолжается

в электрическом поле цилиндрических частей сопел 4, куда частично очищенный газ поступает из выходов 6 электрода 1. Встречаясь с потоком газа соседнего электрода, повторно разворачиваясь на 180°, газ общим noTdKOM поступает через короба 22 во второй ряд электродов для последуюц1ей очистки.

Преимущество предлагаемого устройства по сравнению с прототипом заключается в

том, что оно дает возможность очищать газы с высокой начальной концентрацией и исключает необходимость предварительной очистки газа в циклонах. Наличие системы пылеулавливающих бункеров позволяет накапливать больщое количество уловленной пыли, не прибегая к частой регенерации электродов, что уменьщает вторичный пылеунос и за счет эффективного отбора пыли в первых по ходу газа зонах, позволит сократить число последующих полей электрофильтра.

Формула изобретения

Устройство для выделения частиц из потока газа, содержащее корпус, щелевые сопла, выполненные из симметричных половин, систему электродов, состоящую из осадительного электрода, выполненного в виде частично перфорированной трубы, и коронирующих электродов, установленных по центру осадительного электрода и каждой половины сопла, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности пылеулавливания, осадительный электрод с противоположной соплу стороны выполнен со щелью и снабжен примыкающим к щели желобом с полками, установленными наклонно к его стенкам и параллельно между собой.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 589025, кл. В ОЗС 3/40, 26.09.78.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2624224/22-03, 05.06.78, кл.

В ОЗС 3/02, 1978 (прототип).