Коагулятор аэрозолей Советский патент 1981 года по МПК B03C3/08 

(54) КОАГУЛЯТОР АЭРОЗОЛЕЙ Изобретение относится к области пылеулавливания, промышленной и санитарной очистки газов и может быть использовано для повышения эффективности работы электрических и механических газоочистительных агрегатов в различных отраслях народного хозяйства. Известен коагулятор аэрозолей, включающий корпус, выполненный в виде трубы, полость которой разделена перегородками, образующими каналы, внутри которых расположены турбулизирующие элементы 1. Наиболее близким к изобретению по технической суш ности является коагулятор аэрозолей, включающий корпус, перегородки, делящие корпус на каналы, акустическую сирену, турбулизирующие элементы, установленные внутри каналов, источник высокого напряжения 2. Недостатком известного коагулятора аэрозолей является то, что он не обеспечивает эффективную коагуляцию частиц. Цель изобретения - повышение эффективности процесса коагуляции. Цель достигается тем, что в коагуляторе аэрозолей, включающем корпус, перегородки, делящие корпус на каналы, акустическую сирену, турбулизирующие элементы, установленные внутри каналов, источник высокого напряжения, перегородки выполнены из гофрированных, перфорированных металлических листов, а выпуклости соседних перегородек обращены друг к другу, турбулизирующие элементы снабжены иглами и установлены в расширенных частях каналов, причем турбулизирующие элементы соседних каналов подключены к противоположным полюсам источника высокого напряжения. Кроме того, стенка корпуса, расположенная против акустической сирены, снабжена чередующимися звукопоглощающимися и звукоотражающими элементами. На фиг. 1 изображен коагулятор аэрозолей разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Коагулятор аэрозолей содержит корпус I, полость которого разделена гофрированными перегородками 2, жестко закрепленными в этом корпусе так, что выпуклости соседних перегородок обращены соответственно навстречу друг другу, образуя каналы переменного сечения. Каждая из этих перегородок 2 выполнена из перфорированных листов металла, т. е. рещеток. Одиако перегородки 2, прилегающие к стенкам корпуса 1 коагулятора, могут быть выполнены и из сплошных металлических листов. В центре расширяющихся частей каналов размещаются турбулизирующие элементы 3 с закрепленными на ннх иглами 4, образуя в каждом канале ряды коронирующнх электродов. Полость каждого канала соединяется с нрлостью диффузора 5 акустической сирены 6, закрепленной на одной из стенок корпуса 1. Коронирующие электроды нечетных каналов кренятся к корпусу 1 с помощью проходных изоляторов 7 и опорных изоляторов 8, а коропирующие электроды четных каналов крепятся с помощью проходных изоляторов 9 и опорных изоляторов 10. При этом Коронирующие электроды нечетных каналов через проходпые изоляторы 7 соединяются с одним полюсом высоковольтной установки, а коронирующие электроды четных каналов через изоляторы 9 соединяются с противоположным полюсом высоковольтной установки. На стенке корпуса 1, расположенной против сирены 6 и ограничивающей нечетные каналы, закреплены звукопоглощающие пластины И, а на стенке корпуса 1, ограничивающей четные каналы, закреплены звукоотражающие пластины 12.

Коагулятор аэрозолей работает следующим образом.

Пылегазовый поток проходит по каналам переменного сечения, образованным гофрированными перегородками 2. Создаваемые в каналах градиенты скорости пылегазового потока и его интенсивная турбулизация за счет установки турбулизирующих элементов 3 обеспечивают образование агрегатов частиц за счет эффектов ортокинетической и турбулентной коагуляции. При этом, проходя по каналам, частицы пылегазового потока заряжаются в поле коронного разряда, создаваемом турбулизирующими элементами 3, выполненными в виде игольчатых коронирующих электродов. Поскольку Коронирующие электроды, расположенные в соседних каналах, соединены с противоположными полюсами высоковольтных установок, то частицам пылегазовых потоков, проходящих по соседним каналам, сообщаются заряды противоположных знаков. Ввиду того, что сужающиеся части одних каналов располагаются рядом с расщиряющимися частями соседних каналов, то между каналами происходит интенсивный обмен потоками, частицы которых несут противоположные по знаку заряды. Это обеспечивает их эффективную коагуляцию. Обмену пылегазовыми потоками менаду каналами спосо:бствует также создание в каналах акустических колебаний. При этом в каналах, стенки которых имеют звукопоглощающие пластины 11, создаются бегущие волны, а в соседних с ними каналах, стенки которых имеют звукоотражающие пластины 12, создаются стоячие звуковые волны. Разница в величине звукового давления, создаваемого стоячими и бегущими волнами, повышает

интенсивность обмена нылегазовыми потоками между соседними каналами и, как следствие, общий эффект коагуляции. Определенную роль в образовании а.грегатов

частиц играет также эффект акустической коаг ляции в звуковых потоках, создаваемых акустической сиреной 6. При этом создание звуковых потоков в каналах коагулятора обеспечивает очистку перегородок

2, турбулизирующих элементов 3, звукопоглощающих пластин 11 и звукоотражающих пластин 12.

Исследованиями дисперсного состава твердой фазы, проведенными с помощью

электронного микроскона, удалось установить, что применение нредлагаемого коагул1ятора позволяет увеличить средний размер агрегатов частиц более, чем в 20 раз. Коагулятор предлагаемой конструкции

был испытан в лабораторных и промыщленных условиях при очистке дымов плавки нормального электрокорунда Челябинского абразивного производственного объединения и дымов, образующихся при производстве феррохрома.

Испытания проводились при следующих параметрах электрофильтра: напряжение между электродами 75 кВ; сила разрядного тока 5 мА; межэлектродпое расстояние

0,06 м; скорость газового потока в рабочей зоне 1,2 м/с; и параметрах коагулятора: скорость газового потока 1,5 м/с; длина рабочей зоны 1,5 м; минимальная ширина каналов 0,1 м; напряжение между коронирующими электродами (турбулизирующими элементами) и перегородками 40 кВ; уровень звукового давления на срезе диффузора акустической сирены 140; частота звуковых колебаний 2 кГц.

Перегородки были изготовлены из стальных перфорированных листов с размером отверстий 20 х 10 мм. Живое сечение листов составляло 60%. Радиус изгибов перфорированных листов 0,075 м.

При начальной запыленности пылегазово,го потока 2,1 г/нмз без коагулятора эффективность очистки составила 75%, что соответствовало конечной запыленности 0,53 г/пм. Применение коагулятора позволило снизить конечную запыленность до 0,1 г/нм, что соответствует эффективности очистки 95,2%. Таким образом, применение коагулятора аэрозолей предлагаемой конструкции позволяет снизить конечную запыленность в 5,3 раза и тем самым повысить эффективность очистки на 20,2%.

Предлагаемый коагулятор аэрозолей имеет большую эффективность по сравнению с известными коагуляторами, меньшую

стоимость и габариты по сравнению с акустическими коагуляторами и не требует большого расхода электроэнергии и сжатого воздуха, как в случае применения акустических коагуляторов. При этом он

позволяет проводить коа)гуляцию аэрозо