Электромеханическое устройство подавления пылевых выбросов

Полезная модель относится к электромеханическим установкам и, в частности, к установкам электронно-ионной технологии, может быть использовано в металлургической, цементной, горно-обогатительной отраслях промышленности, а также в производстве строительных материалов для подавления пылевых выбросов в зоне источника пылеобразования, при загрузочно-выгрузочных операциях.
Известен электростатический затвор [Патент RU № 2212279 C1, B03C3/08, опубликован 20.09.2003 г. бюл. № 26]. Конструкция включает систему плоских осадительных и проволочных коронирующих электродов, создающих в межэлектродном пространстве объемный электрический заряд. Отличительной особенностью устройства является то, что осадительные электроны имеют высоту, равную удвоенному расстоянию между ними в нижней части, а коронирующие электроды установлены на равном расстоянии между ними, причем нижний – на высоте, составляющей половину расстояния между нижними краями осадительных электродов, а каждый последующий над ним коронирующий электрод с шагом, равным половине расстояния между нижними краями осадительных электродов.  Электрическое поле, создаваемое в межэлектродном пространстве, при этом имеет составляющую параллельную оси симметрии устройства, благодаря чему обеспечивается направление движения пылевых частиц не только к боковым пластинам, а также и в направлении возврата частиц к источнику пыления.
Недостатком данного устройства является то, что для эффективной его работы на протяженном расстоянии необходимо увеличивать размеры плоских электродов, а также длину и количество коронирующих электродов, что приведет к увеличению мощности источника питания, дополнительному расходу электроэнергии, увеличению размеров конструкции, а соответственно и материалоемкости.
Известна конструкция [Патент RU № 2343985 C1, B03C3/06, опубликован 20.01.2009 г. бюл. № 2], состоящая из системы осадительных и коронирующих электродов. Осадительные электроды представляют собой блоки, передняя стенка которых изготовлена из сетки, боковые и верхнее ребра - из немагнитного материала, а задняя - из ферромагнитного материала, нижнее ребро отсутствует, что необходимо для пропускания пылевых частиц в бункер для сбора пыли. Осадительные электроды установлены параллельно. В промежутке между осадительными электродами размещается коронирующий электрод, который представляет собой систему игольчатых электродов, и размещен элемент полукруглой формы, соединяющий осадительные электроды, который выполнен из сетки.
Однако данное устройство, из-за недостаточного пространства небольшого сечения для прохождения отчищаемого воздуха, требует установки в систему дополнительного системы наддува воздуха.
Наиболее близким техническим решением является электромеханическое устройство подавления пылевых выбросов [Патент RU № 180753, МПК B03C 3/09, опубл. 22.06.2018г.], включающее осадительные электроды и коронирующий электрод, состоящий из отдельных игольчатых элементов, лежащих в плоскости симметрии устройства и равнораспределенных вдоль длины межэлектродного пространства, отличающееся тем, что дополнительно содержит металлическую пластину, ориентированную перпендикулярно плоскости симметрии и зафиксированную по высоте над межэлектродным пространством на несущей части коронирующего электрода.
Недостаток данного устройства заключается в недостаточной площади коронирующих электродов и малым временем нахождения частицы в зоне коронирующего электрода.
Технической задачей предлагаемого устройства заключается в повышении эффективности подавления пылевых выбросов для защиты от пыли различных технологических объектов, при снижении энергопотреблении и массогабаритных показателей устройства.
Техническая задача достигается за счет того, что электромеханическое устройство подавления пылевых выбросов содержит коронирующий электрод, состоящий из ряда изогнутых под углом металлических пластин, расположенных на равном друг от друга расстоянии и параллельно осадительному электроду. Такая конструкция является весьма эффективной ввиду того, что происходит увеличение площади коронирующего электрода, увеличение времени нахождения частицы в зоне коронирующего электрода, а также частичное механическое удаление пылевой выбросов. Пылевые частицы, попадающие внутрь межэлектродного пространства, адсорбируют электрический заряд и удаляются за счет кулоновских сил.
На Фиг. представлена схема электромеханического устройства   подавления пылевых выбросов.
Сущность полезной модели заключается в том, что электромеханическое устройство подавления пылевых выбросов, включающее  осадительный 2 электрод, соединенный с положительным полюсом источника высокого напряжения и представляющий собой сетку из немагнитного материала и коронирующий электрод, соединенный с отрицательным полюсом источника высокого напряжения, находящегося над осью симметрии осадительного электрода, состоящей из ряда изогнутых под углом пластин, расположенных на равном друг к другу расстоянии.
За счет того, коронирующий электрод выполнен из отдельных изогнутых под углом пластин, соединенных с отрицательным электродом источника питания, увеличивается за счет дополнительных стриммерных потоков объемная плотность заряда в межэлектродном пространстве и тем самым снижается время получения пылевыми частицами предельного заряда, увеличивается время нахождения частиц в области коронного разряда, а также увеличивается усилие, действующее на пылевую частицу со стороны электростатического поля.
Устройство состоит из коронирующего 1 и осадительного 2 электрода. Коронирующий 1 электрод, подключенный к отрицательному полюсу источника высокого напряжения (ИВН), выполнен из отдельных элементов в виде изогнутых под углом пластин 3. Коронирующий 1 электрод, расположен перпендикулярно направлению пылевого потока. Увеличение площади коронирующего 1 электрода позволяет увеличить время, усилить объемный заряд в межэлектродном пространстве за счет увеличения поверхности источника ионов. Осадительный 2 электрод, в свою очередь, питается от положительного полюса источника высокого напряжения и представляют собой сетку из немагнитного материала, соединенную с положительным полюсом источника высокого напряжения.
Электромеханическое устройство подавления пылевых выбросов работает следующим образом.
На параллельно расположенные осадительный 2 и коронирующий 1 электроды подается разность электрических потенциалов и вокруг коронирующего 1 электрода  образуется область объемного электрического заряда. Частицы пыли, попадая в эту область, поляризуются и начинают испытывать два вида электростатических сил: одну, направленную в сторону коронирующего 1 электрода, и вторую, направленную аксиально, что обусловлено конфигурацией и расположением электродов. Преобладание аксиальной составляющей электрических сил приводит к выталкиванию частиц пыли из зазора между параллельно расположенными осадительными 2 электродами, которые связаны с положительным полюсом источника высокого напряжения. За счет того, что коронирующий 1 электрод состоит из пластин 3 увеличивается время нахождения пылевых частиц в зоне действия коронирующего разряда, что приводит к повышению эффективности затвора.
Таким образом, устройство приобретает функцию затвора, расположенного на пути движущихся пылевых потоков и блокирующего их движение при свободном выходе очищенного газа, что обеспечивает предотвращение разнесение пыли и удерживание пылевых частиц в зоне источника пыления.