Электрофильтр

Область техники
Настоящее техническое решение относится к области электрической очистки газов от пыли (дисперсных взвесей) и может быть использовано преимущественно в теплоэнергетике, в химических и металлургических производствах и в других отраслях.
Уровень техники
В настоящее время известны различные конструкции электрофильтров, применяемых для очистки газов от пыли (дисперсных взвесей) с высоким содержанием оксидов серы. В частности, известен электрофильтр, схематично показанный на Фиг.1, содержащий корпус 1 с диффузором 2 на входе и конфузором 3 на выходе, расположенные в корпусе осадительные 4 и коронирующие 5  электроды с системой подвеса 6, механизмы встряхивания 7, высоковольтные электроагрегаты питания 8, соединенные посредством изоляторов 9 с коронирующими электродами, ригели 10 и бункеры 11 (см. Справочник по пыле-золоулавливанию под ред. А.А.Русанова, Москва, «Энергия», 1975, стр. 188-190).
Недостатком известной конструкции является то, что при остановке работы электрофильтра происходит ярко выраженный процесс кислотной коррозии, который приводит к ускоренному повреждению конструкции. Этот процесс связан с тем, что после остановки подачи газа температура внутри корпуса понижается, вследствие чего охлаждается внутренняя поверхность и пыль с высоким содержанием оксидов серы, оставшаяся на внутренних поверхностях и стенках. В результате образуется серная кислота, запускающая процесс кислотной коррозии корпуса и иных элементов электрофильтра.
Задачей настоящего технического решения является повышение срока эксплуатации и надежности электрофильтра, его конструктивных элементов, за счет предотвращения их кислотной коррозии.
Раскрытие
Объектом настоящего технического решения является электрофильтр, содержащий корпус с диффузором на входе и конфузором на выходе, расположенные в корпусе осадительные и коронирующие электроды с системой подвеса, образующие сегменты коронирующей системы, механизмы встряхивания, высоковольтные электроагрегаты питания, соединенные посредством изоляторов с коронирующими электродами, ригели и бункеры.
Технический результат в заявляемом электрофильтре достигается тем, что на внешней стороне корпуса электрофильтра установлен нагревательный элемент, выполненный с возможностью подогрева стенок корпуса электрофильтра и поддержания заданной температуры внутри корпуса электрофильтра.
Возможен вариант осуществления, согласно которому нагревательный элемент представляет собой электронагреватель, выполненный с возможностью подключения к сети электропитания.
Возможен вариант осуществления, согласно которому нагревательный элемент представляет собой радиатор отопления, выполненный с возможностью подключения к магистрали перегретого пара.
Возможен вариант осуществления, согласно которому нагревательный элемент представляет собой группу из нескольких нагревательных элементов.
Возможен вариант осуществления, согласно которому группа нагревательных элементов расположена на одной части корпуса электрофильтра.
Возможен вариант осуществления, согласно которому группа нагревательных элементов расположена на нескольких различных частях корпуса электрофильтра.
Возможен вариант осуществления, согласно которому дополнительно введен регулятор температуры, выполненный с возможностью изменения заданной температуры нагревательного элемента.
Возможен вариант осуществления, согласно которому дополнительно введен датчик температуры, выполненный с возможностью определения температуры внутри корпуса электрофильтра.
Возможен вариант осуществления, согласно которому дополнительно введен автоматический регулятор, связанный с датчиком температуры и выполненный с возможностью регулировки температуры нагревательного элемента с обеспечением возможности поддержания заданной температуры внутри корпуса электрофильтра.
Возможен вариант осуществления, согласно которому нагревательный элемент выполнен с возможностью подогрева стенок корпуса электрофильтра и поддержания заданной температуры не ниже 120ºC внутри корпуса электрофильтра.
Возможен вариант осуществления, согласно которому на внешней стороне корпуса расположен слой теплоизоляции, причем нагревательный элемент установлен между внешней стороной корпуса и слоем теплоизоляции.
Возможен вариант осуществления, согласно которому поверх слоя теплоизоляции установлен слой обшивки, выполненный из листового материала.
Система обогрева позволяет поддерживать температуру, требующуюся для обеспечения условий, при которых невозможно образование серной кислоты на внутренних поверхностях корпуса электрофильтра и его отдельных элементов.
Технический результат - повышение надежности и срока эксплуатации электрофильтра и его конструктивных элементов за счет внедрения системы обогрева стенок корпуса электрофильтра.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показан неограничивающий вариант осуществления электрофильтра с местным вырезом согласно известному уровню техники и заявляемому техническому решению (вид сбоку).
На фиг.2 схематично показан неограничивающий вариант заявляемого электрофильтра (вид спереди).
На фиг.3 схематично показан неограничивающий вариант установки нагревательного элемента между стенкой корпуса электрофильтра и слоем теплоизоляции.
На фиг.4 показан заявляемый электрофильтр с нагревательными элементами согласно неограничивающему варианту осуществления (вид сбоку).
Описание
На фиг. 1-4 изображен заявляемый электрофильтр, который содержит корпус 1, с диффузором 2 на входе и конфузором 3 на выходе. В корпусе расположены осадительные 4 и коронирующие 5 электроды с системой подвеса 6, механизмы встряхивания 7, высоковольтные электроагрегаты питания 8, соединенные посредством изоляторов 9 с коронирующими электродами 5, ригели 10 и бункеры 11, внешние стенки 12 корпуса 1. Описанная выше конструкция, показанная на фиг.1, совпадает с конструкцией известного уровня техники.
Особенности заявляемого технического решения показаны на фиг. 2-4 и будут подробнее описаны ниже.
Технический результат в заявляемом электрофильтре достигается тем, что на внешней стороне корпуса 1 электрофильтра установлен нагревательный элемент 15, выполненный с возможностью подогрева стенок 12 корпуса 1 электрофильтра и поддержания заданной температуры внутри корпуса 1 электрофильтра.
Нагревательный элемент 15 может быть установлен посредством кронштейнов и закреплен как непосредственно на стенке 12 корпуса 1 электрофильтра, так и на иных опорных конструкциях с обеспечением возможности подогрева стенок 12 корпуса 1 электрофильтра.
Возможен вариант осуществления, согласно которому нагревательный элемент 15 представляет собой электронагреватель, выполненный с возможностью подключения к сети электропитания (не показана).
В качестве электронагревателя 15 может быть использовано один или несколько ТЭНов, спиралей, пластин, греющих проводов и любых иных элементов, выполненных с возможностью преобразования электрической энергии в тепловую.
Возможен вариант осуществления, согласно которому нагревательный элемент 15 представляет собой радиатор отопления, выполненный с возможностью подключения к магистрали перегретого пара.
В качестве радиатора отопления может выступать трубопровод или система трубопроводов, которые могут быть подключены, например, к магистрали перегретого пара. Как будет понятно специалисту, магистраль перегретого пара может быть доступна на различных производствах в зоне установки электрофильтра, таким образом, обеспечивается возможность использования имеющихся ресурсов для экономии энергопотребления.
Возможен вариант осуществления, согласно которому нагревательный элемент 15 представляет собой группу из нескольких нагревательных элементов.
В частности, на фиг. 4 показан неограничивающий вариант осуществления, согласно которому нагревательный элемент 15 выполнен в виде множества панелей.
Возможен вариант осуществления, согласно которому группа нагревательных элементов 15 расположена на одной части корпуса 1 электрофильтра. Например, как показано на фиг. 3-4.
Возможен вариант осуществления, согласно которому группа нагревательных элементов расположена на нескольких различных частях корпуса 1 электрофильтра.
В качестве частей корпуса 1 электрофильтра, на внешних сторонах которых могут быть установлены нагревательные элементы, могут быть, в частности, одно или несколько из: бункеры 11 электрофильтра; стенки 12 электрофильтра (показано на фиг. 2-4); диффузоров 2; конфузора 3 электрофильтра.
Места установки, мощность, размер и тип нагревательных элементов 15 могут быть выбраны исходя из конструктивных особенностей электрофильтра, условий эксплуатации, заданных температурных режимов, потребляемой мощности, габаритных размеров и т.д.
Возможен вариант осуществления, согласно которому дополнительно введен регулятор температуры (не показан), выполненный с возможностью изменения заданной температуры нагревательного элемента 15. Принцип действия и конструктивные особенности регулятора никак конкретно не ограничены, например, может быть использован механический, электромеханический, электронный регулятор.
Возможен вариант осуществления, согласно которому дополнительно введен датчик температуры, выполненный с возможностью определения температуры внутри корпуса электрофильтра. Датчик может представлять собой, например, термопару, терморезистор, цифровой контактный или бесконтактный датчик, устанавливаемый на внешней стороне корпуса 1 электрофильтра, либо непосредственно внутри корпуса 1 электрофильтра.
Возможен вариант осуществления, согласно которому дополнительно введен автоматический регулятор, связанный с датчиком температуры и выполненный с возможностью регулировки температуры нагревательного элемента 15 с обеспечением возможности поддержания заданной температуры внутри корпуса электрофильтра.
Возможен вариант осуществления, согласно которому нагревательный элемент 15 выполнен с возможностью подогрева стенок 12 корпуса 1 электрофильтра и поддержания заданной температуры не ниже 120ºC внутри корпуса электрофильтра. Оптимальная заданная температура внутри корпуса может быть выбрана в диапазоне от 120 до 240ºC в зависимости от концентрации кислоты, влажности, давления(состава газа и давления).
Возможен вариант осуществления, согласно которому на внешней стороне корпуса расположен слой теплоизоляции 13, причем нагревательный элемент 15 установлен между внешней стороной корпуса и слоем теплоизоляции 13. В качестве теплоизоляции 13 могут применяться, например, плита базальтовая, минеральная вата и пр.).
Возможен вариант осуществления, согласно которому поверх слоя теплоизоляции 13 установлен слой обшивки 14, выполненный из листового материала. В качестве обшивки 14 может быть использовано, например, лист профилированный, лист оцинкованный и пр.
Наличие одного или нескольких нагревательных элементов 15 позволяет поддерживать заданную температуру после выключения подачи горячего газа в корпус электрофильтра, либо в случае отклонения температуры от заданного уровня, вызванного иными причинами. Следовательно, в заявленной конструкции по сравнению с известным аналогом может быть обеспечено условие сохранности корпуса за счет предотвращения кислотной коррозии.
Принцип работы заявляемого электрофильтра соответствует стандартному за исключением того, что на время отключения электрофильтра либо при снижении заданной рабочей температуры внутри корпуса электрофильтра осуществляется дополнительный подогрев корпуса посредством нагревательного элемента 15, расположенного на внешней стороне стенки корпуса электрофильтра.
Представленные иллюстративные варианты осуществления, примеры и описание служат лишь для обеспечения понимания заявляемого технического решения и не являются ограничивающими. Другие возможные варианты осуществления будут ясны специалисту из представленного описания. Объем настоящей полезной модели ограничен лишь прилагаемой формулой полезной модели.