ЭЛЕКТРОФИЛЬТР С САМОЦЕНТРИРУЮЩИМИСЯ КОРОНИРУЮЩИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
ELECTRIC FILTER WITH SELF-CENTERING CORONA-FORMING ELEMENTS

Изобретение относится к электрической очистке газов от взвешенных твердых и(или) жидких частиц в различных отраслях промышленности, в частности в теплоэнергетике, химической промышленности, промышленности строительных материалов, металлургии и др.
Известен электрофильтр (ЭФ), состоящий из осадительных и проволочных коронирующих электродов (Ужов В.Н. Очистка промышленных газов электрофильтрами. Стр.177. - М.: Химия 1962.) К недостаткам этого электрофильтра следует отнести недостаточую степень очистки газов. Это обусловлено постепенным отклонением коронирующих элементов от центрального положения по причине постоянного нанесения ударов механизмами встряхивания при регенерации поверхности электродов.
Известен также электрофильтр (Ужов В.Н. Очистка промышленных газов электрофильтрами. Стр.178. - М.: Химия 1962.) Этот электрофильтр содержит ленточно-игольчатые коронирующие электроды, имеющие одинаковые размеры игл.
К недостаткам этого электрофильтра следует отнести также постепенную расцентровку электродной системы по причине действия механизмов встряхивания. Это снижает степень очистки газов электрофильтрами в процессе их длительной эксплуатации.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности, решаемой технической задаче и совокупности общих существенных признаков является элемент коронирующего электрода электрофильтра (Патент №2229939) (прототип), в котором использованы коронирующие игл с малым радиусом кривизны.
Однако и приведенные аналоги, и прототип не решают задачи улучшения центровки электродной системы как в процессе пусконаладки ЭФ, так и при его длительной эксплуатации.
Техническая задача предлагаемого изобретения и достигаемый при ее решении технический результат заключаются в повышении степени очистки газов ЭФ путем улучшения центровки электродной системы как в процессе пусконаладки ЭФ, так и при его длительной эксплуатации.
Указанный технический результат достигается тем, что коронирующие элементы имеют иглы различной длины и сечения, причем более длинные иглы имеют сечение меньшее, чем сечение коротких игл.
Кроме того, электрофильтр с самоцентрирующимися коронирующими элементами отличается тем, что коронирующие элементы имеют пары сдвоенных игл разной высоты и сечения, расстояние между сдвоенными иглами составляет 5…10 мм, а расстояние между центрами пар сдвоенных игл составляет 20…90 мм.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Расстояние между сдвоенными иглами, составляющее до 60 мм, обусловлено тем, что при его увеличении иглы в парах начнут функционировать независимо и не смогут отслеживать расцентровку электродной системы. Минимальное расстояние между парами игл не является строгим и может несколько изменяться в зависимости от условий изготовления коронирующего элемента.
Расстояние между парами игл обусловлено с нижней стороны необходимостью исключить взаимное экранирования игл, а с большей стороны - необходимостью исключить существенное снижение тока короны.
Возможность осуществления изобретения, охарактеризованного приведенной выше совокупностью признаков, а также возможность реализации назначения изобретения может быть подтверждена описанием варианта конструкции устройства, выполненного в соответствии с изобретением, сущность которого поясняется графическими материалами.
На Фиг.1 показан вид сбоку коронирующего элемента.
На Фиг.2 показан вид того же элемента в аксонометрии.
На Фиг.3 показан фрагмент предлагаемого электрофильтра и его функционирование при появлении в электрофильтре расцентровки.
Обозначение позиций на чертежах:
1 - длинная игла;
2 - короткая игла;
3 - корпус коронирующего элемента;
4 - осадительный электрод (показан условно);
5 - место расцентровки электродной системы;
пр
U - пробивное напряжение в электрофильтре, установленное при пусконаладке электрофильтра.
пр
пр
Функционирование предлагаемого электрофильтра происходит следующим образом. При подаче на электроды электрофильтра питания от источника высокого напряжения происходит зажигание коронного разряда на вершинах длинных игл. По мере увеличения питающего напряжения увеличивается ток короны и электрофильтр функционирует при некотором рабочем напряжении U, установленном при пусконаладке электрофильтра. В процессе длительной эксплуатации электрофильтра происходит некоторая расцентровка электродной системы по ряду причин: нецентренные удары молотков механизмов встряхивания, тепловые деформации, случайные механические деформации при осмотре или ремонте электрофильтра и др. В этом случае пробивной промежуток в некоторых местах электрофильтра уменьшен и становится подобным изображенному на Фиг.3. Тогда в уменьшенном промежутке будут происходить пробои и длинная тонкая игла будет укорочена по причине действия дуговых разрядов, а коронирование будет происходить с короткой утолщенной иглой, при этом пробивной промежуток будет сохранен на прежнем уровне. В итоге питающее напряжение будет оставаться на уровне U, что позволит сохранить степень очистки газов на заданном при пусконаладке электрофильтра уровне.
Настоящее изобретение промышленно применимо, так как для его изготовления не требуется специальной оснастки и новых технологий.
Описанная в данном примере и изображенная в графических материалах конструкция устройства «Электрофильтр с самоцентрирующимися коронирующими элементами» не является единственно возможной для достижения вышеуказанного технического результата и не исключает других вариантов его изготовления, содержащих совокупность признаков, включенных в независимый пункт формулы изобретения.
Кроме того, в частных случаях реализации изобретения коронирующие элементы могут быть выполнены в других вариантах, содержащих совокупность признаков, включенных в независимый пункт формулы изобретения.
Например, несущая часть коронирующего элемента может быть выполнена из цилиндрического провода небольшого диаметра (2…3 мм), а на проводе укреплены тонкие иглы. В этом случае роль утолщенных игл будет играть сам цилиндрический провод.