ЭЛЕКТРОФИЛЬТР

Электрофильтр относится к области электрической очистки газов от пыли и может быть использован преимущественно в теплоэнергетике, химической, металлургической промышленностях и промышленности строительных материалов.
Известен электрофильтр, содержащий корпус с диффузором и конфузором соответственно на входе и выходе, расположенные в корпусе осадительные и коронирующие электроды с системой подвеса, газораспределительные элементы, установленные в диффузоре, механизмы встряхивания, электропитание и бункера, притом, каждый коронирующий электрод выполнен плоским с выступающими на нем с двух сторон игольчатыми наконечниками ( патент полезной модели № 72421 от 2007 г., МПК В03С 3/76).
Недостатками известного электрофильтра является то, что коронирующие элементы из-за смещения игольчатых наконечников имеют зоны, в которых отсутствуют игольчатые наконечники, это приводит к снижению эффективности очистки в данных зонах. Указанные зоны располагаются с двух сторон каждого коронирующего элемента в местах соединения коронирующих элементов с рамной конструкцией коронирующего электрода, что не позволяет обеспечить оптимальную эффективность очистки газов, увеличивают мощность агрегатов питания. Использование коронирующего элемента с наличием ребер жесткости в известном техническом решении не позволяет осуществлять равномерное натяжение коронирующих элементов в рамной конструкции, что приводит к изменению межэлектродного расстояния со снижением эффективности очистки.
Технический результат заключается в повышении эффективности очистки газов от загрязняющих веществ.
Указанный технический результат достигается тем, что электрофильтр, содержащий корпус с диффузором и конфузором соответственно на входе и выходе, расположенные в корпусе осадительные и коронирующие электроды с системой подвеса, газораспределительные элементы, установленные в диффузоре, механизмы встряхивания, электропитание и бункера, при этом каждый коронирующий элемент электрода выполнен плоским с выступающими на нем с двух сторон игольчатыми наконечниками, снабжен рамой, соединенной с системой подвеса, в которой установлены коронирующие элементы электродов, при этом каждый коронирующий элемент закреплен неразъемным соединением с несущей конструкцией рамы, причем игольчатые наконечники расположены в одной плоскости с коронирующим элементом симметрично вертикальной оси, при этом каждая игла в основании сопряжена с элементом дугой, описанной радиусом 3÷6 мм.
В электрофильтре коронирующие элементы могут быть выполнены с пониженным напряжением зажигания коронного разряда 5-25 кВ, при этом расстояния между одноименными электродами может быть равно 275÷500 мм, а высоковольтные источники питания могут иметь номинальное выпрямленное напряжение 33÷150 кВ.
Наличие неразъемного соединения коронирующих элементов в рамной конструкции в совокупности с плоской без ребер жесткости конструкцией коронирующих элементов позволяет осуществлять наиболее равномерное натяжение коронирующих элементов в рамной конструкции, что позволяет добиться равномерного натяжения коронирующих элементов, обеспечивающих поддержание одинакового межэлектродного расстояния в рамной конструкции, являющееся основным фактором, обеспечивающим поддержание наибольшего напряжения и максимальной эффективности очистки.
Выбранные радиусы скругления являются наиболее предпочтительными, что показал опыт эксплуатации аналогичных технических решений. Выполнение радиуса менее 3 мм может приводить к концентрации механического напряжения в основании иглы, а увеличение радиуса более 6 мм может приводить к невозможности формирования остроты иглы для появления коронного разряда и создания оптимального режима для очистки. Указанные диапазоны признаков являются существенными и взаимосвязанными между собой.
На фиг. 1 изображен описываемый электрофильтр, на фиг. 2 узел «А» фиг. 1, на фиг. 3 разрез «В-В» фиг. 2, на фиг. 4 - коронирующий элемент, на фиг. 5 узел «Д» фиг. 4.
Электрофильтр содержит корпус 1 с диффузором 2, конфузором 3, бункерами 4. В корпусе расположены осадительные электроды 5, коронирующие электроды 6 с системой подвеса (условно не показана), изоляторные коробки 7, механизмы встряхивания 8 осадительных 5 и коронирующих 6 электродов, высоковольтный источник питания 9. В диффузоре 2 и корпусе 1 установлены газораспределительные элементы 10.
В электрофильтре установлена рама 11 с коронирующими элементами 12, соединенная с системой подвеса. Каждый коронирующий элемент 12 закреплен неразъемным соединением с несущей конструкцией рамы 11. Игольчатые наконечники 13 расположены в одной плоскости с коронирующим элементом симметрично вертикальной оси с шагом, равным от 1 до 2 расстояний между ними, при этом каждая игла в основании сопряжена с элементом дугой, описанной радиусом 3÷6 мм. В электрофильтре коронирующие элементы могут быть выполнены с пониженным напряжением зажигании коронного разряда 5-25 кВ, при этом расстояние между одноименными электродами может быть равно 275÷500 мм, высоковольтные источники питания могут иметь номинальное выпрямленное напряжение 33÷150 кВ.
Электрофильтр работает следующим образом.
Запыленный газовый поток поступает в электрофильтр, проходит между газораспределительными элементами газораспределительными 10, которые обеспечивают равномерное распределение пылегазового потока по активному сечению электрофильтра. После чего пылегазовый поток попадает в активную зону электрофильтра, состоящую из осадительных 5 и коронирующих электродов 6, в которых происходит зарядка улавливаемых частиц под действием высокого напряжения, создаваемого высоковольтными источниками питания 9, и их движение к осадительным электродам 5 с последующим осаждением на них. После нарастания на электродах слоя пыли происходит периодическая очистка электродов. Уловленная пыль удаляется с электродов с помощью механизмов встряхивания, использующих массу молотков, установленных на механизмах встряхивания. Молотки встряхивания осадительных электродов расположены на валу по винтовой линии, что обеспечивает встряхивание осадительных электродов 5 вслед за поворотом вала. Молотки встряхивания коронирующих электродов расположены на валу и приводятся в работу путем поворота вала на заданный угол с последующим сбросом. Молотки встряхивания коронирующих электродов расположены на валу, в одном положении ударяют одновременно по всем коронирующим электродам при их сбросе. Регулировка энергии удара может устанавливаться за счет изменения угла поворота вала, что обеспечивает больший или меньший подъем молотков перед их сбрасыванием. Эффективность очистки газов зависит от равномерного натяжения коронирующих элементов в рамной конструкции. Это достигается конструкцией коронирующего элемента 12. Привода, приводящие в движение валы механизмов встряхивания, расположены с внешней стороны корпуса электрофильтра. После встряхивания уловленная пыль попадает в бункера 4, из которых она удаляется постоянно или периодически. Очищенный газовый поток через конфузор 3 удаляется из электрофильтра.
Предложенный электрофильтр может быть использован в установках очистки в любых отраслях промышленности, при этом могут быть применены коронирующие элементы в коронирующих электродах различной конструкции в зависимости от назначения, области применения электрофильтра и специфики улавливаемой пыли.