УСТРОЙСТВО БЛОКИРОВАНИЯ ПЫЛЕВЫХ ВЫБРОСОВ
DUST OUTBURST LOCKING DEVICE

Изобретение относится к электротехнологическим установкам, в частности к установкам электронно-ионной технологии, и может быть использовано для блокирования и подавления пылевых потоков, удержания пылевидных частиц в зоне источника пылеобразования при загрузочно-выгрузочных операциях в металлургической, цементной, горно-обогатительной отраслях промышленности, а также в производстве строительных материалов.
Аналогом предлагаемого технического решения является электростатический затвор, защищенный патентом РФ №2283184, опубл. 10.09.2006 г., бюл. №25. Конструкция аналога включает систему цилиндрических осадительных и игольчатых коронирующих электродов, образующих гребенку и создающих в межэлектродном пространстве объемный электрический заряд. Электрическое поле, создаваемое в межэлектродном пространстве, при этом имеет составляющую, параллельную оси симметрии устройства, благодаря чему обеспечивается направленное движения пылевых частиц не только к осадительным электродам, а также и в направлении возврата частиц к источнику пыления. Недостатком такой конструкции является то, что из-за цилиндрической формы осадительных электродов уменьшается скорость очистки из-за недостаточного живого сечения затвора, кроме того, помимо возврата частиц к источнику пыления имеет место также и осаждение частиц на осадительных электродах.
Наиболее близким техническим решением предлагаемого устройства является конструкция, защищенная патентом №2343985, опубл. 20.01.2009 г., бюл. №2. В этом устройстве осадительный электрод является сеточным металлическим, а коронирующий представляет собой систему игольчатых электродов, расположенных вдоль одной линии. Недостатком данного устройства является также низкая скорость очистки из-за уменьшения величины живого сечения устройства, так как объемный заряд создается линейным коронирующим электродом, что снижает эффективность блокирования.
Перед авторами стояла задача увеличения эффективности блокирования пылевых выбросов путем увеличения живого сечения блокирующего устройства, а также упрощения обслуживания устройства.
Эта задача решена тем, что коронирующий электрод выполнен в виде концентрически расположенных цилиндрических колец из металлической ленты толщиной не более 1 мм, торцы которых расположены в одной плоскости, а под ними установлен другой формообразующий электрод в виде просечной сетки с ячейками 2-5 мм.
Расстояние между коронирующим и формообразующим электродами выбирается таким, при котором обеспечиваются коронирование и заполнение промежутка объемным зарядом.
Для каждой установки это расстояние подбирается экспериментально: не должно быть «пробоя», но должен формироваться коронный разряд.
Размеры коронирующего и формообразующего электродов выбираются такими, чтобы они полностью перекрывали блокируемый пылевой поток. Расстояние между электродами равно зазору между кольцами коронирующего электрода.
Формообразующий электрод подключается к положительному электроду источника питания, а напряжение источника устанавливается такой величины, при которой обеспечивается устойчивое коронирование колец. Коронирующий электрод соединен с отрицательным полюсом источника высокого напряжения.
Сущность вышеизложенного поясняется чертежами, где
на фиг.1 дан вид устройства спереди, а на фиг.2 - вид устройства сверху.
Предлагаемое устройство блокирования пылевых выбросов состоит из плоского сеточного формообразующего электрода 1, плоскость которого располагается перпендикулярно направлению движения пылевого потока. Назначение формообразующего электрода 1 - создание в межэлектродном пространстве электрического поля необходимой конфигурации. Параллельно плоскости формообразующего электрода 1 установлен коронирующий электрод 2, выполненный в виде нескольких концентрически расположенных цилиндрических колец 3 из металлической ленты толщиной не более 1 мм, торцы этих колец 3 расположены в одной плоскости. При этом обеспечивается коронирование торцов колец при подаче высокого напряжения. Выполнение коронирующего электрода 2 в форме концентрических колец 3 обеспечивает большее перекрытие формообразующего электрода 1 коронирующим 2, при этом увеличивается живое сечение коронирующего объемного заряда устройства, следовательно его эффективность и производительность. Кольца 3 располагаются таким образом, что торцы колец находятся в одной плоскости и параллельны плоскости формообразующего электрода 1 и в то же время перпендикулярны направлению пылевого потока. Пылевой поток сначала проходит через сетчатый формообразующий электрод 1, а затем через кольца 3 коронирующего электрода 2. Кольца 3 электрически изолированы от формообразующего электрода 1 и корпуса устройства посредством высоковольтных изоляторов (на чертеже не показано).
Устройство блокирования пылевых выбросов работает следующим образом.
На формообразующий 1 и коронирующий 2 электроды подается разность электрических потенциалов и вокруг коронирующего электрода образуется область объемного коронирующего электрического заряда. Область объемного коронирующего электрического заряда в данной конструкции заполняет все межэлектродное пространство. Частицы пыли, проходящие через положительно заряженный формообразующий сеточный электрод 1, адсорбируют на себе отрицательные электрические заряды и начинают испытывать на себе электростатические силы со стороны электрического поля. Электростатические силы направлены навстречу движению пылевых частиц (встречно направлению потока). При правильном выборе геометрии межэлектродного пространства за время нахождения пылевой частицы в нем она успевает прибрести отрицательный заряд, под действием электростатических сил пройти через сеточный формообразующий электрод 1 и возвратиться к источнику пыления. При этом на формообразующем сеточном электроде не осаждаются пылевые частицы, а значит, и отпадает необходимость очистки электрода.
Для формообразующего сеточного электрода используется просечная сетка, т.к. плетеная сетка быстро забивается и уменьшается живое сечение устройства. При размере ячеек просечной сетки менее 2 мм она также может забиваться пылью. При размере ячеек сетки более 5 мм снижается эффективность блокирования пылевых выбросов.
Таким образом, устройство приобретает функцию затвора, расположенного на пути движущихся пылевых потоков, и блокирует их выход в окружающую среду.
Предлагаемое устройство изготовлено и прошло апробацию в условиях опытного производства ООО НПП «ВНИКО». Результаты показали высокую эффективность блокирования пылевого потока.
На основании вышеизложенного и с учетом проведенного патентно-информационного поиска считаем, что предлагаемое нами устройство отвечает критериям, предъявляемым к изобретениям, и может быть защищено патентом Российской Федерации.