Способ крепления, центрирования и натяжения коронирующего электрода в установках электростатической очистки воздуха трубчатого типа
METHOD FOR FASTENING, CENTERING AND TENSION OF DISCHARGE ELECTRODE IN ELECTROSTATIC AIR CLEANING INSTALLATIONS OF TUBULAR TYPE

Изобретение относится к газоочистным и пылеулавливающим установкам используемых в таких областях промышленности как химическая, нефтехимическая, металлургическая и служит для очистки воздуха от дымов, пыли и аэрозолей с помощью электростатических устройств, в частности, трубчатого типа и способе крепления, центрирования и натяжения коронирующего электрода в вышеуказанных устройствах.
Аналогом заявленного изобретения является электрофильтр, содержащий корпус, систему осадительных и коронирующих электродов, натяжение коронирующих электродов осуществляется с помощью грузов, а фиксация с помощью планок (источник информации: рабочий проект электрофильтра ГПФ №1-2821, семибратовский экспериментальный завод газоочистной аппаратуры, 1973 г.).
Недостатков аналога является сложность конструкции, устройство состоит из множества узлов и деталей, монтируемых на месте и не обеспечивающих достаточно точную фиксацию коронирующих электродов. В выявленном техническом решении требуется отдельно заботиться технологии подвеса, натяжения, центрирования коронирующих электродов и отдельно о креплении осадительных труб. При этом монтаж осадительных труб и коронирующих электродов производится раздельно, что значительно усложняет процесс монтажа и обслуживания.
Другим близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является электрофильтр для очистки газов, состоящий из корпуса, систем осадительных и коронирующих электродов, с ситалловыми планками, узла изоляции коронирующей системы от корпуса, системы натяжения и фиксации коронирующих электродов, направляющих газовый поток лопаток и опорных балок. При этом осадительные электроды выполнены в виде плит, имеющих с одной стороны выступ, а с другой стороны впадину, соответствующую этому выступу, при этом выступ одной плиты помещается в соответствующую ему впадину другой плиты, а балки снабжены направляющими желобами для размещения верхней и нижней частей плит (авторское свидетельство на изобретение СССР №745535, дата публикации: 07.07.1980 г.).
В описании прототипа указано, в частности, что фиксация коронирующих электродов осуществляется на определенном расстоянии от осадительного электрода, а их фиксация и натяжение происходит за счет планок, в которые впаяны нижние концы коронирующих электродов. Таким образом, недостатками аналога являются отсутствие возможности в размещении коронирующего электрода строго по центру трубы на всем ее протяжении и обеспечении постоянного натяжения коронирующего электрода при том, что он в процессе эксплуатации устройства постоянно меняет свою длину в связи с температурным расширением, провисанием, усталостью металла. Указанные объективные недостатки прототипа влекут за собой сложность конструкции, устройство состоит из множества узлов и деталей, монтируемых на месте и не обеспечивающих достаточно точную фиксацию коронирующих электродов.
Технический результат заявленного изобретения заключается в устранении вышеуказанных недостатков: в упрощении технологического процесса монтажа/демонтажа и обслуживании конструкции в целом за счет сокращения количества этапов.
Достигаемый технический результат заявленного изобретения, представлен в способе крепления, центрирования и натяжения коронирующего электрода в установках электростатической очистки воздуха трубчатого типа, заключающемся в том, что коронирующий электрод размещают и закрепляют вертикально в корпусе установки очистки воздуха за верхнюю точку его крепления. При этом коронирующий электрод составляет единый узел с осадительной трубой, свободный вес которой натягивает и центрирует коронирующий электрод по всей длине осадительной трубы, при этом коронирующий электрод закреплен неподвижно на изоляторе по оси в нижней части осадительной трубы и свободно пропущен через осевое отверстие изолятора в верхней части осадительной трубы.
Сущность изобретения поясняется схемой:
Фиг. 1 - подробная схема заявленного способа, где
1. Нижний изолятор, к которому закреплены и осадительная труба (4) и коронирующий электрод (3).
2. Точка крепления коронирующего электрода к изолятору.
3. Коронирующий электрод.
4. Осадительная труба.
5. Верхний изолятор, к которому неподвижно закреплена осадительная труба, а коронирующий электрод свободно пропущен через центральное отверстие.
6. Центральное отверстие в изоляторе для центрирования коронирующего электрода.
7. Точка (петля) для подвеса и закрепления всей конструкции.
Способ крепления, центрирования и натяжения коронирующего электрода в установках электростатической очистки воздуха трубчатого типа заключается в том, что коронирующий электрод размещают и закрепляют вертикально в корпусе установки очистки воздуха за верхнюю точку его крепления за петлю коронирующего электрода, например на болты, установленные на раме, и фиксируют гайкой.
Коронирующий электрод составляет единый узел с осадительной трубой, свободный вес которой натягивает и центрирует коронирующий электрод по всей длине осадительной трубы.
При этом коронирующий электрод закреплен неподвижно на изоляторе, например, с помощью узла в отверстии, по оси в нижней части осадительной трубы и свободно пропущен через осевое отверстие изолятора в верхней части осадительной трубы.
Демонтаж происходит в обратной последовательности. Среднее время на монтаж составляет 15-20 секунд, на демонтаж - дополнительно 15-20 секунд.
Очищаемый воздух подается в осадительную трубу, по центру которой натянут коронирующий электрод в виде троса или зазубренной ленты. К осадительной трубе и коронирующему электроду подается постоянное высокое напряжение от 15000 В и выше. Частички загрязнений заряжаются от коронирующего электрода отрицательным зарядом и притягиваются к осадительной трубе, на которую подается положительный заряд.
Необходимость точного центрирования и натяжения коронирующего электрода в системах электростатической очистки трубного типа связана с тем, что расстояние от коронирующего электрода до внутренней поверхности осадительной трубы должно быть одинаковым по всему объему трубы. Это связано с распределением электростатического поля внутри осадительной трубы. Поле создается высоким напряжением (от 15000 Вольт), приложенным с одной стороны к коронирующему электроду, с другой стороны - к осадительной трубе. Любая неравномерность электрического поля внутри осадительной трубы (коронирующий электрод размещен с любым смещением относительно продольной оси осадительной трубы или имеет волнистую форму из-за слабого натяжения) приводит к значительному снижению эффективности очистки воздуха. В месте, где коронирующий электрод находится ближе к поверхности осадительной трубы, возможен "пробой" - образование электрической дуги между коронирующим электродом и осадительной трубой, а при снижении напряжения для исключения возможности "пробоя" - резко снижается эффективность очистки воздуха.
Налипающие и полимеризующиеся аэрозоли и дымы (например, при распылении краски или смолы) налипают на коронирующие электроды и застывают на них, не осыпаются как пыль, даже если постучать по ним. В этой связи необходимо менять, отмывать или утилизировать всю сборку в целом - это достаточно трудоемко. Предложенное к патентованию техническое решение позволяет сделать осадительные трубы вместе с коронирующим электродом одноразовыми, как только они полностью загрязнятся, их просто, как указано выше, снимают и меняют на новые. Снятые или моют (чистят), или утилизируют вместе с застывшим слоем налета.
Проведенные испытания подтверждают достижение указанного технического результата, который заключается в упрощении технологического процесса монтажа/демонтажа и обслуживания конструкции в целом за счет сокращения количества этапов.
Анализ совокупности всех существенных признаков предложенного изобретения доказывает, что исключение хотя бы одного из них приводит к невозможности полного обеспечения достигаемого технического результата.
Анализ уровня техники показывает, что неизвестен такой способ, которому присущи признаки, идентичные всем существенным признакам данного технического решения, что свидетельствует о его неизвестности и, следовательно, новизне.
Вышеперечисленное доказывает также соответствие заявленного способа критерию изобретательского уровня.
При осуществлении изобретения действительно реализуется наличие предложенного объекта, что свидетельствует о промышленной применимости.