ЭЛЕКТРОФИЛЬТР

Заявленная полезная модель относится к электрофильтрам - аппаратам для очистки газов от взвешенных частиц в различных отраслях промышленности, в частности цветной металлургии, в электродном и других производствах.
Известен, выбранный в качестве ближайшего аналога, электрофильтр, состоящий из корпуса, осадительных электродов, изготовленных из труб, и коронирующих электродов, состоящих из чередующихся участков, выполненных в виде прямолинейных участков L2 и участков L1, выполненных в виде цилиндрической пружины, причем общая длина коронирующих элементов L, диаметр спирали d, расстояние между витками спирали Д зависят от параметров очищаемого пылегазового потока и находятся в диапазонах: L1=0,1…0,5 м; L2=0,1…0,5 м; d=0,1…0,5D; Д=10…20 d1; где D - внутренний диаметр осадительного электрода, d1 - диаметр прямолинейного участка коронирующего электрода (патент РФ на изобретение №2337746, кл. МПК B01D 35/06, опубл. 10.11.2008 Бюл. №31).
Недостатком данного электрофильтра является слабое электромагнитное поле создаваемое цилиндрическими витками пружин, что приводит к некачественной очистке гезов.
Технический результат, который может быть получен в заявленной полезной модели, заключаются в повышении степени очистки газов.
Указанный технический результат достигается тем, что в электрофильтре, состоящем из корпуса, осадительных электродов, изготовленных из труб, и коронирующих электродов, которые состоят из чередующихся участков, выполненных в виде прямолинейных участков L2 и участков L1, выполненных в виде пружины, причем общая длина коронирующих элементов L, расстояние между витками спирали Д зависят от параметров очищаемого пылегазового потока и находятся в диапазонах: L1=0,1…0,5 м; L2=0,1…0,5 м; Д=10…20 d1, где D - внутренний диаметр осадительного электрода, d1 - диаметр прямолинейного участка коронирующего электрода, участки L1 выполнены в виде конических пружин с наименьшим диаметром витка d=0,1…0,5D и наибольшим диаметром витка dmax=0,5…1D.
Заявленная полезная модель поясняется при помощи чертежей приведенных на фиг.1, 2.
При этом фиг.1 - общий вид электрофильтра, а фиг.2 - коронирующий элемент.
На фиг.1 и 2 приняты следующие обозначения:
1 - корпус электрофильтра;
2 - осадительный электрод;
3 - коронирующие элементы;
4 - прямолинейный участок коронирующего элемента;
5 - участок коронирующего элемента - цилиндрическая пружина;
6 - груз для натяжения коронирующего элемента.
D - внутренний диаметр осадительного электрода;
L - общая длина коронирующих элементов;
L2 - длина прямолинейного участка коронирующего элемента;
L1 - длина участка коронирующего элемента - цилиндрическая пружина;
d - диаметр наименьшего витка конической пружины;
dmax - диаметр наибольшего витка конической пружины;
d1 -диаметр прямолинейного участка коронирующего элемента;
Д - расстояние между витками цилиндрической пружины.
Функционирование предлагаемого электрофильтра происходит следующим образом.
Газ, содержащий частицы, поступает в корпус электрофильтра (1) и далее проходит через систему коронирующих и трубчатых осадительных электродов. На входе в осадительные электроды на прямолинейном участке коронирующего электрода при подаче высокого напряжения возникает коронный разряд, благодаря которому проходящие частицы приобретают заряд и частично осаждаются в зоне данного участка. Далее частицы вместе с газом поступают в зону участка коронирующего электрода в виде конической пружины. В связи с тем, что наименьший диаметр d конической пружины может составлять 0,1…0,5D, а наибольший диаметр dmax может составлять 0,5…1D, где D - внутренний диаметр осадительного электрода, а витки пружины расположены близко друг к другу, коронный заряд здесь отсутствует, а напряженность электрического поля будет значительно выше, в зоне окружающей виток с наибольшим диаметром dmax. При повышенной напряженности эффективность пылеулавливания возрастает. По мере прохождения пылегазовым потоком участка конической пружины (5) кроме улавливания частиц может происходить частичная рекомбинация заряженных частиц. При этом они укрупняются, но теряют заряд - нейтрализуются. Поэтому для подзарядки частиц следует выполнять пружину - конической. Затем пылегазовый поток поступает снова в зону прямолинейного участка (4) коронирующего электрода, где происходит подзарядка частиц. Далее процесс неоднократно повторяется. В итоге происходит более эффективное осаждение заряженных частиц пыли, так как примерно половину пути в электрофильтре частицы подвержены действию электрического тока повышенной напряженности.
Известно, что время зарядки пылевых частиц в поле коронного разряда электрофильтров составляет примерно 0,1 с. За это время частицы заряжаются в среднем на 95%, что позволяет осуществлять эффективное улавливание пыли.
Если скорость в электрофильтрах находится в диапазоне 0,8…1,5 м/с, длина прямолинейного участка определяется временем зарядки 0,1 с и составляет величину до 0,15 м. При улавливании пыли с высокой концентрацией частиц время зарядки будет увеличиваться примерно до 0,3 с и длина L2 также будет увеличиваться и составит примерно 0,24…0,45 м.
В электрофильтрах с трубчатыми осадительными электродами применяют в качестве коронирующих электродов провод. При этом напряжение зажигания короны находится на уровне 25 кВ. При скручивании этого провода в цилиндрическую пружину с близко расположенными витками Д=10…20 d1 происходит, как показывают эксперименты, взаимное экранирование витков и коронирование прекращается. Электрическое поле в районе расположения спирали становится электростатическим. Такое поле пробивается при более высоком напряжении, и, следовательно, из-за увеличения пробивной напряженности расстояние между конической пружиной и осадительным электродом может быть уменьшено, что и позволяет получить повышение степени очистки газов.
Промышленное производство предлагаемого электрофильтра не требует разработки новых технологий, так как навивка пружины может быть выполнена известными средствами.