Електрофільтр

Изобретение относится к области электрической очистки газов и может быть использовано для обеспыливания дымовых газов в химической, металлургической, энергетической и других отраслях промышленности. Известно изобретение "Электрофильтр для очистки газа от пыли" [Авт. св. №1556756, кл. В 03 С 3/34] с использованием сложного профиля осадительных электродов, обеспеченных противоуносными заслонками, профиль которых идентичен профилю осадительных электродов. Заслонки выполнены с возможностью перемещения по ходу газа. Назначение заслонок - повышение эффективности очистки газа от пыли за счет снижения уноса осажденной пыли при стряхивании электродов. Однако такая конструкция электрофильтра является трудновыполнимой при изготовлении, приводит к повышению материалоемкости и не дает возможности использовать физические свойства электрического поля при оптимизации самого процесса осаждения. В качестве аналога конструкции коронирующего электрода в предлагаемом электрофильтре можно рассматривать также электрод для коронного разряда [Заявка Великобритании № 1575404, кл. В 03 С 3/41], который содержит удлиненный корпус, состоящий из центральной, выполненной с ребрами жесткости, и плоских краевых секций. Недостатком данной конструкции является наличие креплений на корпусе электрода, создающих дополнительное сопротивление. К тому же сборный корпус коронирующего электрода приводит к трудностям при его изготовлении и монтаже. Наиболее близким по конструктивному решению является изобретение [Япония 61-7868, кл. В 03 С 3/40, 3/41], по которому электрофильтр состоит из корпуса, пакетов пылеосадительных пластин, коронирующих электродов, устройств для встряхивания и бункера для сбора пыли. Пылеосадительные пластины имеют расположенные через равные интервалы по направлению потока газа выступы и впадины, таким образом ограничивая каналы, в центральной части которых расположены электроды с игольчатыми выступами. Количество выступов со стороны выступающих участков пылеосадительных пластин больше количества выступов со стороны впадин. Такое расположение коронирующи х электродов не может обеспечить однородности электрического поля в разрядных промежутках по всему объему газоочистного аппарата, что приводит к снижению активности ионизации и соответственно снижению степени отчистки от дисперсных частиц, В основу предлагаемого изобретения поставлена задача создания нового электрофильтра путем выбора оптимальной геометрической формы и взаимного расположения коронирующи х электродов и осадительных пластин, обеспечивающих повышение степени очистки дымовых газов за счет интенсификации зарядки частиц в поле коронного разряда. Существенными признаками, характеризующими данное изобретение, является применение в корпусе электрофильтра плоскопараллельных пылеосадительных пластин сложной формы с выступами и впадинами, расположенных друг относительно друга таким образом, что межэлектродное пространство для прохождения газа представляет собой соты, в центре которых расположены игольчатые коронирующие электроды. Электрофильтр содержит механизмы встряхивания и бункер для сбора пыли. Отличительными признаками в предлагаемом электрофильтре является применение коронирующих электродов, изготовленных с ребрами жесткости по длине и установленных таким образом, что иглы направлены по касательной к окружности, образованной объемным профилем ребер жесткости так, что как минимум три точки профильного сечения касаются окружности, описывающей коронирующий электрод, как если бы он представлял собой полый цилиндр. Использование предложенной формы и расположения коронирующи х электродов и осадительных пластин позволяет оптимально использовать активные зоны в поле коронного разряда, созданием турбулентности потока, интенсифицировать процесс зарядки частиц попаданием их в зону ионизации как минимум дважды и достигнуть значительного повышения степени очистки газов. На фиг. 1 показано упрощенное графическое изображение предлагаемого электрофильтра, вид сверху; на фиг. 2 - коронирующий электрод с ребрами жесткости 4 по длине элемента и иглами коронного разряда 5 (сечение А-А показывает направление игл по касательной к окружности, образованной объемным профилем ребер жесткости); на фиг. 3 - движение пылевых частиц к активным зонам ионизации от игл одного направления к иглам противоположного направления. Электрофильтр (фиг. 1) содержит пылеосадительные пластины 1, состоящие из элементов сложной формы, которые расположены друг относительно друга таким образом, что профильные элементы их образуют сотовую конструкцию. В центре рабочих полостей, образованных профильными элементами осадительных плоско-параллельных пластин, размещены игольчатые коронирующие электроды 3, выполненные с ребрами жесткости 4 по длине элемента. Иглы 5 фиксированного коронного разряда направлены по касательной к окружности, образованной объемным профилем коронирующего электрода (фиг. 2), обеспечивая ионизацию пылегазового потока 1/2-ой частью игл одного направления и 1/2-ой частью игл противоположного направления. Такое расположение игл способствует "закручиванию" потока газа и попаданию пылевых частиц в активную зону ионизации дважды (фиг. 3). Электрофильтр работает следующим образом. На вход аппарата подают газ, содержащий взвешенные частицы пыли, который поступает в рабочие полости 2, образованные пылеосадительными пластинами 1. Частицы в промежутке между коронирующими электродами 3, к которым подводится выпрямленный электрический ток высокого напряжения от агрегата питания, и пылеосадительными пластинами 1, приобретают электрический заряд. Наиболее интенсивный коронный разряд образуют острия игл 5 коронирующих электродов 3. А и х направление по касательной к окружности, образованной объемным профилем электрода, обеспечивает турбулизацию пылегазового потока и принудительную транспортировку частиц в активные зоны ионизации. Заряженные частицы, приближаясь к поверхности пылеосадительных пластин 1, под воздействием сил электрического поля, осаждаются на ней. Сотовая конструкция каналов для прохождения пылегазового потока, образованная выбранным для предлагаемого электрофильтра профилем пылеосадительных пластин, исключает вторичный унос пыли при стряхивании и наличие краевого эффекта, т.е. существование неактивных зон осаждения. По мере накопления на пылеосадительных пластинах 1 осажденные частицы удаляются встряхиванием. Ребра жесткости 4, выполненные по длине коронирующего электрода 3, увеличивают предел прочности его при механических и температурных воздействиях, а также исключают залипание в случае очистки от мелкодисперсной пыли и способствуют регенерации электродной системы естественным осыпанием осевшей пыли в бункер. Выбранная геометрическая форма коронирующих электродов и пылеосадительных пластин и их взаимное расположение позволяют увеличить активность ионизации, не нарушая однородности электрического поля в межэлектродном промежутке и исключить вторичный унос пыли при встряхивании, чем достигается значительное повышение степени очистки дымовых газов от пыли и надежности электрофильтра в эксплуатации.