Осаджувальний електрод електрофільтра

Изобретение относится к области очистки запыленных газов в электрофильтрах и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Известен осадительный электрод пластинчатого электрофильтра [Авт. св. №770546, кл. В 03 С 3/51], элементы которого состоят из криволинейных участков, выполненных с прогибом, обращенных своей выпуклостью к средней плоскости электрода и соединенных между собой прямолинейными участками, расположенными под углом 15-45° к средней плоскости электрода. Прямолинейные участки содержат ребра жесткости в виде желоба, а края завальцованы в трубку. В этой конструкции обеспечивается механическая прочность элемента, однако наличие острых углов в формировании прогиба криволинейного участка, а также наличие выступов в виде ребер жесткости на прямолинейном участке элемента приводят к снижению предельного рабочего напряжения и степени очистки газов. Наиболее близким конструктивным решением к заявляемому объекту является осадительный электрод для пылевого сепаратора [Патент Чешской республики № 278119. приоритет DE 84/3408839 METALLGESELLSCHAFT AktIengesellschaft], в котором для образования камеры, улавливающей пыль, отдельные металлические полосы имеют зигзагообразное поперечное сечение. Между участками поперечного сечения пластин, расположенных под наклоном и с изменением направления по отношению к направлению движения потока газа, предусмотрены участки, параллельные направлению движения газа. Параллельные участки представляют собой вершины выступов зигзагообразной линии, а также участки в местах сцепления отдельных элементов. Недостатком этой конструкции является значительное залипание пылью выступов такой формы, увеличение вторичного уноса при встряхивании. Из-за значительного удаления от активной зоны коронирующего электрода отдельных участков элемента не может быть равномерного распределения электрического поля по поверхности осадительного электрода, что также снижает предельные рабочие напряжения и степень очистки газов. Кроме этого имеют место сложности при изготовлении таких элементов, так как тупой угол при переходе от наклонных участков к горизонтальным усложняет прокат и ведет к образованию саблевидных форм. В основу предлагаемого изобретения поставлена задача создания новой конструкции осадительного электрода, обладающего достаточной механической прочностью, жесткостью, имеющего поверхность осаждения без острых кромок такой геометрической формы, которая обеспечивает максимальную напряженность электрического поля при достаточной равномерности распределения его по поверхности осаждения. К существенным признакам, характеризующим данный осадительный электрод, относится его конструкция, состоящая из соединенных между собой отдельных элементов в виде параллельных поверхностей, набираемых из пластин криволинейного профиля, а также наличие балки подвеса осадительных электродов и балки встряхивания их от осевшей пыли. Отличительные признаки характеризуют форму криволинейного профиля осадительной поверхности, которая состоит из выпуклости с вершинами, углубленными внутрь таким образом, что обеспечивается максимальное приближение к образующей радиуса коронирующего электрода. Количество вершин выпуклостей а (фиг. 1) может быть определено требованиями технологического процесса, условиями газоочистки и в зависимости от необходимой площади осаждения составит значение (а х n). Геометрические размеры профильной кривой находятся в зависимости от высоты Н выпуклости (фиг. 1) и могут быть определены соотношением с длиной L выпуклости и величиной углубления h вершины с интервалом значений H:L:h=1:(5-6):(0,1-0,2). Закругление углубления вершины выполнено радиусом 0,1 Н-0.2Н. Крепление к балкам подвеса и встряхивания может быть осуществлено как болтовым, так и клепочным соединением. При этом плоская часть профиля элемента выдвинута внутрь и под действием втулок в виде матрицы-пуансона приобретает форму конуса. Использование предложенной конструкции осадительного электрода позволяет повысить степень очистки газа в электрофильтре благодаря оптимальному использованию напряженности электрического поля и уменьшению вторичного уноса пыли. Кроме того предложенное крепление электрода увеличивает прочность на разрыв в месте крепления и жесткость элемента, обеспечивая эффективную передачу энергии упруги х колебаний при встряхивании, следствием чего является повышение эффективности и надежности электрофильтра. На фиг. 1 представлен профиль элемента осадительного электрода. Вершина 2 выпуклости 1 криволинейной части профиля углублена внутрь, исключая при этом наличие острых углов и кромок; на фиг. 2 - упрощенная схема креплений 1 осадительных электродов к балке подвеса и их взаимное расположение по отношению к направлению потока газа, вид сверху; на фиг. 3 - узел крепления к балке подвеса и балке встряхивания, выполненный таким образом, что плоская часть профиля элемента, выдвинутая во внутрь, принимает форму конуса. Осадительный электрод электрофильтра, состоит из элементов (фиг. 1) в виде параллельных поверхностей, набираемых из пластин, поперечное сечение которых представляет собой кривую с вершинами 1, углубленными 2 внутрь профиля. Наиболее оптимальный вариант конструкции определен геометрическими размерами профильного сечения соотношением высоты Н выпуклости кривой линии, ее длины L и высоты h углубления вершины, т.е. H:L:h с допустимым интервалом как 1:(5:6):(0,1:0,2). Для исключения острых углов и кромок и, соответственно, обеспечения высоких аэродинамических характеристик закругления углубления вершины выпуклости выполнено радиусом r в зависимости от величины Н и составляющим 0,1Н:0,2Н. Предлагаемые геометрические размеры профиля элемента обеспечивают максимальное приближение к образующей радиуса коронирующего электрода, чем достигается выравнивание электрического поля и как следствие более равномерное распределение ионного тока по поверхности осадительного электрода. Такие элементы более технологичны в изготовлении, так как исключается наличие саблевидности при прокате, что дает возможность изготавливать их заданной длины, не нарушая симметрии профиля. Элементы осадительного электрода сцеплены между собой, предусмотренными для этого соединительными кромками 3 (фиг. 1). Каждые два соседние осадительные электроды образуют канал для прохода газа (фиг. 2), в середине которого расположены коронирующие электроды. Осадительные электроды крепятся к балке подвеса 1 в верхней части корпуса электрофильтра и к балке встряхивания в нижней части корпуса. Предлагаемая конструкция осадительного электрода предусматривает специальный узел крепления (фиг. 3) болтовым или клепочным соединением. Втулка 4 с наружным конусным срезом и шайба 2 с соответствующей вн утренней конусной проточкой при фиксации к балке подвеса 1 плоскую часть поверхности элемента 3 формирует в конус, чем обеспечивается значительное повышение прочности элемента на разрыв в месте крепления и обеспечивает эффективную передачу энергии упругих колебаний при встряхивании. При необходимости корректировки узла крепления возможен вариант формирования обратного конуса. Принцип работы осадительного электрода электрофильтра заключается в улавливании взвешенных частиц из потока, подверженного ионизации электрическим полем. Выбранный в данной конструкции профиль элемента осадительного электрода с оптимальными геометрическими параметрами обуславливает равномерное распределение напряженности электрического поля по всему профилю осадительного электрода и соответственно равномерное осаждение пыли по осадительной поверхности, исключая наличие неактивных зон или залипаний. Закругления кромок при формировании профильной линии элемента (фиг. 1) повышает аэродинамические характеристики и обеспечивает эффективное встряхивание пыли с минимальным вторичным уносом. Крепление осадительных электродов (фиг. 2) к балке подвеса и выполненное аналогичным образом к балке встряхивания предопределяет механическую прочность электродов, жесткость и в то же время эффективную передачу упругих колебаний при встряхивании. Выбранная геометрическая форма и соотношение размеров профильного элемента осадительного электрода, возможность варьировать величиной площади осаждения с предложенным способом крепления к балке подвеса и балке встряхивания позволяют значительно повысить степень очистки газов и надежность электрофильтра в эксплуатации с учетом жестких условий при высоких температурах и сильных вибрациях в технологической системе.