Спосіб коагуляції пилу й електрокоагулятор для його здійснення

Реферат: Винаходи належать до обладнання для коагуляції пилу різної природи в полі коронного розряду. Електрокоагулятор містить зарядну зону з різнойменно зарядженими розташованими в ряд електродами, що мають вістря. Згідно з першим винаходом, електрокоагулятор містить щонайменше два ряди заземлених електродів і щонайменше один ряд розташованих між ними і підключених до високовольтного імпульсного джерела живлення електродів, причому усі електроди виконані пилкоподібними з відстанню між вістрями не менше 5 мм, а площини високовольтних електродів повернуті під кутом до площини заземлених електродів. В способі коагуляції пилу здійснюють пропускання пилогазового потоку через електрокоагулятор зі швидкістю 15-20 м/с. Згідно з винаходом, в способі використовують електрокоагулятор описаної конструкції, в якому створюють імпульсну біполярну корону. Винаходи забезпечують високу ефективність коагуляції пилу. UA 112572 C2 (12) UA 112572 C2 UA 112572 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до області коагуляції пилу в полі коронного розряду й може використовуватися для очищення димових і промислових газів в енергетиці, хімічній, цементній, металургійній, будівельній, цементній, коксохімічній й інших галузях промисловості, зокрема для коагуляції часток перед пристроями газоочистки: електрофільтром, циклоном, рукавним фільтром, скрубером, осаджувальною камерою. Відомий електрофільтр, що містить корпус із газопідвідними й газовідвідними патрубками, систему електродів, розміщених у камері електричного очищення, іонізаційні камери з електродами позитивної і негативної полярності, установленими послідовно з камерою електростатичного очищення від часток, що забезпечують зарядку, протилежними знаками [1]. Основним недоліком даного технічного рішення є складність регенерації коронуючих електродів і низька ефективність коагуляції пилу через розділеності іонізаційних камер, що здійснюють зарядку часток різними знаками. Найбільш близьким по технічній суті до пропонованого електрокоагулятора є електрофільтр-коагулятор, що містить зарядну зону з голчастими різнойменно зарядженими, розташованими в ряд електродами, діелектричні пластини, що розділяють їх і осаджувальні електроди, виконані у вигляді жолобчастих електродів [2]. До недоліків прототипу слід віднести складність регенерації осаджувальних електродів і низьку ефективність коагуляції. Найбільш близьким по технічній суті до пропонованого способу є спосіб коагуляції пилу шляхом пропущення пилогазового потоку через електрокоагулятор зі швидкістю 15-20 м/с [3]. Недоліком прототипу є низька ефективність коагуляції електрично заряджених часток внаслідок малості величини електричного заряду, що здобувається ними, у полі коронного розряду при високій швидкості пилогазового потоку. В основу пропонованого технічного рішення поставлена задача розробки способу коагуляції пилу й електрокоагулятора, що забезпечують високу ефективність коагуляції часток і виключення осадження пилу на коронуючих електродах. Поставлена задача вирішується тим, що в способі коагуляції пилу шляхом пропущення пилогазового потоку через електрокоагулятор зі швидкістю 15-20 м/с, згідно з винаходом, в електрокоагуляторі створюють імпульсну біполярну корону, а електроди електрокоагулятора виконані пилкоподібними з відстанню між вістрями не менше 5 мм, не менше двох рядів електродів заземлені, не менше одного ряду електродів розташовано між заземленими електродами й підключене до високовольтного імпульсного джерела живлення, причому площини високовольтних електродів повернені під кутом до площини заземлених електродів. Відмітними ознаками технічного рішення, що заявляється, є: - в електрокоагуляторі створюють імпульсну біполярну корону; - усі електроди виконані пилкоподібними з відстанню між вістрями не менше 5 мм; - не менш двох рядів електродів заземлено; - не менше одного ряду електродів розташовано між заземленими електродами й підключено до високовольтного імпульсного джерела живлення; - площини високовольтних електродів повернені під кутом до площини заземлених електродів. Виходячи з описаного рівня техніки випливає те, що зазначені відмітні ознаки технічного рішення, що заявляється, є новими, взаємозалежними між собою з утворенням стійкої сукупності істотних ознак, достатньої для одержання технічного результату. Завдяки тому, що пилогазовий потік пропускають через електрокоагулятор, у якому створюють імпульсну біполярну корону, у якій струм в імпульсі може досягати на два-три порядки вище струму корони при постійній напрузі. Це приводить до підвищення на 2-3 порядку густини утворених вільних зарядів і скорочує, відповідно, час зарядки часток на 2-3 порядку, який становить менш 0,01 с, а це підвищує ефективність коагуляції. Використання біполярної корони додатково прискорює процеси коагуляції. Завдяки тому, що всі електроди виконані пилкоподібними, з відстанями між вістрями не менше 5 мм, вдається одержати максимальний питомий струм коронного розряду, забезпечуючи високу ефективність зарядки часток і наступну їхню коагуляцію. Завдяки тому, що не менше двох рядів електродів заземлене й не менше одного ряду електродів, розташованого між заземленими електродами, підключене до високовольтного імпульсного джерела живлення, вдається перекрити весь перетин газового потоку, що очищається, областю імпульсного коронного біполярного розряду. Наслідком того, що площини високовольтних електродів повернені під кутом до площин заземлених електродів, створюються вихри, що інтенсифікують процес коагуляції. На Фіг. 1 представлена зарядна зона електрокоагулятора (вигляд зверху). 1 UA 112572 C2 5 10 15 20 25 На Фіг. 2 представлені графіки залежності ефективності циклона з електрокоагулятором - 1; без електрокоагулятора - 2. Перелік деталей позначених на Фіг. 1: 1 - зарядна зона електрокоагулятора; 2 - заземлений ряд коронуючих пилкоподібних електродів; 3 - ряд коронуючих пилкоподібних електродів, підключених до імпульсного джерела живлення; 4 - імпульсне джерело живлення. Спосіб здійснюють таким чином. Електрокоагулятор, що містить зарядну зону 1, заземлений ряд коронуючих пилкоподібних електродів 2, ряд коронуючих пилкоподібних електродів 3, підключених до джерела імпульсного живлення 4, установлюють у газохід і пропускають пилогазовий потік через імпульсну біполярну корону зі швидкістю 15-20 м/с. Внаслідок пропущення пилогазового потоку через зарядну зону 1 імпульсного біполярного коронного розряду скорочується час зарядки часток до їхнього граничного значення різнойменними знаками. Поворот площини коронуючих електродів 3, підключених до високовольтного імпульсного джерела 4, стосовно заземлених електродів 2, забезпечує турбулізацію газового потоку що додатково підвищує ефективність коагуляції субмікронних і мікронних часток і утвір великих агломератів, що легко вловлюються будь-якими пристроями газоочистки. На Фіг. 2 наведений приклад підвищення ефективності циклону MJF при вловлюванні часток субмікронного й мікронного розміру установкою електрокоагулятора перед ним. Техніко-економічні переваги способу й пристрою, які заявляються, у порівнянні із прототипом, полягають у тому, що використання імпульсної біполярної корони для зарядки й наступної коагуляції часток у пилогазовому потоці, приводить до ефективного укрупнення їх і до наступного відділення від газу відомими пристроями. Джерела інформації: 1. Патент RU 1751900,МПК В03С 3/12; 20.02.1995. 2. А.С. 940857 СРСР, МПК В03С 3/12; 27.07.82, БИ № 25. 3. А.С. 460068 СРСР, МПК В03С 3/12; 15.02.75, БИ № 6. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 1. Електрокоагулятор, що містить зарядну зону з різнойменно зарядженими розташованими в ряд електродами, що мають вістря, який відрізняється тим, що містить щонайменше два ряди заземлених електродів і щонайменше один ряд розташованих між ними і підключених до високовольтного імпульсного джерела живлення електродів, причому усі електроди виконані пилкоподібними з відстанню між вістрями не менше 5 мм, а площини високовольтних електродів повернуті під кутом до площини заземлених електродів. 2. Спосіб коагуляції пилу шляхом пропущення пилогазового потоку через електрокоагулятор зі швидкістю 15-20 м/с, який відрізняється тим, що в ньому використовують електрокоагулятор за п. 1, в якому створюють імпульсну біполярну корону. 2 UA 112572 C2 Комп’ютерна верстка Т. Вахричева Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3