Електрофільтр

Реферат: Винахід належить до області електричного очищення газів. Електрофільтр включає корпус, агрегат живлення, струмопідвід, сполучну шину, осаджувальні й коронуючі електроди, паралельно осаджувальним і коронуючим електродам включений конденсатор, резистор і UA 98771 C2 (12) UA 98771 C2 індуктивність у ланцюзі розряду конденсатора на коронуючі й осаджувальні електроди. Відношення ємності конденсатора до площі осаджувальних електродів перебуває в діапазоні -2 -4 2 (10 -10 ) мкФ/м , резистор виконаний величиною (50-5000) Ом, а індуктивність (0,25-25) мГн, причому конденсатор виконаний у вигляді двох послідовно з'єднаних конденсаторів, а індуктивність підключена між ними. Технічним результатом винаходу є підвищення ступеня очищення газів при зниженні енергії на очищення, без істотного збільшення вартості електрофільтра. UA 98771 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується до електричного очищення газів від дисперсних часток у різних галузях промисловості. Відомий електрофільтр, що включає корпус, струмопідвід, агрегат живлення, осаджуючі й коронуючі електроди (1). До недоліків цього встаткування ставиться низький рівень очищення від пилу через більші пульсації напруги і, відповідно, низькі середні напруги. Відомий електрофільтр (2), у якому для підвищення ступеня очищення застосовують високочастотний агрегат живлення із частотою струму, що випрямляє, замість 50 Гц 10-15 кГц. Середня напруга, у цьому випадку, буде максимальною, але цей агрегат у декілька разів дорожче звичайного агрегату живлення з 50 Гц. Найбільш близьким, з відомих технічних рішень, є електрофільтр, що містить корпус, агрегат живлення, струмопідвід, сполучну шину, осаджуючі й коронуючі електроди, до осаджувальних електродів через корпус, а до коронуючих електродів через резистор і струмопідвід, підключений конденсатор, а агрегат живлення мінусом підключений між конденсатором і резистором, а плюсом до корпуса електрофільтра, відношення сумарної геометричної ємності електродної системи і ємності конденсатора до площі осаджувальних електродів, до яких -2 -4 2 підключений конденсатор, становить (10 -10 ) мкФ/м , а резистор виконаний величиною (505000) Ом і може бути включений між конденсатором і корпусом електрофільтра (3). До недоліків цього електрофільтра відноситься неповне використання енергії, генерованої агрегатом живлення й постачуваної конденсатору, для очищення газів. Через часті іскрові пробої між осаджувальними й коронуючими електродами енергія розряду конденсатора витрачається не на електрозарядку часток і їхнє осадження, а на нагрівання газу, що очищає, причому струм розряду конденсатора при іскровому пробої на кілька порядків перевищує середній струм між коронуючими й осаджувальними електродами. Це істотно знижує ступінь очищення й приводить до перевитрати електроенергії. Технічна задача винаходу, що заявляється, і досягуваний, при її рішенні, технічний і економічний результат полягає в підвищенні ступеня очищення, при зниженні енерговитрат, без істотного збільшення вартості. Зазначений технічний результат досягається тим, що електрофільтр, що включає корпус, агрегат живлення, струмопідвід, сполучну шину, осаджувальні й коронуючі електроди, паралельно електродам через резистор підключений конденсатор, відношення ємності якого до -2 -4 2 площі осаджувальних електродів перебуває в діапазоні (10 -10 ) мкФ/м , а резистор виконаний величиною (50-5000) Ом, відрізняється тим, що послідовно з резистором підключена індуктивність, величина якої перебуває в діапазоні (0,25-25) мГн, причому конденсатор може бути виконаний у вигляді двох послідовно з'єднаних конденсаторів, а індуктивність підключена між конденсаторами. Зазначені ознаки є істотними й взаємозалежні між собою, з утворенням стійкої сукупності істотних ознак, достатньої для одержання необхідного позитивного ефекту. На Фіг. 1 зображений схематичне креслення пропонованого електрофільтра. На Фіг. 2 і Фіг. 3 показані схеми електричних сполук у пропонованому електрофільтрі. На Фіг. 4 і Фіг. 5 наведені осцилограми напруги, що подається на коронуючі й осаджувальні електроди в режимі без конденсатора, і з конденсатором і індуктивністю, відповідно. Пропонований електрофільтр включає корпус 1, агрегат живлення 2, осаджувальні електроди 3, коронуючі електроди 4, струмопідвід 5, резистор 6, конденсатор 7, сполучну шину 8, індуктивність 9. При подачі напруги від агрегату живлення 2 на осаджувальні 3 і коронуючі 4 електроди через струмопідвід 5 і резистор 6 без включеного конденсатора 7 через сполучну шину 8 осцилограма напруги, при двопівперіодному режимі живлення електрофільтра, представлена на Фіг. 4. Аналогічна осцилограма при включенні в ланцюг подачі напруги на електроди 3 і 4 конденсатора 7 через сполучну шину 8 індуктивності 9 представлена на Фіг. 5. Як видно з порівняння осцилограм середнє значення напруги, обумовлене площею під осцилограмою, у випадку із включеними конденсатором 7 і індуктивністю 9, істотно вище. Ефективність роботи електрофільтра визначається питомою потужністю, переданою в електрофільтр, а потужність прямо пропорційна середній напрузі на електродах електрофільтра. Оскільки, напруга на електродах електрофільтра підтримується передпробійною, те часто виникають іскрові пробої між електродами електрофільтра. При включеному паралельно електродам 3 і 4 конденсаторі 7 при іскровому пробої відбувається його розрядка з виникненням більших, на кілька порядків перевищуючих середній, струмів, що приводить до зниження ефективності електрофільтра, перевитраті електроенергії, що йде не на очистку газу, а на його нагрівання. Включення в ланцюг розряду конденсатора 7 на електродну систему послідовно з резистором 6 індуктивності 1 UA 98771 C2 5 10 15 9 дозволяє зменшити струм розряду конденсатора при іскровому пробої через виникнення е.р.с. самоіндукції, що протидіє зміні струму, а при зменшенні струму, підтримує його значення. Це зменшує втрати енергії й підвищує ефективність роботи електрофільтра. Діапазон значень індуктивності може бути оцінений, виходячи з того, що характерний час іскрового пробою між електродами електрофільтра становить порядку t = 1 мкс, а період 1/2 власних коливань у ланцюзі розряду конденсатора визначається як Т = 2(LC) . Вибираючи значення індуктивності із цієї формули й беручи до уваги те, що відношення ємності -2 -4 2 конденсатора до ємності електродної системи електрофільтра (10 -10 ) мкф/м одержимо для індуктивності L = (0,25-25) мГн. Значення індуктивності в цьому діапазоні завжди забезпечує Т > t і, отже, попереджає розрядку конденсатора в момент іскрового пробою, що дозволяє підвищити ступінь очищення газу при зниженні на це енерговитрат без істотного збільшення вартості встаткування. Дійсний винахід, без істотних капітальних витрат, може бути використаний у всіх галузях промисловості, де встановлені електрофільтри, не вимагає спеціального оснащення й нової технології. Джерела інформації: 1. SU 1223321 А, В03С 3/02,07.04.1986. RU 2008099 СІ, В03С 3/02,28.02.1994. 2. US 6677834 A, В03С 3/02,13.01.2004. 3. RU 2333040 C1, В03С 3/02,10.09.2008. 20 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 Електрофільтр, що містить корпус, агрегат живлення, струмопідвід, сполучну шину, осаджувальні і коронуючі електроди, до осаджувальних електродів через корпус, а до коронуючих електродів через резистор та струмопідвід підключений конденсатор, при цьому агрегат живлення мінусом підключений між резистором та конденсатором, а плюсом до корпуса електрофільтра, при цьому відношення ємності якого до площі осаджуваних електродів -2 -4 2 перебуває в діапазоні 10 -10 мкФ/м , а резистор виконаний величиною 50-5000 Ом, який відрізняється тим, що містить індуктивність, величина якої перебуває в діапазоні 0,25-25 мГн, причому конденсатор виконаний у вигляді двох конденсаторів, між якими приєднана індуктивність. 2 UA 98771 C2 3 UA 98771 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4