Електростатичний осаджувач

1 Электростатический осадитель, включающий множество расположенных параллельными рядами на определенном расстоянии друг от друга пылесборных электродов, и каждый ряд содержит множество пылесборных электродов прямоугольной формы, причем их поверхности ориентированы вертикально и расположены друг напротив друга, отличающийся тем, что он содержит первое крепежное устройство, предназначенное для крепления указанных прямоугольных пылесборных электродов в каждом ряду на определенном расстоянии друг от друга, причем указанные ряды пылесборных электродов расположены последовательно на определенном расстоянии друг от друга таким образом, чтобы поверхности указанных пылесборных электродов были ориентированы параллельно направлению движения потока газа, множество рядов поджигающих электродов, причем каждый ряд содержит множество поджигающих электродов прямоугольной формы, каждый из которых имеет на обоих Настоящее изобретение относится к электростатическим осадителям, предназначенным для использования на электростанциях, цементных заводах, промышленных установках по сжиганию отходов, на дорогах или в туннелях для удаления взвешенных частиц или радиоактивной пыли или для очистки воздуха в закрытых помещениях Действие электростатического осадителя основано на принципе улавливания пыли в области прохождения электрического разряда в аппарате, использующем высокое напряжение В корпусе электрического осадителя друг напротив друга на краях участки с пиловидными зубцами, и указанные поджигающие электроды установлены таким образом, чтобы их поверхности были ориентированы вертикально и находились друг напротив друга, второе крепежное устройство, предназначенное для крепления указанных прямоугольных поджигающих электродов в каждом ряду на определенном расстоянии друг от друга, и указанные ряды поджигающих электродов расположены последовательно на определенном расстоянии друг от друга таким образом, чтобы поверхности указанных поджигающих электродов были ориентированы параллельно направлению движения потока газа, а каждый ряд поджигающих электродов устанавлен на определенном расстоянии между двумя соседними рядами групп пылесборных электродов 2 Электростатический осадитель по п 1, отличающийся тем, что определенные величины зазоров между указанными пылесборными электродами или указанными поджигающими электродами, регулируемые при помощи указанных первого или второго устройств для регулирования величины зазора, последовательно уменьшаются по направлению движения потока газа 3 Электростатический осадитель по п 1, отличающийся тем, что определенные величины зазоров между указанными рядами пылесборных электродов и поджигающих электродов последовательно уменьшаются по направлению движения потока газа расстоянии установлены поджигающие электроды (или отрицательно заряженные электроды), предназначенные для сбора пыли, между поджигающими электродами и пылесборными электродами создается высокое напряжение, под действием которого в воздухе между двумя электродами возникает разряд При этом могут быть использованы также отрицательные разряды, хотя при положительных разрядах образуется меньшее количество озона В электростатическом осадителе множество пылесборных электродов, изготовленных из ме О го (О талла в форме пластин и расположенных на расстоянии друг от друга так, чтобы их поверхности были параллельны, а множество проводников, на каждом из которых закреплено множество поджигающих электродов, расположено между пылесборными электродами таким образом, чтобы подлежащий обработке воздух подавался параллельно поверхностям пылесборных электродов Поджигающие электроды могут быть закреплены не только на проводниках, но также и на стержнях или трубках На поджигающие электроды подается высокое отрицательное напряжение относительно пылесборных электродов для образования в воздухе коронного разряда и создания ионизированной зоны, через которую пропускается подлежащий обработке воздух для образования заряда на взвешенных в воздухе частицах пыли так, чтобы эти заряженные частицы пыли могли быть собраны и захвачены противоположно заряженными пылесборными электродами С другой стороны, электростатический осадитель оснащен воздушным насосом для подачи подлежащего обработке воздуха В выложенной заявке Японии № 31399/1991, предложено устройство предназначенное для вибрации пылесборных электродов для предотвращения образования комков пыли В соответствии с указанным решением, при установке пылесборных электродов параллельно направлению потока, поджигающие электроды расположены несколькими последовательными рядами, так что пыль, не уловленная вблизи входного отверстия устройства, может быть собрана далее по ходу потока, хотя и с более низкой эффективностью улавливания Это объясняется тем, что более крупные частицы пыли могут приобрести большую величину заряда, вследствие чего они легче могут быть собраны, тогда как мелкие частицы пыли приобретают меньшие заряды и хуже улавливаются далее по ходу движения потока В результате этого, если бы в устройстве по ходу движения потока расстояние между разнозаряженными электродов постепенно уменьшалось, это привело бы к увеличению интенсивности электрического поля и улавливанию мелких частиц пыли Однако, поскольку, расстояние по ходу движения потока не изменяется, эффективность такого устройства невелика Кроме того, поскольку конструкционно невозможно уменьшить это расстояние, эффективность будет низкой для конструкций, имеющих большую глубину В связи с тем, что поджигающие электроды установлены в один ряд по направлению потока, то для повышения эффективности указанного устройства, оно должно состоять из множества последовательно установленных элементов описанной конструкции Однако, в результате этого увеличиваются габаритные размеры устройства, что приводит к возникновению проблемы места, необходимого для ее установки Кроме того, в том случае, когда электроды пластинчатой формы установлены вертикально, необходимо принимать меры для предотвращения прогибания противоположно заряженных электродов в каком-либо направлении 44693 С другой стороны, если электроды установлены с заглублением, то снижается эффективность пылеулавливания В том случае, когда электроды пластинчатой формы установлены вертикально, необходимо принимать меры для предотвращения прогибания противоположно заряженных электродов в какомлибо направлении С другой стороны, если электроды установлены с заглублением, то снижается эффективность пылеулавливания Однако недостатком известного устройства является то, что при работе вибратора часть собранной пыли попадает в воздух, что нежелательно В аппарате другой конструкции, известному по патенту США № 4 342 571, кл ВОЗС 3/08, выбранному в качестве прототипа, описан электростатический осадитель, включающий множество расположенных параллельными рядами на определенном расстоянии друг от друга пылесборных электродов, и каждый ряд содержит множество пылесборных электродов прямоугольной формы, причем их поверхности ориентированы вертикально и расположены друг напротив друга При подаче на поджигающие электроды высокого отрицательного напряжения коронный разряд с выступающих концов поджигающих электродов создает в воздушном пространстве между электродами неоднородное электрическое поле, так что ионизованные (заряженные) частицы пыли собираются преимущественно на участках пылесборных электродов, имеющих большее напряжение электрического поля Однако, пыль, собираемая пылесборными электродами, медленно перемещается в направлении потока, так что на пылесборных поверхностях за счет собранной пыли создается эффект проскальзывания Кроме того, пыль перетекает через участки с низкой интенсивностью электрического поля в направлении участков с большей интенсивностью, что также приводит к снижению степени очистки С другой стороны, при прохождении через область разряда пыль ионизуется, а затем собирается на пылесборных электродах, но пыль, которая должна быть уловлена, может быть частично ионизована с образованием частиц пыли, несущих заряд противоположного знака, которые будут собираться на поджигающих электродах в неоднородном электрическом поле В том случае, когда, например, поверхности поджигающих электродов расположены напротив пылесборных электродов неоднородное электрическое поле устанавливается таким образом, что многие ионизованные частицы с зарядом противоположного знака собираются на поджигающих электродах В результате этого ионизованные частицы с зарядом противоположного знака приводят к образованию комков пыли, собирающейся на ионизующих проводах (или поджигающих электродах), что приводит к снижению силы тока разряда Однако недостатком известного устройства является то, что при работе вибратора часть собранной пыли попадает в воздух, что нежелательно Задача, которая поставлена перед настоящим изобретением, заключается в создании электростатического осадителя, обеспечивающего улуч 44693 установленных перпендикулярно направлению движения воздуха и предназначенных для раздельного крепления множества пылесборных электродов и множества поджигающих электродов В многостадийной конструкции сборка также может производиться аналогичным способом Поскольку в этом случае электроды, имеющие равный потенциал, соединены при помощи распорно-крепежного устройства определенной конфигурации, расстояние между электродами при сборке значения не имеет Кроме того, поскольку в направлениях возможного прогибания электрода находятся другие электроды, имеющие равные ему потенциалы, не возникает проблем, связанных с искривлением элементов конструкции При этом ряды пылесборных электродов и ряды поджигающих электродов установлены таким образом, что края их пластин расположены друг напротив друга, так что электрический разряд ряда поджигающих электродов направлен в сторону двух рядов пылесборных электродов, находящихся перед и после данных рядов поджигающих электродов по направлению потока воздуха В результате такого разряда находящиеся в воздухе частицы пыли будут притягиваться преимущественно к задним кромкам отдельных электродов ряда пылесборных электродов, установленной перед данным рядом поджигающих электродов по направлению потока воздуха Хотя передние кромки ряда пылесборных электродов находятся напротив установленным перед ней рядом поджигающих электродов, они собирают незначительное количество пыли, поскольку к ним подходит поток уже очищенного воздуха Кроме того, собранная пыль легко может быть сброшена путем вибрации рядов пылесборных электродов В данном случае ряды пылесборных электродов установлены после рядов поджигающих электродов по ходу потока воздуха для усиления корпуса При помощи первого и второго распорнокрепежных устройств можно регулировать величину зазора между отдельными поджигающими электродами в рядах поджигающих электродов и отдельными пылесборными электродами в рядах пылесборных электродов, уменьшая его для увеКроме того, указанные в описанной выше конличения интенсивности электрического поля и струкции определенные расстояния между поджиплотности тока и увеличивая за счет этого эффекгающими электродами, установленные при помотивность работы многорядного пылесборного устщи первого и второго распорно-крепежных ройства Кроме того, можно также последовательустройств, последовательно уменьшаются от вхоно уменьшать величину зазора между рядами да по направлению движения газового потока пылесборных электродов и рядами поджигающих Определенные расстояния между рядами пылесэлектродов по направлению потока воздуха, поборных электродов и рядами поджигающих элеквышая за счет этого эффективность работы мнотродов также последовательно уменьшаются от горядного пылесборного устройства входа по направлению движения газового потока шение процесса сборки и повышение эффективности очистки воздуха Вышеуказанная задача решается в соответствии с настоящим изобретением за счет того, что электростатический осадитель, включающий множество расположенных параллельными рядами, на определенном расстоянии и параллельно друг другу пылесборных электродов, и каждый ряд (здесь и далее называется "ряд пылесборных электродов") содержит множество пылесборных электродов, прямоугольной формы, причем их поверхности ориентированы вертикально и расположены друг напротив друга и в соответствии с изобретением, содержит первое распорно-крепежное устройство, предназначенное для фиксации прямоугольных пылесборных электродов в каждом ряду на определенном расстоянии друг от друга и для регулирования величины зазора, причем ряды пылесборных электродов расположены последовательно на определенном расстоянии друг от друга и лицевые поверхности пылесборных электродов расположены параллельно направлению потока газа, множество рядов поджигающих электродов прямоугольной формы (здесь и далее называются "ряд поджигающих электродов"), причем каждый ряд содержит множество прямоугольных поджигающих электродов, каждый из которых имеет по обоим краям участки с пиловидными зубцами, а поджигающие электроды установлены таким образом, чтобы их поверхности были ориентированы вертикально и находились друг напротив друга, и второе ораспорно-крепежное устройство, предназначенное для фиксации прямоугольных поджигающих электродов в каждом ряду на определенном расстоянии друг от друга и для ргулирования величины зазора, причем ряды поджигающих электродов последовательно расположены на определенном расстоянии друг от друга таким образом, чтобы лицевые поверхности поджигающих электродов были ориентированы параллельно направлению движения потока газа, а каждый ряд поджигающих электродов установлена на определенном расстоянии между двумя соседними рядами пылесборных электродов В описанной выше конструкции по настоящему изобретению ряды пылесборных электродов и ряды поджигающих электродов расположены последовательно и поочередно по направлению движения потока газа Такое устройство может быть изготовлено способом сборки, по которому ряды пылесборных электродов и ряды поджигающих электродов собираются при помощи распорок (или распорок с регулируемой величиной зазора) и устанавливаются в корпусе, а также способом сборки, по которому корпус оснащен множеством крепежных скоб (или крепежных приспособлений), Кроме того, для описанной выше конструкции можно последовательно уменьшать величину зазоров между одинаково заряженными и разнозаряженными электродами в ряду пылесборных электродов и следующим за ним рядом поджигающих электродов, с целью увеличения интенсивности электрического поля и плотности тока в заряде, используемом для обработки пыли Настоящее изобретение поясняется чертежами, где представлено на Фиг 1 - часть электростатического осадителя 8 44693 женном на фигуре 2, множество блоков 14, в котов соответствии с одним из вариантов исполнения рых ряды поджигающих электродов 12 размещены настоящего изобретения, и закреплены между каждыми двумя прилегаюФиг 2 - электростатический осадитель изощими рядами пылесборных электродов 6, устабраженный на фиг 1 в аксонометрии, новлено в корпусе 15, и, как показано на фигуре 1, Фиг 3 - вид сверху на электростатический осаряды пылесборных электродов 6 и ряды поджидитель, изображенный на фиг 1, гающих электродов 12 закреплены в блоке 14 при Фиг 4 - вид сверху на электростатический осапомощи участков с резьбой 16, расположенных на дитель, изображенный на фиг 1, концах распорных приспособлений 2 и 9 ОтрицаФиг 3 - вид сверху на другой вариант исполнетельно заряженный электрод высокого напряжения настоящего изобретения с изменяющимся ния подсоединяется к рядам поджигающих элекрасстоянием между одинаково заряженными тродов, положительно заряженный электрод электродами, подсоединяется к рядам пылесборных электроФиг 6 - вид сверху на вариант исполнения надов, а воздух, подлежащий обработке, подается в стоящего изобретения с изменяющимся расстояпространство между электродами при помощи нием между электродами по направлению движевоздуходувного насоса ния потока газа, Фиг 7 - вид спереди варианта исполнения наРазмер и расположение отдельных пылесстоящего изобретения, борных электродов 1 и поджигающих электродов 7 рядов пылесборных электродов 6 и рядов поджиФиг 8 - вид спереди, изображающий поджигающих электродов 12, как показано на примере, гающий блок по другому варианту исполнения проиллюстрированном на фигуре 3, подбираются настоящего изобретения, таким образом, что ширина s поджигающих элекФиг 9 - разрез электростатического осадитетродов 7 примерно в два раза больше ширины t ля, в котором объединены пылесборный блок пылесборных электродов 1, что величина зазора с изображенный на фиг 7 и поджигающий блок изомежду пылесборным электродом 1 и поджигаюбраженный на фиг 8, щим электродом 7 примерно в два раза больше Фиг 10 - элемент конструкции в аксонометрии, ширины пылесборного электрода 1, что величина предназначенный для крепления пылесборных зазора а между пылесборными электродами приэлектродов, изображенных на фиг 7, мерно в два раза меньше ширины t этих электроФиг 11 - фрагмент для крепления центральдов, и что величина зазора b между поджигающиной части пылесборных электродов, изображенми электродами 7 больше величины зазора а ных на фиг 7, между пылесборными электродами 1 Опыт автоФиг 12 - вид сверху на расположение пылесра настоящего изобретения показывает, что разборных электродов изображенных на фиг 7 и гремеры пылесборных электродов часто подбираютбенчатой рамки-направляющей, ся таким образом, чтобы их ширина составляла от Фиг 13 - фрагмент, направляющий стержень, 10 до 100 мм, а толщина - от 0,5 до 50 мм, а разпредназначенный для поддержки центральной меры поджигающих электродов часто подбираютчасти поджигающих электродов, изображенных на ся таким образом, чтобы их фиг 8, Далее настоящее изобретение будет описано толщина составляла от 0,3 до 2 мм В данном на примере вариантов исполнения, изображенных случае, чем меньше толщина поджигающих элекна фиг 1 тродов 7, тем больше интенсивность разряда При подаче высокого напряжения на группу поджиМножество пылесборных электродов 1, гающих электродов 12, расположенную между имеющих форму прямоугольных пластин, соедидвумя группами пылесборных электродов 6, как нены при помощи первого распорно-крепежного показано на фигуре 4, ток электрического разряда устройства для фиксации пылесборных электропротекает таким образом, что в пространстве медов и для регулирования величины зазора 2 и жду электродами возникает сложной формы нераспорок 3,4, 5 (или распорок с регулируемой веоднородное электрическое поле Поскольку расличиной зазора) в ряд пылесборных электродов 2 положенные друг напротив друга поверхности (здесь и далее называется "ряд пылесборных поджигающих электродов 7 рядов поджигающих электродов 6") электродов 12 имеют равные потенциалы, то не Множество поджигающих электродов 7, образуется электрического поля, которое могло имеющих на обоих краях участки с пиловидными бы значительно затруднить сбор противоположно зубцами 8, соединены при помощи второго устзаряженных частиц пыли т- Заряженные частицы ройства для регулирования величины зазора 9 и пыли т- притягиваются и осаждаются на дальних распорок (или распорок с регулируемой величи(по направлению потока воздуха) кромках рядов ной зазора) 10 и 11 в ряд поджигающих электропылесборных электродов 6, расположенных надов (здесь и далее называется "ряд поджигающих против передних кромок рядов поджигающих электродов 12) Пылесборные электроды 1 и подэлектродов 12 С увеличением количества собижигающие электроды 7 изготовлены из электрорающейся пыли т, она начинает хуже удерживатьпроводящего металла (такого, как листовая ся на поверхности, освобождается от удерживаюсталь) Расстояние между рядами пылесборных щего действия электрического поля и ссыпается электродов 6 устанавливается, как описано ниже, Однако, пыль m потоком газа увлекается в стороа размеры распорок 3-5 и 10, 11 выбираются тану дальних кромок ряда пылесборных электродов ким образом, чтобы они удовлетворяли постав6 под действием электрического поля разряда ленной цели Когда пыль m образует агрегаты и отложения, В электростатическом осадителе 13, изобра 44693 10 цов 24, расположенных таким образом, чтобы они которые не могут удерживаться силами заходили между пылесборными электродами 1, притяжения, они сваливаются вниз Таким обкак показано на фигурах 11 и 12 В результате разом, воздух очищается от пыли этого предотвращается прогибание пылесборных Кроме того, поскольку пылесборный электрод электродов 1, так чтобы собранная пыль могла 1 имеет вертикально расположенные поверхности быть стряхнута вниз путем вибрации гребенчатой и поскольку электрическое поле является неоднорамки-направляющей 23 родным, собранная пыль m падает вниз, не смещаясь в сторону прилегающего пылесборного На фигуре 8 представлен поджигающий блок электрода 1 Поскольку на рядах поджигающих 25, в котором расположенные в вертикальном наэлектродов 12 образуются лишь незначительные правлении поджигающие электроды 7 непосредотложения противоположно заряженных частиц ственно крепятся на раме 26, подвешенной в корпыли т-, они имеют низкое сопротивление разряпусе 15 Рама 26 состоит из верхней рамки 27 и да, благодаря чему можно поддерживать высокий нижней рамки 28, оснащенных множеством рядом ток разряда для увеличения срока службы аппарасположенных крепежных скобок 20 (или приспората соблений для регулирования величины зазора) Ко множеству крепежных скобок 20, расположенДалее будет описано расположение рядов ных на определенном расстоянии друг от друга, пылесборных электродов 6 и рядов поджигающих при помощи болтов 21 крепится множество поджиэлектродов 12 электростатического осадителя 13 гающих электродов (как показано на фигуре 10), в на примере Фигуры 5 Ширина распорок 3-5 (как результате чего получают ряд поджигающих элекпоказано на Фигуре 1), предназначенных для тродов 12 Из конструкционных соображений, насборки пылесборных электродов 1, уменьшается правляющий стержень 29 проходит вдоль ценпо направлению движения потока воздуха (а > а1, тральной части пилообразных участков 8 для как показано на Фигуре 5), а ширина распорок стабилизации центральных участков поджигаю10,11 (как показано на Фигуре 9), предназначенщих электродов 7, как показано на фиг 13 ных для сборки пылесборных электродов 7, уменьшается по направлению движения потока Поджигающий блок 25 устанавливается между воздуха (Ь > Ы, как показано на Фигуре 5) Короче пылесборными блоками 17, как показано на фигуговоря, зазоры между электродами могут быть ре 9, в результате чего получают минимальную уменьшены по направлению движения потока секцию электростатического осадителя 13 воздуха для увеличения плотности тока разряда Имеющий такую конструкцию электростатический Благодаря этому могут быть уловлены даже мелосадитель 13 может быть крупноразмерным (накие частицы пыли, имеющие малый заряд пример, иметь высоту порядка 10 м), поскольку не существует опасности искривления даже в том С другой стороны, на фигуре 6 изображена случае, когда пылесборные электроды 1 и поджиконструкция, в которой уменьшается величина гающие электроды 7 имеют длину до нескольких зазоров между электродами разных знаков по наметров В данном случае операция сборки провоправлению движения потока воздуха (с > с1, как дится легче, чем для ранее описанной конструкпоказано на фигуре 6) Благодаря этому увеличиции по варианту исполнения изобретения, и не вается интенсивность поля, что позволяет улавтребует использования распорок ливать даже частицы пыли т, имеющим малый заряд Более того, электроды, которые располаКроме того, верхние рамки 18 и 27 вместо гаются дальше по направлению движения потока крепежных скоб 20 могут быть оснащены крюками, воздуха, устанавливаются так, что уменьшаются на которые подвешиваются за верхние концы пызазоры как между электродами одного знака, так и лесборные электроды 1 и поджигающие электромежду электродами разных знаков, что позволяет ды 7 для натяжения электродов 1 и 7, тогда как увеличить интенсивность поля, используемого для нижние концы электродов 1 и 7 устанавливаются обработки пыли, и плотность тока, благодаря чему требуемым образом и фиксируются достигается повышение степени очистки воздуха В соответствии с конструкцией устройства по На фигуре 7 показан пылесборный блок 17, в настоящему изобретению, пылесборные электрокотором вертикально протяженные пылесборные ды и поджигающие электроды могут быть собраны электроды 1 крепятся непосредственно к корпусу в ряды, так чтобы они могли быть легко установ15 На верхней раме 18 и нижней раме 19 корпуса лены в корпусе Благодаря этому можно изгото15 размещены рядом множество крепежных скоб вить устройство малых размеров с прочным кор20 (или приспособлений с регулируемой величипусом или можно изготовить устройство большого ной зазора), причем крепежные скобы 20, имеюразмера, присоединяя пылесборные электроды щие определенные величины зазора между соили поджигающие электроды непосредственно к бой, снабжены болтами 21 (как показано на корпусу, что облегчает операцию сборки С другой фигуре 10) для крепления множества пылесборстороны, наиболее интенсивно пыль притягиваетных электродов 6 при сборке рядов пылесборных ся и собирается на дальних по направлению двиэлектродов 6 Кроме того, как показано на фигуре жения потока воздуха кромках рядов пылесборных 10, крепежные скобы 20, установленные на нижэлектродов, расположенной перед первым походу ней раме 19, изготовлены со щелевидными продвижения потока рядом поджигающих электродов резями 22, предназначенными для регулирования Даже если пыль собирается в таком количестве, натяжения пылесборных электродов 1 что она легко осыпается и увлекается потоком воздуха, она возвращается назад против потока В центральной части пылесборных электроБлагодаря этому собранная пыль осыпается вниз, дов 1 устанавливается гребенчатая рамкачему не препятствуют ни пылесборные, ни поджинаправляющая 23, снабженная множеством зуб 11 12 44693 гающие электроды, что приводит к повышению степени очистки обрабатываемого воздуха Благодаря использованию первых и вторых распорно-крепежных устройств, расстояние между одинаково заряженными электродами легко может быть уменьшено по направлению движения потока воздуха, и/или расстояния между электродами разных знаков также могут быть уменьшены по направлению движения потока Таким образом, можно изготовить электростатический осадитель с превосходными эксплуатационными характеристиками за счет эффективного использования многосекционной конструкции Фиг.З Фиг.4 ИИ 11 Фиг 2 Фиг. 6 С--Д 13 44693 14 и и u#uи у п п -И 19 Фиг 7 2$ ЇЇИПГППГ ло Фиг.10 11 ZO пп І iftflMff Фиг.8 13 6 L 2ZZJ .Л8 Фиг 9 І? If М1 I I ! ' Фиг.12 15 44693 16 Фиг. 13 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90