CN107309087A - 一种电磁清灰式电除尘 - Google Patents

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Abstract

一种电磁清灰式电除尘，主要由除尘器箱体（1）、进风口（2）、出风口（3）、进风喇叭口（4）、阳极框架（6）、阴极框架（7）、灰尘导流板（8）、集灰斗（10）组成，在阳极框架内部沿气流方向纵向悬挂安装阳极板网箱（62）,在长方形箱体状的阳极板网箱（62）内部弧状拱起的正中间设置清灰电极（5）,该技术对微细颗粒的收尘效率高；在清灰电极的交变电磁场作用下产生高频震荡力，清灰效果好，可广泛应用于燃煤电厂、钢铁冶炼、建材、施工工地的环境除尘和工艺收尘领域，本发明具有运行阻力小、成本低，加工工艺简便，施工工期短，维护量小，尤其是除尘效率高，不受粉尘特性限制。

Description

一种电磁清灰式电除尘
技术领域
本发明属于环境污染治理范畴，涉及一种电除尘装置，特别涉及到一种电磁清灰式电除尘。
背景技术
电除尘是气体除尘方法的一种。含尘气体经过高压静电场时被电分离，尘粒与负离子结合带上负电后，趋向阳极表面放电而沉积。在冶金、化学等工业中用以净化气体或回收有用尘粒。利用静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到电极上的收尘方法。在强电场中空气分子被电离为正离子和电子，电子奔向正极过程中遇到尘粒，使尘粒带负电吸附到正极被收集。与其它类型的除尘器相比，电除尘压力损失小、除尘效率高、处理气体量大，可以用于高温、高压的场合，方便实现自动控制等。传统的振打清灰方式随着应用周期加长，极板积灰板结远离振动器的区域灰尘不能脱落，便排斥后来的荷电粉尘，由于粉尘层的电荷释放缓慢，粉尘间形成较大的电位梯度，当粉尘层中的电场强度大于其临界值时，就会在粉尘层的空隙间产生局部击穿，产生与电晕极极性相反的正离子，并向电晕极运动，中和电晕极带负电的粒子。其表现为电流增大，电压降低，粉尘二次飞扬严重，使得收尘性能显著恶化。特别是由于工业化快速发展粉尘种类不断增加，高比电阻和低比电阻的粉尘占比相对提高，使得目前电除尘技术在新的环保形势下无法达到要求。为了适应社会发展的需要，研究开发一种新的电除尘器势在必行。
发明内容
为解决上述问题本发明公开了一种电磁清灰式电除尘，主要由除尘器箱体（1）、进风口（2）、出风口（3）、进风喇叭口（4）、阳极框架（6）、阴极框架（7）、灰尘导流板（8）、高压电源（9）、集灰斗（10）组成，所述除尘器箱体（1）的两端分别设有进风口（2）和出风口（3），在除尘器箱体（1）与进风口（2）之间安装进风喇叭口（4），阳极框架（6）和阴极框架（7）布置于除尘器箱体（1）内部，阳极框架（6）与箱体大框架直接连接，阴极框架（7）通过绝缘子（71）与箱体大框架连接，除尘器箱体（1）的下部设有集灰斗（10），在除尘器箱体（1）和集灰斗（10）之间设置灰尘导流板（8）；
所述进风喇叭口（4）内部3/4位置处设置有气流分布段（41），气流分布段（41）是由若干个矩形喇叭口垂直与气流方向堆积排列形成，每个矩形喇叭口的进出口截面积比例与进风喇叭口（4）的进出口截面积比例相等；
所述阳极框架（6）采用型钢焊接成型，连接高压电源（9）的正极并可靠接地，在框架内部沿气流方向纵向悬挂安装阳极板网箱（62），所述阳极板网箱（62）采用厚度为2-3毫米的碳素钢板均匀布置孔眼，孔眼直径为3-5毫米，孔眼与孔眼之间的间距为3-5毫米形成板网，然后模压成弧状波纹形再围成长方形箱体形成；在阳极板网箱（62）迎风端垂直设置三角型阻风罩（61），三角型阻风罩（61）在垂直方向每间隔2-5米与阳极框架固定一处，在阳极板网箱（62）背风端阳极框架（6）上垂直设置限位槽（63），阳极板网箱（62）与三角型阻风罩（61）、限位槽（63）之间留有热膨胀间隙；在长方形箱体状的阳极板网箱（62）内部弧状拱起的正中间设置清灰电极（5），清灰电极（5）采用圆棒型碳素钢，清灰电极（5）与阳极板（62）之间采用绝缘支架（51）支撑，绝缘支架（51）在垂直方向每1.5米-3米设置1个；绝缘支架（51）为绝缘非磁性材料制作成的长条状，其中间设有通过清灰电极（5）的圆孔，圆孔直径大于清灰电极（5）的外径，并留有震动间隙，两端与阳极板（62）固定；清灰电极（5）交错连接经变频器调制的高频交变电源，交变电源的星点接地。
所述阴极框架（7）采用型钢焊接成型，并经绝缘子（71）安装于主框架上，在阴极框架内部沿气流方向纵向排列悬挂安装阴极芒刺线（72），阴极框架（7）连接高压电源（9）的负极输出端；
所述高压电源(9)由基础直流电源和载波脉冲电源两部分组成，基础直流电源部分为：三相交流输入电源（Us）连接升压整流变压器（Tr），在升压整流变压器（Tr）的原边绕组尾端连接三相可控硅（VT1-VT6），副边经三相二极管（VD1-VD6）整流负极通过阻尼电阻（Rz）及隔离二极管（2VD）然后串接隔离开关（91）连接阴极框架（7），正极接地并连接阳极框架（6）；载波脉冲电源部分由直流充电电源（Ud）、储能电容（C1）、耦合电容（C2）、谐振电感（L）、脉冲可控硅（VT），续流二极管（1VD）、隔离二极管（2VD）及脉冲变压器（Tl）主要部件组成，脉冲可控硅受触发导通后，储能电容C1通过脉冲可控硅VT、谐振电感L、脉冲变压器与耦合电容C2将能量快速传到静电除尘器电容上，该电路与除尘器电容一起形成LC振荡电路，并在完成一个周期的振荡后关断。LC振荡形成的脉冲电压由耦合电容耦合，叠加在基础直流电源提供的直流电压上。
所述阳极板网箱（62）和阴极芒刺线（72）在平行于气流方向上均匀交错布置，阳极板网箱（62）和阴极芒刺线（72）的净极间距为100-200mm；
所述灰尘导流板（8）为垂直并迎风于气流方向设置的百叶窗结构。
本发明可广泛应用于燃煤电厂、钢铁冶炼、建材、施工工地的环境除尘和工艺收尘领域，本发明具有运行阻力小、成本低，加工工艺简便，施工工期短，维护量小，尤其是除尘效率高，不受粉尘特性限制。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的描述：
图1为本发明的水平剖视图；
图2为本发明的纵向剖视图；
图3为本发明高压电源原理图。
图标符号说明：
1、除尘器箱体；2、进风口；3、出风口；4、进风喇叭口；41、气流分布段；5、清灰电极；51、绝缘支架； 6、阳极框架；61、三角型阻风罩；62、阳极板网箱；63、限位槽；7、阴极框架；71、绝缘子；72、阴极芒刺线；8、灰尘导流板；9、高压电源；91、隔离开关；10、集灰斗；11、双层卸灰阀。
具体实施方式
根据附图，本发明一种电磁清灰式电除尘，主要由除尘器箱体（1）、进风口（2）、出风口（3）、进风喇叭口（4）、阳极框架（6）、阴极框架（7）、灰尘导流板（8）、集灰斗（10）组成，所述除尘器箱体（1）的两端分别设有进风口（2）和出风口（3），在除尘器箱体（1）与进风口（2）之间安装进风喇叭口（4），阳极框架（6）和阴极框架（7）布置于除尘器箱体（1）内部，阳极框架（6）与箱体大框架直接连接，阴极框架（7）通过绝缘子（71）与箱体大框架连接，除尘器箱体（1）的下部设有集灰斗（10），在除尘器箱体（1）和集灰斗（10）之间设置灰尘导流板（8）；
所述进风喇叭口（4）内部3/4位置处设置有气流分布段（41），气流分布段（41）是由若干个矩形喇叭口垂直与气流方向堆积排列形成，每个矩形喇叭口的进出口截面积比例与进风喇叭口（4）的进出口截面积比例相等；气流经过气流分布段（41）后在若干矩形喇叭口的作用下向四周扩散，均匀分布于整个箱体。
所述阳极框架（6）采用型钢焊接成型，连接高压电源（9）的正极并可靠接地，在框架内部沿气流方向纵向悬挂安装阳极板网箱（62），所述阳极板网箱（62）采用厚度为2-3毫米的碳素钢板均匀布置孔眼，孔眼直径为3-5毫米，孔眼与孔眼之间的间距为3-5毫米形成板网，然后模压成弧状波纹形再围成长方形箱体形成；在阳极板网箱（62）迎风端垂直设置三角型阻风罩（61），三角型阻风罩（61）在垂直方向每间隔2-5米与阳极框架固定一处，在阳极板网箱（62）背风端阳极框架（6）上垂直设置限位槽（63），阳极板网箱（62）与三角型阻风罩（61）、限位槽（63）之间留有热膨胀间隙；在长方形箱体状的阳极板网箱（62）内部弧状拱起的正中间设置清灰电极（5），清灰电极（5）采用圆棒型碳素钢，清灰电极（5）与阳极板（62）之间采用绝缘支架（51）支撑，绝缘支架（51）在垂直方向每1.5米-3米设置1个；绝缘支架（51）为绝缘非磁性材料制作成的长条状，其中间设有通过清灰电极（5）的圆孔，圆孔直径大于清灰电极（5）的外径，并留有震动间隙，两端与阳极板网箱（62）固定；清灰电极（5）交错连接经变频器调制的高频交变电源，交变电源的星点接地。
所述阴极框架（7）采用型钢焊接成型，并经绝缘子（71）安装于主框架上，在阴极框架内部沿气流方向纵向排列悬挂安装阴极芒刺线（72），阴极框架（7）连接高压电源（9）的负极输出端；
所述高压电源(9)由基础直流电源和载波脉冲电源两部分组成，基础直流电源部分为：三相交流输入电源（Us）连接升压整流变压器（Tr），在升压整流变压器（Tr）的原边绕组尾端连接三相可控硅（VT1-VT6），副边经三相二极管（VD1-VD6）整流负极通过阻尼电阻（Rz）及隔离二极管（2VD）然后串接隔离开关（91）连接阴极框架（7），正极接地并连接阳极框架（6）；载波脉冲电源部分由直流充电电源（Ud）、储能电容（C1）、耦合电容（C2）、谐振电感（L）、脉冲可控硅（VT），续流二极管（1VD）、隔离二极管（2VD）及脉冲变压器（Tl）主要部件组成，脉冲可控硅受触发导通后，储能电容C1通过脉冲可控硅VT、谐振电感L、脉冲变压器与耦合电容C2将能量快速传到静电除尘器电容上，该电路与除尘器电容一起形成LC振荡电路，并在完成一个周期的振荡后关断。LC振荡形成的脉冲电压由耦合电容耦合，叠加在基础直流电源提供的直流电压上，这样除尘器电极上就获得了载有脉冲电压直流电压，施加在除尘电机上的峰值电压比常规供电方式高出1.5倍，增加了粉尘荷电概率，有利于克服反电晕现象。
所述阳阳极板网箱（62）和阴极芒刺线（72）在平行于气流方向上均匀交错布置，阳极板网箱（62）和阴极芒刺线（72）的净极间距为100-200mm；
所述灰尘导流板（8）为垂直并迎风于气流方向设置的百叶窗结构。
参阅附图1，本发明的阴极芒刺线和阳极板网箱交错布置，芒刺线的安装位置正对阳极板网箱板面的凹陷位置布置，并保持均匀的放电距离，之间的区域形成烟气通道，增强了烟尘的荷电几率，当为阴芒刺线接入高压电源的负极、阳极板网箱接入高压电源的正极时，烟气经进风口在气流分布段的作用下，均匀分布到各烟气通道，进入烟气通道的粉尘阴极芒刺荷电后，并在电晕风的作用下穿过阳极板网眼向阳极板内部驱进；由于电晕风及阳极板壁上网眼的作用，低比电阻的粉尘失去了在阳极上弹跳和扰动的现象，同时阳极板表面高比电阻粉尘的反电晕现象在电晕风的作用力下进入到了收尘室内部，有效地避免了阳极板表面的反电晕现象，因此可以尽可能的缩小极间距离，从而显著地提高收尘效率，特别是对微细颗粒的收尘效率；进入阳极板内部的粉尘相互碰撞，凝聚，结粒，经阳极板中间的垂直通道最终沉降于灰斗被收集外运；个别附着于阳极板网箱壁上的粉尘，在清灰电极的交变电磁场作用下产生高频震荡力，经绝缘支架传递到板网箱壁上形成高频震荡力将附着在极板上的灰尘振打掉落。
本发明与现有电除尘技术相比具有以下优点：在电晕风的作用下把粉尘局限在空腔的阳极板内部，从而减少了烟气通道中的紊流强度，提高了收尘效果；同时在晕风的作用下粉尘粒径越小，其集尘性能越强；其次本发明不受粉尘比电阻大小的制约；进入收尘室的粉尘还有着良好的流体力学屏蔽作用，可以有效地减少返流损失；这种配置的收尘电场比常规电场扑尘效率高，扬尘损失小，适应范围广，结构重量轻，具有较高的性价比和广阔的应用前景。

Claims (6)

1.一种电磁清灰式电除尘，主要由除尘器箱体（1）、进风口（2）、出风口（3）、进风喇叭口（4）、阳极框架（6）、阴极框架（7）、灰尘导流板（8）、高压电源(9)、集灰斗（10）组成，其特征在于：所述除尘器箱体（1）的两端分别设有进风口（2）和出风口（3），在除尘器箱体（1）与进风口（2）之间安装进风喇叭口（4），阳极框架（6）和阴极框架（7）布置于除尘器箱体（1）内部，阳极框架（6）与箱体大框架直接连接，阴极框架（7）通过绝缘子（71）与箱体大框架连接，除尘器箱体（1）的下部设有集灰斗（10），在除尘器箱体（1）和集灰斗（10）之间设置灰尘导流板（8）；
所述进风喇叭口（4）内部3/4位置处设置有气流分布段（41），气流分布段（41）是由若干个矩形喇叭口垂直与气流方向堆积排列形成，每个矩形喇叭口的进出口截面积比例与进风喇叭口（4）的进出口截面积比例相等；
所述阳极框架（6）采用型钢焊接成型，连接高压电源（9）的正极并可靠接地，在框架内部沿气流方向纵向悬挂安装阳极板网箱（62），所述阳极板网箱（62）采用厚度为2-3毫米的碳素钢板均匀布置孔眼，孔眼直径为3-5毫米，孔眼与孔眼之间的间距为3-5毫米形成板网，然后模压成弧状波纹形再围成长方形箱体形成；在阳极板网箱（62）迎风端垂直设置三角型阻风罩（61），三角型阻风罩（61）在垂直方向每间隔2-5米与阳极框架固定一处，在阳极板网箱（62）背风端阳极框架（6）上垂直设置限位槽（63），阳极板网箱（62）与三角型阻风罩（61）、限位槽（63）之间留有热膨胀间隙；在长方形箱体状的阳极板网箱（62）内部弧状拱起的正中间设置清灰电极（5），清灰电极（5）采用圆棒型碳素钢，清灰电极（5）与阳极板（62）之间采用绝缘支架（51）支撑，绝缘支架（51）在垂直方向每1.5米-3米设置1个；绝缘支架（51）为绝缘非磁性材料制作成的长条状，其中间设有通过清灰电极（5）的圆孔，圆孔直径大于清灰电极（5）的外径，并留有震动间隙，两端与阳极板（62）固定；清灰电极（5）交错连接经变频器调制的高频交变电源，交变电源的星点接地。
2.根据权利要求1所述，一种电磁清灰式电除尘，其特征在于：所述阴极框架（7）采用型钢焊接成型，并经绝缘子（71）安装于主框架上，在阴极框架内部沿气流方向纵向排列悬挂安装阴极芒刺线（72），阴极框架（7）连接高压电源（9）的负极输出端。
3.根据权利要求1所述，一种电磁清灰式电除尘，其特征在于：所述高压电源(9)由基础直流电源和载波脉冲电源两部分组成，基础直流电源部分为：三相交流输入电源（Us）连接升压整流变压器（Tr），在升压整流变压器（Tr）的原边绕组尾端连接三相可控硅（VT1-VT6），副边经三相二极管（VD1-VD6）整流负极通过阻尼电阻（Rz）及隔离二极管（2VD）然后串接隔离开关（91）连接阴极框架（7），正极接地并连接阳极框架（6）；载波脉冲电源部分由直流充电电源（Ud）、储能电容（C1）、耦合电容（C2）、谐振电感（L）、脉冲可控硅（VT），续流二极管（1VD）、隔离二极管（2VD）及脉冲变压器（Tl）主要部件组成，脉冲可控硅受触发导通后，储能电容C1通过脉冲可控硅VT、谐振电感L、脉冲变压器与耦合电容C2将能量快速传到静电除尘器电容上，该电路与除尘器电容一起形成LC振荡电路，并在完成一个周期的振荡后关断。
4.LC振荡形成的脉冲电压由耦合电容耦合，叠加在基础直流电源提供的直流电压上。
5.根据权利要求1所述，一种电磁清灰式电除尘，其特征在于：所述阳极板网箱（62）和阴极芒刺线（72）在平行于气流方向上均匀交错布置，阳极板网箱（62）和阴极芒刺线（72）的净极间距为100-200mm。
6.根据权利要求1所述，一种电磁清灰式电除尘，其特征在于：所述灰尘导流板（8）为垂直并迎风于气流方向设置的百叶窗结构。
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