CZ309963B6 - Electrostatic dust separator from the gas stream - Google Patents
Electrostatic dust separator from the gas stream Download PDFInfo
- Publication number
- CZ309963B6 CZ309963B6 CZ2023-271A CZ2023271A CZ309963B6 CZ 309963 B6 CZ309963 B6 CZ 309963B6 CZ 2023271 A CZ2023271 A CZ 2023271A CZ 309963 B6 CZ309963 B6 CZ 309963B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- distribution
- gas
- dust
- electrostatic precipitator
- panels
- Prior art date
Links
- 239000000428 dust Substances 0.000 title claims abstract description 107
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 145
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 claims description 63
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 30
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 10
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 7
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 108
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 description 8
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 description 2
- 238000005367 electrostatic precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- -1 incinerators Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
- B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
- B03C3/36—Controlling flow of gases or vapour
- B03C3/361—Controlling flow of gases or vapour by static mechanical means, e.g. deflector
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
- B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
- B03C3/36—Controlling flow of gases or vapour
Landscapes
- Electrostatic Separation (AREA)
Abstract
Description
Elektrostatický odlučovač prachu z proudu plynuElectrostatic dust separator from the gas stream
Oblast technikyField of technology
Vynález se týká elektrostatického odlučovače prachu z proudu plynu, tedy oblasti ekologie a čištění vzduchu v provozech produkujících pevnými částicemi znečistěný odpadní vzduch, jako jsou spalovny, kotelny, cementárny aj.The invention relates to an electrostatic dust separator from the gas stream, i.e. the area of ecology and air purification in operations producing waste air polluted by solid particles, such as incinerators, boiler houses, cement plants, etc.
Dosavadní stav technikyCurrent state of the art
Elektrostatické odlučovače se používají k odstraňování prachových částic z proudu spalin pro různé procesní aplikace. Kvalita distribuce toku plynu uvnitř elektrostatického odlučovače je důležitá pro maximalizaci provozní účinnosti odlučovače. Vzhledem k tomu, že požadavky na snížení znečištění jsou stále přísnější a provozní podmínky provozů produkujících znečištěný plyn se mění, roste potřeba stále větších elektrostatických odlučovačů. Zvětšování provozů produkujících prach nebo objemu výroby vede k vyššímu zatížení odlučovačů prachem a potřebě zlepšené účinnosti odlučování prachu. Tam kde existují prostorová omezení pro rozšíření stávajícího systému elektrostatického odlučování o nové nebo systém rozšiřující prvky, tam je nutné zlepšit účinnost odlučování již instalovaných odlučovačů prachu.Electrostatic precipitators are used to remove dust particles from the flue gas stream for various process applications. The quality of the gas flow distribution inside the electrostatic precipitator is important to maximize the operational efficiency of the precipitator. As pollution reduction requirements become more stringent and the operating conditions of plants producing polluted gas change, the need for ever larger electrostatic precipitators increases. Increasing dust generating operations or production volume leads to higher dust loading on precipitators and the need for improved dust separation efficiency. Where there are space limitations for expanding an existing electrostatic separation system with new or system expansion elements, it is necessary to improve the separation efficiency of already installed dust separators.
Běžný elektrostatický odlučovač je tvořen hlavní odlučovací skříní se sestavou elektrod. Elektrody mohou být dále doplněny zařízeními pro distribuci plynu, které jsou tvořeny distribučními panely nebo samostatnými distribučními panely, jejichž úkolem je vytvářet překážku proudu plynu a svým tvarem nutit plyn tyto distribuční panely obtékat nebo jimi procházet a snižovat tak při obtékání rychlost proudu plynu, a tím uvolňovat těžší prachové částice, které vlivem gravitace vypadávají z proudu a padají směrem dolů. Elektrostatický odlučovač je běžně také tvořen vstupní, obvykle kuželovou nebo také pyramidální částí, rozšiřující se směrem k hlavní odlučovací skříni a opatřenou jedním nebo vícero zařízeními pro distribuci plynu. Zařízení pro distribuci plynu i zde obsahuje děrované nebo plné distribuční panely, které mají stejnou funkci, jako v hlavní odlučovací skříni. Hlavním úkolem vstupní části je maximálně zmenšit množství pevných prachových částic v proudu plynu vstupujícího mezi elektrody v hlavní odlučovací skříni. Vysoká koncentrace prachových částic způsobuje častější jiskry, více vybíjí elektrody a snižuje jejich účinnost. Elektrostatický odlučovač je dále obvykle opatřen i alespoň jedním zásobníkem odloučeného prachu, obvykle umístěným pod hlavní odlučovací skříní tak, že do něj může spadávat odloučený prach i z ostatních části elektrostatického odlučovače. Zásobník je přitom opatřen otvorem nebo otvíráním pro výsep nashromážděného prachu. Elektrostatický odlučovač je dále obvykle opatřen i výstupní částí, obvykle také kuželového nebo pyramidálního tvaru, která může být též opatřena zařízeními pro distribuci plynu. Mezi spodním okrajem distribučních panelů a spodní nakloněnou stěnou vstupní a výstupní části je vytvořena horizontální mezera, takže se distribuční panely spodní nakloněné stěny přímo nedotýkají.A common electrostatic precipitator consists of a main separation box with an electrode assembly. Electrodes can also be supplemented with devices for gas distribution, which are made up of distribution panels or separate distribution panels, the task of which is to create an obstacle to the gas flow and, by its shape, force the gas to flow around or pass through these distribution panels, thus reducing the speed of the gas flow when it flows around, and thus releasing heavier dust particles, which due to gravity fall out of the flow and fall downwards. An electrostatic precipitator is normally also made up of an inlet, usually conical or pyramidal part, extending towards the main separation box and equipped with one or more devices for gas distribution. The gas distribution equipment here also includes perforated or solid distribution panels, which have the same function as in the main separation box. The main task of the inlet part is to maximally reduce the amount of solid dust particles in the gas stream entering between the electrodes in the main separation box. A high concentration of dust particles causes more frequent sparks, discharges the electrodes more and reduces their efficiency. Furthermore, the electrostatic precipitator is usually equipped with at least one reservoir for separated dust, usually located under the main separation box so that separated dust from other parts of the electrostatic precipitator can also fall into it. At the same time, the container is equipped with a hole or opening for the discharge of accumulated dust. Furthermore, the electrostatic precipitator is usually equipped with an outlet part, usually also conical or pyramidal in shape, which can also be equipped with devices for gas distribution. A horizontal gap is created between the lower edge of the distribution panels and the lower inclined wall of the inlet and outlet section, so that the distribution panels do not directly touch the lower inclined wall.
Směrem proudění proudu plynu jev dokumentu myšlen směr od vstupu do vstupní části elektrostatického odlučovače, přes hlavní odlučovací skříň k výstupu výstupní části elektrostatického odlučovače.By the direction of the flow of the gas stream, the document refers to the direction from the entrance to the inlet part of the electrostatic precipitator, through the main separation box to the outlet of the outlet part of the electrostatic precipitator.
Pro dosažení požadované kvality rozvodu plynu v elektrostatickém odlučovači se používají nejrůznější zařízení na rozvod plynu, tzv. zařízení pro distribuci plynu. Jsou to různé vnitřní prvky, které jsou umístěné v elektrostatickém odlučovači. Tyto prvky jsou určené k vytvoření požadovaného rychlostního profilu proudu plynu na vstupní a výstupní části odlučovače. Těmito prvky jsou např. otočná lopatka, což je plochá nebo zakřivená tenká ale dlouhá deska, instalovaná za účelem minimalizace poklesu tlaku a řízení rozložení rychlosti proudu plynu a snížení koncentrace prachu v prachu v proudu plynu. Příkladem tohoto řešení je dokumentTo achieve the required quality of gas distribution in the electrostatic precipitator, various gas distribution devices, so-called gas distribution devices, are used. They are various internal elements that are located in an electrostatic precipitator. These elements are designed to create the required velocity profile of the gas stream at the inlet and outlet parts of the separator. These elements are, for example, a rotating vane, which is a flat or curved thin but long plate, installed to minimize the pressure drop and control the gas flow velocity distribution and reduce the concentration of dust in the dust in the gas flow. An example of this solution is a document
- 1 CZ 309963 B6- 1 CZ 309963 B6
WO 2020026370 A1. Podobný účel plní i další prvek, kterým je děrovaný plech. Je to plech nebo ocelový plech s kulatými nebo čtvercovými otvory různých průměrů umístěnými ve vstupní nebo výstupní části elektrostatického odlučovače a sloužící k distribuci vyrovnávacího proudu plynu. Příkladem tohoto řešení je dokument WO 200194023 A1. Dalšími používanými prvky jsou nevrstvené (anti-sneakage) přepážky. Jsou to vnitřní přepážkové prvky v odlučovači, které brání plynu v obtékání aktivní zóny nebo pole elektrostatického odlučovače. Ty jsou obvykle umístěny podél svislých stěn pouzdra. Typicky je povrch přepážky kolmý ke směru proudu plynu. Příkladem tohoto řešení je dokument US 4725289 A. Dalším používaným prvkem jsou přepážky násypky. To jsou vnitřní přepážkové prvky v zásobníku odloučeného prachu odlučovače, které zabraňují zametání tohoto prachu zpět do proudu plynu. Příkladem je dokument EP 0254832 A2.WO 2020026370 A1. Another element, which is a perforated plate, fulfills a similar purpose. It is a plate or steel sheet with round or square holes of various diameters located in the inlet or outlet part of the electrostatic precipitator and used to distribute the balancing gas flow. An example of this solution is document WO 200194023 A1. Other elements used are non-layered (anti-sneakage) partitions. They are the internal baffle elements in the precipitator that prevent the gas from flowing around the active zone or field of the electrostatic precipitator. These are usually located along the vertical walls of the case. Typically, the baffle surface is perpendicular to the direction of gas flow. An example of this solution is document US 4725289 A. Another element used are hopper partitions. These are internal baffle elements in the separator's separated dust reservoir that prevent this dust from being swept back into the gas stream. An example is document EP 0254832 A2.
Distribuční zařízení plynu v odlučovači jsou většinou navržena tak, aby dosáhla požadované kvality distribuce plynu a minimalizovala odpor proudění plynu. Shromažďování určitého množství prachu na sítech rozvodu plynu je považováno za vedlejší efekt, který nemá přímý vliv na dimenzování elektrostatického odlučovače, tedy na výpočet potřebné velikosti elektrostatického odlučovače pro dosažení požadované účinnosti odstraňování prachu z plynu. V aplikacích elektrostatických odlučovačů pro odlučování prachu v technologickém procesu, kde hrozí nalepování prachu na odlučovací prvky elektrostatického odlučovače, se používají rozvody plynu s oklepávacím systémem. Příkladem je např. řešení dle dokumentu WO 2020026370 A1. Zařízení pro distribuci plynu Rapper je zařízení, které se používá k zabránění usazování prachu na sítech distribuce plynu vytlačováním prachu z desek síta pro distribuci toku, aby distribuční zařízení zůstala bez překážek neblokována vrstvami prachu. Znečištění nebo nánosy na distribučních zařízeních mohou způsobit značné zkreslení vzorů proudění plynu. Množství nasbíraného prachu na vstupních sítech rozvodu plynu s oklepáváním také nemá přímý vliv na dimenzování elektrostatického odlučovače.The gas distribution devices in the separator are mostly designed to achieve the required gas distribution quality and to minimize the gas flow resistance. The collection of a certain amount of dust on the gas distribution networks is considered a side effect that does not directly affect the sizing of the electrostatic precipitator, i.e. the calculation of the required size of the electrostatic precipitator to achieve the required efficiency of dust removal from the gas. In applications of electrostatic precipitators for the separation of dust in a technological process where there is a risk of dust sticking to the separation elements of the electrostatic precipitator, gas distributions with a tapping system are used. An example is, for example, the solution according to document WO 2020026370 A1. The Rapper gas distribution device is a device used to prevent dust from settling on gas distribution screens by pushing the dust out of the flow distribution screen plates so that the distribution devices remain unobstructed by layers of dust. Contamination or deposits on distribution equipment can cause significant distortion of gas flow patterns. The amount of dust collected on the inlet screens of the tapped gas distribution also has no direct effect on the sizing of the electrostatic precipitator.
Typické uspořádání známých plynových distribučních panelů na vstupu elektrostatického odlučovače má výhodu v tom, že určité množství prachu se shromažďuje na horní části vstupních sít distribučního plynu a následně, když sklouzávají dolů nebo padají z otáčejících se lopatek, jsou prachové laviny účinně sfouknuty ven proudem plynu přes otvory ve spodních částech distribučních zařízení.A typical arrangement of known gas distribution panels at the inlet of an electrostatic precipitator has the advantage that a certain amount of dust collects on the top of the distribution gas inlet screens and subsequently, as they slide down or fall from the rotating vanes, the dust avalanches are effectively blown out by the gas flow through openings in the lower parts of distribution devices.
V otvorech perforovaných panelů síta pro distribuci plynu je rychlost proudu plynu vyšší než průměrná rychlost plynu v oblasti průřezu těsně před sítem pro distribuci plynu a lokálně silnější proudy plynu v těchto otvorech rozptylují nashromážděný, stohovaný prach.In the openings of the perforated panels of the gas distribution screen, the gas flow velocity is higher than the average gas velocity in the cross-sectional area just before the gas distribution screen, and the locally stronger gas currents in these openings disperse the accumulated, stacked dust.
Ve spodní části distribučních sít je typicky velká horizontální mezera mezi nakloněnou stěnou vstupního přechodu a spodními okraji distribučních panelů, která umožňuje volné sjíždění prachových lavin do spodní násypky. V této mezeře je rychlost proudícího plynu vyšší a výsledkem je, že lokálně silnější proud plynu vyfukuje menší pevné částice z prachových lavin. To způsobuje, že znovu rozptýlené jednou zachycené pevné částice vstupují ve větším objemu do proudícího plynu vstupujícího do prvního elektrického pole elektrostatického odlučovače.In the lower part of the distribution nets, there is typically a large horizontal gap between the inclined wall of the entrance transition and the lower edges of the distribution panels, which allows dust avalanches to freely descend into the lower hopper. In this gap, the velocity of the flowing gas is higher, and the result is that the locally stronger gas flow blows away the smaller solid particles from the dust avalanches. This causes the redispersed solid particles once captured to enter in a larger volume into the flowing gas entering the first electric field of the electrostatic precipitator.
Pro sběr polétavého prachu na povrchu sběrných desek v elektrickém poli elektrostatického odlučovače se spotřebovává elektrická energie. V případě nízkého a středního odporu polétavého prachu platí, že čím vyšší spotřeba energie, tím vyšší účinnost odlučování prachu v elektrostatickém odlučovači. Menší velikost pevných částic je efektivněji oddělena od proudu plynu při silnějším elektrickém poli v elektrostatickém odlučovači. Síla elektrického pole závisí na dosaženém napětí mezi elektrodami v elektrostatickém odlučovači, čím vyšší napětí, tím silnější elektrické pole. Řídicí systém budicího systému pro pole elektrostatického odlučovače se snaží udržet během provozu co nejvyšší napětí.Electric energy is consumed to collect flying dust on the surface of the collection plates in the electric field of the electrostatic precipitator. In the case of low and medium resistance of flying dust, the higher the energy consumption, the higher the efficiency of dust separation in the electrostatic precipitator. Smaller size solid particles are more efficiently separated from the gas stream with a stronger electric field in the electrostatic precipitator. The strength of the electric field depends on the voltage reached between the electrodes in the electrostatic precipitator, the higher the voltage, the stronger the electric field. The excitation system control system for the electrostatic precipitator field tries to maintain the highest possible voltage during operation.
Je-li koncentrace pevných částic ve vstupním proudu plynu vstupujícího do prvního elektrického pole elektrostatického odlučovače vysoká, způsobují tyto prachové částice časté elektrické jiskry,If the concentration of solid particles in the gas inlet stream entering the first electric field of the electrostatic precipitator is high, these dust particles cause frequent electric sparks,
- 2 CZ 309963 B6 tedy krátké, prudké výboje elektrického pole mezi elektrodami nebo elektrické oblouky. Čím vyšší je koncentrace pevných látek, tím častější jiskry detekuje řídicí systém. Intenzita jisker nebo oblouků je hlavním omezovačem dosahovaných hodnot napětí a proudu mající za následek snížení příkon ve vstupních polích elektrostatického odlučovače, což má za následek nižší celkovou účinnost odlučování prachu.- 2 CZ 309963 B6 i.e. short, sharp discharges of the electric field between the electrodes or electric arcs. The higher the concentration of solids, the more frequent sparks are detected by the control system. The intensity of sparks or arcs is the main limiter of the voltage and current values that can be achieved, resulting in reduced input power in the input fields of the electrostatic precipitator, resulting in a lower overall dust removal efficiency.
V procesu elektrostatického srážení částic prachu také probíhají efekty aglomerace a deaglomerace těchto částic. Efekt aglomerace částic pomáhá při separaci pevných částic z proudu plynu v elektrostatickém odlučovači. Účinek deaglomerace částic snižuje sběrnou účinnost elektrostatického odlučovače. Dominuje efekt deaglomerace částic, kdy aglomeráty velmi velkých sloidových částic s velmi malými částicemi narazí na elektrody vysokou rychlostí a energie nárazu z nepružné srážky se přenese na malou částici a dojde k defragmentaci aglomerátů. Větší částice může zůstat na povrchu elektrod, ale malé částice elektricky z elektrody relativně vysokou rychlostí přeskakují do proudu plynu v prostoru mezi elektrodami. Proto emise částic na výstupu z elektrostatického odlučovače je tvořena převážně těmi nejmenšími pevnými částicemi.In the process of electrostatic precipitation of dust particles, the effects of agglomeration and deagglomeration of these particles also take place. The particle agglomeration effect helps in the separation of solid particles from the gas stream in an electrostatic precipitator. The effect of particle deagglomeration reduces the collection efficiency of the electrostatic precipitator. The particle deagglomeration effect dominates, when agglomerates of very large sloid particles with very small particles hit the electrodes at high speed and the impact energy from the inelastic collision is transferred to the small particle and the agglomerates are defragmented. Larger particles can remain on the surface of the electrodes, but small particles electrically jump from the electrode at a relatively high speed into the gas stream in the space between the electrodes. Therefore, the emission of particles at the outlet of the electrostatic precipitator consists mainly of the smallest solid particles.
Hrubé pevné částice mají tendenci klesat působením gravitace a překonávat odpor tekutiny v rozšířené zóně s nízkou rychlostí. V některých průmyslových zařízeních se před elektrostatickými odlučovači používají mechanické předkolektory pro separaci pevných částic ze spalin. Pro předkolektor je potřeba další prostor před elektrostatickým odlučovačem a potřebný další systém odlučování prachu z předkolektoru. Předkolektor výrazně zvyšuje celkovou tlakovou ztrátu na zařízení na čištění plynů. Tlaková ztráta předkolektoru je obvykle mnohem vyšší než tlakové ztráty elektrostatického odlučovače a má vliv na celkovou spotřebu energie instalace, včetně požadované indukované příkon ventilátoru tahu.Coarse solid particles tend to sink under the action of gravity and overcome fluid resistance in an extended low-velocity zone. In some industrial facilities, mechanical pre-collectors are used before electrostatic precipitators to separate solid particles from flue gas. For the pre-collector, additional space is needed in front of the electrostatic precipitator and an additional system for separating dust from the pre-collector is needed. The pre-manifold significantly increases the overall pressure drop on the gas cleaning device. The pressure drop of the pre-collector is usually much higher than the pressure drop of the electrostatic precipitator and affects the total energy consumption of the installation, including the required induced draft fan input.
Hlavní nevýhodou současně používaných elektrostatických odlučovačů je, že nedokáží pružně reagovat na požadavek pro případnou zvýšenou odlučivost pevných prachových částic, aniž by to znamenalo instalaci většího elektrostatického odlučovače, více odlučovačů za sebou nebo přídavných předkolektorů. Zvětšení velikosti elektrostatického odlučovače nebo instalace dalších předkolektorů nebo odlučovačů je dále často limitováno prostorovými možnostmi umístění ve stavbách. Další nevýhodou je již výše uvedená velká horizontální mezera mezi nakloněnou stěnou vstupního přechodu a spodními okraji distribučních panelů. Díky ní dochází k zpětnému strhávání již jednou oddělených částic, které pak v elektrostatickém poli elektrostatického odlučovače vytváří elektrické jiskry nebo elektrické oblouky a snižuje se účinnost odlučování prachových částic.The main disadvantage of the currently used electrostatic precipitators is that they cannot respond flexibly to the requirement for possible increased separation of solid dust particles without the installation of a larger electrostatic precipitator, multiple precipitators in a row or additional pre-collectors. Increasing the size of the electrostatic precipitator or installing additional pre-collectors or precipitators is also often limited by the space available in buildings. Another disadvantage is the already mentioned large horizontal gap between the inclined wall of the entrance transition and the lower edges of the distribution panels. Thanks to it, particles that have already been separated are swept back, which then create electric sparks or electric arcs in the electrostatic field of the electrostatic precipitator, and the efficiency of dust particle separation decreases.
Úkolem vynálezu je vytvořit takový elektrostatický odlučovač prachu z proudu plynu, který bude schopen řídit distribuci rychlosti k dosažení požadovaného profilu rychlosti plynu tak, aby se zvýšila účinnost odlučování prachových částic bez nutnosti zvětšení vnější velikosti elektrostatického odlučovače. Především se jedná o snížení tlakové ztráty na zařízení pro distribuci plynu, ale současně je úkolem vynálezu i snížit riziko strhávání již jednou oddělených prachových částic zpět do čištěného proudu plynu.The task of the invention is to create such an electrostatic dust separator from the gas stream, which will be able to control the velocity distribution to achieve the desired gas velocity profile so as to increase the efficiency of dust particle separation without the need to increase the external size of the electrostatic separator. First of all, it is about reducing the pressure loss on the gas distribution device, but at the same time, the task of the invention is also to reduce the risk of entrainment of already separated dust particles back into the purified gas stream.
Podstata vynálezuThe essence of the invention
Nedostatky v současnosti známých elektrostatických odlučovačů prachu překonává popisovaný elektrostatický odlučovač prachu z proudu plynu, zahrnující vstupní část, hlavní odlučovací skříň, alespoň jeden zásobník odloučeného prachu a výstupní část. Vstupní část je opatřena alespoň jedním zařízením pro distribuci plynu obsahujícím distribuční panely v plném nebo děrovaném provedení. Zařízení pro distribuci plynu slouží pro snížení koncentrace prachových částic, pro snížení tlakové ztráty a pro řízení rychlostního profilu proudění proudu plynu. Odlučovací skříň je opatřena alespoň jednou soustavou elektrod. Zásobník odloučeného prachu je opatřen alespoň jednou přepážkou. Mezi spodními okraji distribučních panelů, které tvoří zařízení pro distribuciThe disadvantages of currently known electrostatic dust separators are overcome by the described electrostatic dust separator from the gas stream, including an inlet part, a main separation box, at least one reservoir for separated dust and an outlet part. The entrance part is equipped with at least one device for gas distribution containing distribution panels in solid or perforated design. The gas distribution device serves to reduce the concentration of dust particles, to reduce the pressure loss and to control the velocity profile of the gas flow. The separation cabinet is equipped with at least one set of electrodes. The separated dust container is equipped with at least one partition. Between the bottom edges of the distribution panels that make up the distribution equipment
- 3 CZ 309963 B6 plynu a spodní nakloněnou stěnou vstupního části je vytvořena horizontální mezera. Zařízení pro distribuci plynu je tvořeno soustavou vertikálně nebo šikmo uspořádaných distribučních panelů, mezi nimiž jsou vytvořeny svislé nebo šikmé štěrbiny sloužící pro průchod proudu plynu z vstupní části do hlavní odlučovací skříně.- 3 CZ 309963 B6 of gas and a horizontal gap is created by the lower inclined wall of the inlet part. The gas distribution device consists of a system of vertically or obliquely arranged distribution panels, between which vertical or oblique slits are created for the passage of the gas flow from the inlet part to the main separation box.
Ve výhodném provedení mají distribuční panely vertikální deskovou základnu, která je opatřena po stranách bočními lemy. Boční lemy jsou instalovány tak, že vystupují proti směru proudění proudu plynu.In an advantageous embodiment, the distribution panels have a vertical plate base, which is provided with side skirts on the sides. The side skirts are installed so that they protrude against the direction of the gas flow.
V jiném výhodném provedení mají distribuční panely profil písmena U, kdy boční lem svírá s deskovou základnou úhel 90°. V tomto výhodném provedení je mezi bočním lemem a deskovou základnou vytvořen první kanál, který slouží pro jímání prachu z proudu plynu. Prach následně vlivem gravitace spadává do spodní části distribučního panelu a dále do zásobníku odloučeného prachu.In another advantageous embodiment, the distribution panels have a U-shaped profile, where the side edge forms a 90° angle with the board base. In this advantageous embodiment, a first channel is formed between the side edge and the plate base, which serves to collect dust from the gas stream. Due to gravity, the dust subsequently falls into the lower part of the distribution panel and further into the separated dust reservoir.
V dalším výhodném provedení jsou boční lemy právě jednoho distribučního panelu na koncích zahnuty dovnitř. Díky tomuto zahnutí boční lemy na distribučním panelu vytvářejí současně dvojici protilehlých prvních kanálů a dvojici protilehlých druhých kanálů. Kanály slouží pro jímání prachu z proudu plynu. Prach následně vlivem gravitace spadává do spodní části distribučního panelu a dále do zásobníku odloučeného prachu.In another advantageous embodiment, the side edges of just one distribution panel are bent inward at the ends. Due to this bending, the side edges on the distribution panel simultaneously create a pair of opposite first channels and a pair of opposite second channels. The channels serve to collect dust from the gas stream. Due to gravity, the dust subsequently falls into the lower part of the distribution panel and further into the separated dust reservoir.
V ještě dalším výhodném provedení je alespoň jeden distribuční panel na své spodní části opatřen proudovou clonou, která přiléhá ke spodní nakloněné stěně vstupní části. Proudová clona tak překrývá alespoň spodní část distribučního panelu a alespoň v šíři distribučního panelu i k ní přiléhající horizontální mezeru. Proudová clona tak slouží pro eliminaci možnosti zpětného strhávání prachových částic spadávajících do zásobníku vlivem proudu plynu obtékajícího distribuční panel.In yet another advantageous embodiment, at least one distribution panel is provided on its lower part with a flow screen which adjoins the lower inclined wall of the inlet part. The flow screen thus covers at least the lower part of the distribution panel and at least the width of the distribution panel and the adjacent horizontal gap. The flow barrier thus serves to eliminate the possibility of dust particles falling into the reservoir being swept back by the gas stream flowing around the distribution panel.
V následujícím výhodném provedení je distribuční panel vyroben z kovových nebo plastových profilů.In the following preferred embodiment, the distribution panel is made of metal or plastic profiles.
V jiném výhodném provedení je elektrostatický odlučovač prachu opatřen oklepávacím systémem pro oklep lepkavých prachových částic z distribučních panelů zařízením pro distribuci plynu, ze soustav elektrod a ze stěn vstupní části.In another advantageous embodiment, the electrostatic dust separator is equipped with a knocking system for knocking sticky dust particles from the distribution panels with the gas distribution device, from the electrode systems and from the walls of the inlet part.
V dalším výhodném provedení je oklepávací systém tvořen zařízením ze skupiny zařízení: zvukový klakson, elektromagnetické kladívko, pneumatické kladívko, elektromagnetický vibrátor, kladívko s rázovou tyčí.In another advantageous embodiment, the knocking system consists of a device from the group of devices: sound horn, electromagnetic hammer, pneumatic hammer, electromagnetic vibrator, hammer with shock rod.
V následujícím výhodném provedení jsou distribuční panely na svém horním okraji zavěšeny na řetězovém článku a ve své spodní části jsou osazeny na vodítku. Tento typ uložení distribučního panelu slouží pro bočně omezené pohyblivé uložení distribučních panelů a pro vytvoření jejich vlastních kmitů způsobeným prouděním plynu kolem a skrz tyto distribuční panely. Dochází tak k samočinnému oklepu prachových částic z těchto distribučních panelů.In the following preferred embodiment, the distribution panels are suspended on a chain link at their upper edge and mounted on a guide in their lower part. This type of distribution panel mounting serves for laterally limited movable mounting of the distribution panels and for creating their own oscillations caused by the flow of gas around and through these distribution panels. This results in the automatic knocking of dust particles from these distribution panels.
V ještě dalším výhodném provedení je každý distribuční panel opatřen proudovou clonou. Proudové clony jsou v tomto výhodném provedení uspořádány tak, že se rozestup spodních částí dvou sousedících proudových clon ve směru proudění proudu plynu zvyšuje.In yet another advantageous embodiment, each distribution panel is equipped with a current barrier. In this advantageous embodiment, the flow barriers are arranged in such a way that the distance between the lower parts of two adjacent flow barriers increases in the direction of the gas flow.
V jiném výhodném provedení je spodní část distribučního panelu pohyblivá a je upevněná k horní části distribučního panelu závěsem nebo řetězovým článkem.In another advantageous embodiment, the lower part of the distribution panel is movable and is fixed to the upper part of the distribution panel by a hinge or a chain link.
V dalším výhodném provedení jsou distribuční panely děrované a jsou opatřeny otvory uspořádanými alespoň v jedné svislé řadě pod sebou.In another advantageous embodiment, the distribution panels are perforated and are provided with openings arranged in at least one vertical row below each other.
- 4 CZ 309963 B6- 4 CZ 309963 B6
Tento vynález se týká elektrostatického odlučovače prachu pro čištění plynů z proudu plynu s relativně vysokým zatížením prachem. Příkladem provozů s vysokým zatížením prachem jsou provozy pro spalování fosilního paliva v energetických kotlích, provozy pro výrobu celulózy a papíru nebo provozy vápenek a výroben cementu. Tento vynález je vytvořen především pro práci za podmínek relativně vysokého zatížení prachem s omezenými požadavky na prostor a vyššími požadavky na účinnost odlučování prachu.This invention relates to an electrostatic dust precipitator for cleaning gases from a gas stream with a relatively high dust load. Examples of operations with a high dust load are operations for burning fossil fuel in energy boilers, operations for the production of cellulose and paper, or operations of limestone and cement factories. This invention is primarily designed to work under relatively high dust load conditions with limited space requirements and higher requirements for dust separation efficiency.
Hlavní výhodou tohoto elektrostatického odlučovače prachu z proudu plynu je, že je schopen výrazně zvýšit množství odloučeného prachu z proudu plynu bez nutnosti pro toto zvýšení účinnosti zvětšovat velikost vlastního elektrostatického odlučovače. Díky tomu lze u elektrostatického odlučovače dosáhnout vyšší účinnost odlučování prachu, s nižší spotřebou energie na elektrostatické srážení, a tak i snížení potřebných provozních nákladů. Při tomto zlepšení parametrů se nezměnila schopnost účinně řídit distribuci rychlosti plynu k dosažení požadovaného profilu rychlosti plynu. U tohoto vynálezu se naopak snižují tlakové ztráty na zařízení pro distribuci plynu, a i riziko strhávání již jednou oddělených prachových částic zpět do čištěného proudu plynu.The main advantage of this electrostatic dust separator from the gas stream is that it is able to significantly increase the amount of dust separated from the gas stream without the need to increase the size of the electrostatic separator itself for this increase in efficiency. Thanks to this, the electrostatic precipitator can achieve a higher dust separation efficiency, with lower energy consumption for electrostatic precipitation, and thus a reduction in the necessary operating costs. With this parameter improvement, the ability to effectively control the gas velocity distribution to achieve the desired gas velocity profile is unchanged. With this invention, on the contrary, the pressure losses on the gas distribution device are reduced, as well as the risk of entrainment of already separated dust particles back into the purified gas stream.
Objasnění výkresůClarification of drawings
Vynález bude blíže objasněn pomocí výkresů, které znázorňují:The invention will be further explained with the help of the drawings, which show:
obr. 1: boční řez elektrostatickým odlučovačem se vstupní částí, hlavní odlučovací skříní, výstupní částí a dvěma zásobníky. Vstupní část je sestavou tří zařízení pro distribuci plynu tvořenými sestavou vertikálně uložených distribučních panelů s otvory umístěnými v jedné vertikální řadě, kdy spodní okraj každého distribučního panelu je kryt proudovou clonou. Hlavní odlučovací skříň je opatřena dvojicí sestav elektrod a ve spodní části dvěma zásobníky každý s dvojicí přepážek. Výstupní část je opatřena jedním zařízením pro distribuci plynu ve shodném provedení jako jsou ve vstupní části. Sestavy ve vstupní části a v hlavní odlučovací skříni jsou opatřeny oklepávacím mechanismem v provedení kladívko a rázová tyč;Fig. 1: side section of an electrostatic precipitator with inlet section, main separation box, outlet section and two reservoirs. The inlet part is an assembly of three devices for gas distribution consisting of an assembly of vertically placed distribution panels with openings located in one vertical row, where the lower edge of each distribution panel is covered by a flow screen. The main separation cabinet is equipped with a pair of electrode assemblies and, in the lower part, two reservoirs each with a pair of partitions. The output part is equipped with one device for gas distribution in the same design as those in the input part. Assemblies in the entrance part and in the main separation box are equipped with a knocking mechanism in the form of a hammer and a shock rod;
obr. 2: 3D detailní pohled na zařízení pro distribuci plynu tvořené sestavou čtyř vedle sebe vertikálně uložených distribučních panelů tvaru písmena „C“, každý s jednou vertikální řadou kruhových otvorů. Distribuční panely jsou shora zavěšeny na řetězových článcích a jejich spodní část je kryta proudovými clonami a osazena na vodítku. Na obrázku je vyobrazen směr proudu plynu a současně přiléhání proudových clon k spodní nakloněné stěně vstupní části;Fig. 2: 3D close-up view of a gas distribution device consisting of an assembly of four side-by-side vertically stacked "C" shaped distribution panels, each with one vertical row of circular openings. The distribution panels are suspended from above on chain links, and their lower part is covered with flow screens and mounted on a guide. The picture shows the direction of the gas flow and at the same time the adjacency of the flow screens to the lower inclined wall of the inlet part;
obr. 3: 3D detailní pohled na sestavu dle obr. 2 s lepším vyobrazením zvětšujícího se rozestupu mezi proudovými clonami ve směru proudění proudu plynu;Fig. 3: 3D detailed view of the assembly according to Fig. 2 with a better representation of the increasing spacing between the flow barriers in the direction of the flow of the gas stream;
obr. 4: 3D detailní pohled na čtyři různá provedení distribučních panelů podle velikosti deskové základny a tvaru a velikosti bočních lemů a tvaru, počtu a umístění otvorů. Jiné je i provedení proudových clon;Fig. 4: 3D detailed view of four different designs of distribution panels according to the size of the plate base and the shape and size of the side skirts and the shape, number and location of the holes. The design of the flow screens is also different;
obr. 5: 3D detailní pohled na dvojici distribučních panelů s jejich pohyblivou spodní částí.Fig. 5: 3D detailed view of a pair of distribution panels with their movable lower part.
Příklady uskutečnění vynálezuExamples of implementation of the invention
Popsaný vynález vylepšuje dosavadní stav techniky tak, že u elektrostatického odlučovače 1 prachu vytvořeného podle současného stavu techniky, při stejné velikosti elektrostatického odlučovače 1 výrazně zvyšuje jeho účinnost, snižuje energetickou náročnost a zlepšuje i parametry proudu F plynu při jeho proudění elektrostatickým odlučovačem 1.The described invention improves the current state of the art in such a way that for the electrostatic precipitator 1 created according to the current state of the art, at the same size of the electrostatic precipitator 1, it significantly increases its efficiency, reduces the energy requirement and also improves the parameters of the gas stream F when it flows through the electrostatic precipitator 1.
- 5 CZ 309963 B6- 5 CZ 309963 B6
Podle vyobrazení vynálezu podle obr. 1 se na první pohled prezentovaný elektrostatický odlučovač 1 příliš neliší od dosavadního stavu techniky. I on je tvořen vstupní částí 2 kuželového tvaru, hlavní odlučovací skříní 7, válcového tvaru, alespoň jedním zásobníkem 9 odloučeného prachu a výstupní částí 10 kuželového tvaru. Neliší se ani tím, že vstupní část 2 je opatřena alespoň jedním zařízením 3 pro distribuci plynu obsahujícím distribuční panely 4 v plném nebo děrovaném provedení a ani účelem tohoto zařízení 3 pro distribuci plynu. I zde toto zařízení 3 pro distribuci plynu slouží pro snížení koncentrace prachových částic, pro snížení tlakové ztráty a pro řízení rychlostního profilu proudění proudu F plynu. I hlavní odlučovací skříň 7 se příliš neliší od dosavadního stavu techniky, kdy je opatřena alespoň jednou soustavou 8 elektrod a zásobník 9 odloučeného prachu je standardně opatřen alespoň jednou přepážkou 24. Rozdílem není ani to, že mezi spodními okraji 5 distribučních panelů 4, které tvoří zařízení 3 pro distribuci plynu a spodní nakloněnou stěnou 6 vstupního části 2 je vytvořena horizontální mezera 11, viz obr. 1, 3 a 5. Výrazným a hlavním rozdílem je, že zařízení 3 pro distribuci plynu je tvořeno soustavou vertikálně nebo šikmo uspořádaných distribučních panelů 4, mezi nimiž jsou vytvořeny svislé nebo šikmé štěrbiny 12 sloužící pro průchod proudu F plynu ze vstupní části 2 do hlavní odlučovací skříně 7.According to the illustration of the invention according to Fig. 1, at first glance the presented electrostatic precipitator 1 does not differ much from the prior art. It too is formed by an input part 2 of a conical shape, a main separation box 7, cylindrical in shape, at least one reservoir 9 of separated dust and an output part 10 of a conical shape. It does not differ in that the inlet part 2 is equipped with at least one device 3 for gas distribution containing distribution panels 4 in a solid or perforated design, nor the purpose of this device 3 for gas distribution. Here, too, this device 3 for gas distribution serves to reduce the concentration of dust particles, to reduce the pressure loss and to control the speed profile of the flow of the gas stream F. Even the main separation cabinet 7 does not differ much from the prior art, where it is equipped with at least one system of electrodes 8 and the container 9 of separated dust is equipped with at least one partition 24 as standard. The difference is also that between the lower edges 5 of the distribution panels 4, which form device 3 for gas distribution and a horizontal gap 11 is created by the lower inclined wall 6 of the inlet part 2, see Fig. 1, 3 and 5. The significant and main difference is that the device 3 for gas distribution is formed by a system of vertically or obliquely arranged distribution panels 4 , between which are created vertical or oblique slits 12 serving for the passage of the gas flow F from the inlet part 2 to the main separation box 7.
Podle konkrétního příkladu uskutečnění vynálezu vyobrazeném na obr. 2 až 5, mají distribuční panely 4 vertikální deskovou základnu 13, která je opatřena po stranách bočními lemy 14. Boční lemy 14 jsou instalovány tak, že vystupují proti směru proudění proudu F plynu.According to the specific embodiment of the invention shown in Figs. 2 to 5, the distribution panels 4 have a vertical plate base 13, which is provided on the sides with side skirts 14. The side skirts 14 are installed so that they protrude against the direction of flow of the gas stream F.
Podle nezobrazeného příkladu uskutečnění vynálezu mají distribuční panely 4 profil písmena U, a tedy boční lem 14 svírá s deskovou základnou 13 úhel 90°. V tomto příkladu uskutečnění vynálezu je mezi bočním lemem 14 a deskovou základnou 13 vytvořen první kanál 17, který slouží pro jímání prachu z proudu F plynu. Zachycený prach následně vlivem gravitační síly spadává do spodní části 15 distribučního panelu 4 a dále do zásobníku 9 odloučeného prachu.According to a non-illustrated embodiment of the invention, the distribution panels 4 have a U-shaped profile, and thus the side edge 14 forms an angle of 90° with the plate base 13. In this embodiment of the invention, a first channel 17 is formed between the side edge 14 and the plate base 13, which serves to collect dust from the F gas stream. The captured dust subsequently falls under the influence of gravity into the lower part 15 of the distribution panel 4 and further into the reservoir 9 of the separated dust.
Podle již konkrétního příkladu uskutečnění vynálezu, vyobrazeného na obr. 2 až 5, jsou boční lemy 14 distribučního panelu 4 tvaru písmene „L“ a také jsou uspořádány tak, že vystupují proti proudu plynu F. Toto uspořádání distribučního panelu 4 tak vytváří v průřezu tvar písmena „C“ Tím, že jsou boční lemy 14 distribučního panelu 4 na koncích zahnuty dovnitř vytvářejí současně dvojici protilehlých prvních kanálů 17 a dvojici protilehlých druhých kanálů 17'. Kanály 17, 17' slouží pro jímání prachu z proudu plynu F. Prach následně vlivem gravitační síly spadává do spodní části distribučního panelu 4 a dále do zásobníku 9 odloučeného prachu.According to the already concrete example of the implementation of the invention, shown in Fig. 2 to 5, the side edges 14 of the distribution panel 4 are in the shape of the letter "L" and are also arranged so that they protrude against the flow of gas F. This arrangement of the distribution panel 4 thus creates a cross-sectional shape letters "C" As the side edges 14 of the distribution panel 4 are bent inwards at the ends, they simultaneously create a pair of opposite first channels 17 and a pair of opposite second channels 17'. The channels 17, 17' are used to collect dust from the gas flow F. The dust subsequently falls under the influence of gravity into the lower part of the distribution panel 4 and further into the reservoir 9 of the separated dust.
Podle příkladu uskutečnění vynálezu, vyobrazeném na obr. 1 až 5, je alespoň jeden distribuční panel 4 na své spodní části opatřen proudovou clonou 16, která přiléhá ke spodní nakloněné stěně 6 vstupní části 2. Proudová clona 16 svým tvarem a umístěním překrývá alespoň spodní část 15 distribučního panelu 4 a alespoň v šíři distribučního panelu 4 i k ní přiléhající horizontální mezeru 11. Proudová clona 4 tak slouží pro eliminaci možnosti zpětného strhávání prachových částic spadávajících do zásobníku 9 vlivem proudu plynu F obtékajícího distribuční panel 4.According to the example of the implementation of the invention, shown in Fig. 1 to 5, at least one distribution panel 4 is provided on its lower part with a flow barrier 16, which adjoins the lower inclined wall 6 of the inlet part 2. The flow barrier 16 due to its shape and location overlaps at least the lower part 15 of the distribution panel 4 and at least in the width of the distribution panel 4 and the horizontal gap 11 adjacent to it. The flow screen 4 thus serves to eliminate the possibility of dust particles falling into the reservoir 9 being swept back due to the influence of the gas stream F flowing around the distribution panel 4.
V jiném konkrétním příkladu uskutečnění vynálezu, je elektrostatický odlučovač 1 prachu opatřen oklepávacím systémem pro oklep lepkavých prachových částic z distribučních panelů 4 zařízením 3 pro distribuci plynu, ze soustav 8 elektrod a ze stěn vstupní části 2. Oklepávací systém může mít různá provedení. Podle nezobrazených příkladů uskutečnění vynálezu je oklepávací systém tvořen zařízením ze skupiny zařízení: zvukový klakson, elektromagnetické kladívko, pneumatické kladívko, elektromagnetický vibrátor. Podle příkladu uskutečnění vynálezu, vyobrazeném na obr. 1, je oklepávací systém tvořen kladívkem 21 s rázovou tyčí 20.In another specific example of the implementation of the invention, the electrostatic dust separator 1 is equipped with a knocking system for knocking sticky dust particles from the distribution panels 4 with the gas distribution device 3, from the electrode systems 8 and from the walls of the inlet part 2. The knocking system can have different designs. According to non-illustrated examples of implementation of the invention, the knocking system consists of a device from the group of devices: sound horn, electromagnetic hammer, pneumatic hammer, electromagnetic vibrator. According to the example of the implementation of the invention, shown in Fig. 1, the knocking system is formed by a hammer 21 with a shock rod 20.
Oklepávací systém může být nahrazen nebo doplněn upevněním distribučních panelů 4 tak, aby proud F plynu obtékající tyto distribuční panely 4 vyvolával jejich vibrace, které by vyvolávali oklep usazeného prachu. Takovým provedením je provedení vynálezu podle vyobrazení na obr. 2 a 3. Na těchto vyobrazeních je vyobrazeno provedení, kde jsou distribučníThe knocking system can be replaced or supplemented by fixing the distribution panels 4 so that the flow F of gas flowing around these distribution panels 4 causes their vibrations, which would cause the knocking of settled dust. Such an embodiment is the embodiment of the invention according to the illustrations in Fig. 2 and 3. These illustrations show an embodiment where the distribution
- 6 CZ 309963 B6 panely 4 na svém horním okraji 25 zavěšeny na řetězovém článku 22 a ve své spodní části 15 jsou osazeny na vodítku 18. Tento typ uložení distribučního panelu 4 umožňuje omezený pohyb uložení distribučních panelů 4. Díky vytvořeným vibracím dochází tak k samočinnému oklepu prachových částic z těchto distribučních panelů 4.- 6 CZ 309963 B6 panels 4 are suspended on a chain link 22 at their upper edge 25 and mounted on a guide 18 in their lower part 15. This type of storage of the distribution panel 4 enables limited movement of the storage of the distribution panels 4. Thanks to the vibrations created, a self- knocking off dust particles from these distribution panels 4.
Na obr. 3 a 5 je vyobrazeno konkrétní prostorové uspořádání proudových clon 16 se zvýrazněním jejich uspořádání tak, že se rozestup 23 spodních částí dvou sousedících proudových clon 16 ve směru proudění proudu F plynu zvyšuje. Toto uspořádání brání blokování spadávání prachových částic a shluků těchto částic ulpělých na distribučních panelech 4 a vytváření míst v proudu F plynu podporujících tvorbu prachových shluků. Ze stejného důvodu je s výhodou proudová clona 16 tvořena jako částečně bočně otevřený vícestranný jehlan, viz obr. 2 a 3 s otevřenou stranou přiléhající na spodní nakloněnou stěnu 6 vstupní části 2. Odborník v oboru lehce dovodí i mnoho jiných možných tvarových a materiálových provedení proudových clon 16, které budou splňovat hlavní podmínku jejich použití, tedy bránit průchodu proudu F plynu k distribučními panely 4 zachycených a do zásobníku 9 spadávajících prachových částic.Figs. 3 and 5 show a specific spatial arrangement of the flow screens 16, highlighting their arrangement so that the spacing 23 of the lower parts of two adjacent flow screens 16 increases in the direction of flow of the gas stream F. This arrangement prevents the blocking of falling dust particles and clusters of these particles stuck to the distribution panels 4 and the creation of places in the gas stream F that support the formation of dust clusters. For the same reason, the flow barrier 16 is preferably formed as a partially side-opened multi-sided pyramid, see Figs. 2 and 3 with the open side adjacent to the lower inclined wall 6 of the inlet part 2. An expert in the field can easily come up with many other possible shape and material designs of flow barriers screens 16, which will meet the main condition of their use, i.e. prevent the passage of the gas stream F to the dust particles caught by the distribution panels 4 and falling into the reservoir 9.
Pro podporu funkce lepšího opadávání prachu je podle konkrétního příkladu uskutečnění vynálezu, vyobrazeném konkrétně na obr. 5, možné vytvořit distribuční panely 4 tak, že jejich spodní část 15 je pohyblivá a je upevněná k horní části 26 distribučního panelu 4 závěsem nebo řetězovým článkem 22.To support the function of better dust collection, according to a specific example of the implementation of the invention, shown specifically in Fig. 5, it is possible to create the distribution panels 4 in such a way that their lower part 15 is movable and is fixed to the upper part 26 of the distribution panel 4 by a hinge or a chain link 22.
S výhodou jsou distribuční panely 4 vytvořeny tak, že jsou děrované, přičemž otvory 19 v nich vytvořené slouží pro usnadnění postupu proudu F plynu, takže proud F plynu distribuční panely 4 nejen obtéká, ale jimi i prostupuje. Otvory 19 v distribučním panelu 4 jsou podle obr. 4 uspořádané alespoň v jedné svislé řadě pod sebou, ale také ve dvou a podle nezobrazených příkladů uspořádání vynálezu může být těchto řad i více, přičemž průměr otvoru 19 je volena především ve vztahu k plánované rychlosti proudu F plynu, kterým má proud F plynu procházet elektrostatickým odlučovačem 1. Distribuční panel je obvykle vyroben z kovových nebo plastových profilů, odborník v obou ale dovodí i jiné profilové tvary distribučních panelů 4, materiálu distribučních panelů 4, velikosti a množství otvorů 19 v distribučních panelech 4.Advantageously, the distribution panels 4 are made in such a way that they are perforated, while the holes 19 created in them serve to facilitate the flow of the F gas stream, so that the F gas stream not only flows around the distribution panels 4, but also passes through them. According to Fig. 4, the holes 19 in the distribution panel 4 are arranged in at least one vertical row below each other, but also in two, and according to the examples of the arrangement of the invention, there may be more of these rows, while the diameter of the hole 19 is chosen primarily in relation to the planned current speed F gas, through which the flow of F gas is to pass through the electrostatic precipitator 1. The distribution panel is usually made of metal or plastic profiles, but an expert in both also provides other profile shapes of the distribution panels 4, the material of the distribution panels 4, the size and number of holes 19 in the distribution panels 4.
Tento vynález se týká elektrostatického odlučovače 1 prachu pro čištění plynů z proudu plynu s relativně vysokým zatížením prachem. Příkladem provozů s vysokým zatížením prachem jsou provozy pro spalování fosilního paliva v energetických kotlích, provozy pro výrobu celulózy a papíru nebo provozy vápenek a výroben cementu. Tento vynález je vytvořen především pro práci za podmínek relativně vysokého zatížení prachem s omezenými požadavky na prostor a vyššími požadavky na účinnost odlučování prachu.This invention relates to an electrostatic dust precipitator 1 for cleaning gases from a gas stream with a relatively high dust load. Examples of operations with a high dust load are operations for burning fossil fuel in energy boilers, operations for the production of cellulose and paper, or operations of limestone and cement factories. This invention is primarily designed to work under relatively high dust load conditions with limited space requirements and higher requirements for dust separation efficiency.
Porovnání konkrétního provedení vylepšení a změna dosahovaných parametrů oproti dosavadního stavu u elektrostatického odlučovače 1 prachu u spalovacího zařízení na hnědé uhlí, tedy u kotle o výkonu 800 MW.Comparison of the specific implementation of the improvement and the change of the achieved parameters compared to the current state for the electrostatic precipitator 1 of dust in a lignite burning device, i.e. in a boiler with an output of 800 MW.
Tab. 1 - provozní požadavky na elektrostatický odlučovač 1Tab. 1 - operational requirements for electrostatic precipitator 1
- 7 CZ 309963 B6- 7 CZ 309963 B6
Tab. 2 Parametry konstrukce při zachování zastavěné velikosti elektrostatického odlučovače 1Tab. 2 Design parameters while maintaining the built-in size of the electrostatic precipitator 1
Celkové úspory proti vylepšení elektrostatického separátoru podle dosavadního stavu techniky 5 a podle vynálezu jsou ty, že podle vynálezu je pro dosažení nových provozních parametrů zapotřebí stejného prostoru pro elektrostatický separátor 1, ale dosahuje se spotřebu elektrické energie o 328 kW menší a elektrostatický separátor 1 bude o 135 334 kg lehčí.The total savings against the improvement of the electrostatic separator according to the prior art 5 and according to the invention are that according to the invention, the same space is required for the electrostatic separator 1 to achieve the new operating parameters, but the electricity consumption is 328 kW less and the electrostatic separator 1 will be 135,334 kg lighter.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Vynález najde uplatnění především při modernizace stávajících provozů s elektrostatickými odlučovači, kde není možno zvýšit jejich parametry montáží větších a výkonnějších odlučovačů, protože pro ně není v konstrukci provozu místo. Jedná se především o provozy produkující velké 15 množství prachových částic, jako spalovny, hnědouhelné elektrárny vápenky, cementárny apod.The invention finds application mainly in the modernization of existing operations with electrostatic precipitators, where it is not possible to increase their parameters by installing larger and more powerful precipitators, because there is no place for them in the design of the operation. These are mainly operations producing a large amount of dust particles, such as incinerators, lignite power plants, lime plants, cement plants, etc.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2023-271A CZ309963B6 (en) | 2023-07-18 | 2023-07-18 | Electrostatic dust separator from the gas stream |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2023-271A CZ309963B6 (en) | 2023-07-18 | 2023-07-18 | Electrostatic dust separator from the gas stream |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2023271A3 CZ2023271A3 (en) | 2024-03-06 |
| CZ309963B6 true CZ309963B6 (en) | 2024-03-06 |
Family
ID=89619526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2023-271A CZ309963B6 (en) | 2023-07-18 | 2023-07-18 | Electrostatic dust separator from the gas stream |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ309963B6 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4213766A (en) * | 1977-09-06 | 1980-07-22 | Lodge-Cottrell, Ltd. | Method and means for distributing gas along an extended inlet portion of gas treatment means |
| JPS5610348A (en) * | 1979-07-06 | 1981-02-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Electric dust collector |
| US6964698B1 (en) * | 2004-06-07 | 2005-11-15 | Balcke-Durr Gmbh | Gas supply for electrostatic filter and electrostatic filter arrangement |
| US9694315B2 (en) * | 2010-08-19 | 2017-07-04 | General Electric Technology Gmbh | Gas cleaning system having a gas flow rectifier |
-
2023
- 2023-07-18 CZ CZ2023-271A patent/CZ309963B6/en unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4213766A (en) * | 1977-09-06 | 1980-07-22 | Lodge-Cottrell, Ltd. | Method and means for distributing gas along an extended inlet portion of gas treatment means |
| JPS5610348A (en) * | 1979-07-06 | 1981-02-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Electric dust collector |
| US6964698B1 (en) * | 2004-06-07 | 2005-11-15 | Balcke-Durr Gmbh | Gas supply for electrostatic filter and electrostatic filter arrangement |
| US9694315B2 (en) * | 2010-08-19 | 2017-07-04 | General Electric Technology Gmbh | Gas cleaning system having a gas flow rectifier |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2023271A3 (en) | 2024-03-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0665061B1 (en) | Electrostatic precipitator | |
| US4713092A (en) | Electrostatic precipitator | |
| US6878192B2 (en) | Electrostatic sieving precipitator | |
| JP3807741B1 (en) | Reversing dust removing device with a large number of current plates | |
| US8167138B2 (en) | Dry washing device | |
| US20110209620A1 (en) | Electric dust collector | |
| US20140352535A1 (en) | Electronic fine dust separator | |
| KR102029166B1 (en) | Dry type separation device easy to control airflow range | |
| RU2321463C1 (en) | Method and device for ionization separation of disperse materials | |
| US9272291B2 (en) | Staged electrostatic precipitator | |
| USRE30480E (en) | Electric field directed control of dust in electrostatic precipitators | |
| CZ309963B6 (en) | Electrostatic dust separator from the gas stream | |
| CN111468405A (en) | Light and heavy material separation system | |
| JP5254853B2 (en) | Electric dust collector | |
| CN108160332B (en) | Electric dust collector with filtering type porous anode plate | |
| CN101274177B (en) | Assembly for ash separation from flue gas | |
| KR100844288B1 (en) | Method and device for the separation of dust particles | |
| US3951624A (en) | Electrostatic precipitator | |
| JP5616124B2 (en) | Electric dust collector | |
| US3719031A (en) | Electric field directed control of dust in electrostatic precipitators | |
| CN209934274U (en) | Catch torrent vortex structure of large granule dust | |
| KR20010064600A (en) | A cyclone electric dust collector | |
| KR102282045B1 (en) | Energy-saving two-way electric dust collector that adjusts the supply voltage according to the concentration of dust | |
| KR0133366Y1 (en) | Screw type electrostatic precipitator | |
| RU2333799C1 (en) | Electrical filter |