DE4407152C1 - Device for insulating electrostatic separators - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Isolierung elektrostatischer Abscheider, bestehend aus einem Isolator, einem in die Abscheidekammer ragenden Tragrohr und einem um das Tragrohr angeordneten, als Hohlzylinder gestalteten Schutzrohr.The invention relates to a device for Isolation of electrostatic precipitators, consisting of an insulator, one protruding into the separation chamber Support tube and a arranged around the support tube, as a hollow cylinder designed protective tube.
Vorrichtungen zur Isolierung elektrostatischer Abscheider sind bekannt. In der DE-AS 10 93 447 wird eine Vorrichtung zur Verhinderung einer zur Verschmutzung führenden Wirbelbildung bei der Belüftung von Isolatoren in elektrostatischen Gasreinigungsanlagen beschrieben. In der DE-AS 10 93 447 wird angeführt, daß es bereits bekannt ist, den in die Gasreinigungskammern ragenden Teil von Isolatoren mit einem Schutzrohr zu umgeben und in den Hohlraum zwischen Schutzrohr und Isolatoroberfläche ein reines Spülgas mit Überdruck gegenüber dem schmutzigen Rohgas in die Gasreinigungskammer einzuleiten. Während des Betriebs kann es jedoch zu einer Verwirbelung im Rohgas oder Spülgas kommen, so daß ein Eindringen des Rohgases in den Bereich der Isolatoroberfläche in der Regel nicht vermieden werden kann. Zur Vermeidung des Einströmens von Rohgas in die Nähe der Isolatoroberfläche wird daher in der DE-AS 10 93 447 vorgeschlagen, das Schutzrohr als Venturirohr auszubilden.Devices for isolating electrostatic precipitators are known. In DE-AS 10 93 447 a Device for preventing pollution leading vortex formation in the ventilation of insulators described in electrostatic gas cleaning systems. In DE-AS 10 93 447 states that it already is known, the protruding into the gas cleaning chambers Part surrounded by insulators with a protective tube and in the cavity between the protective tube and Isolator surface a pure purge gas with positive pressure towards the dirty raw gas in the Initiate gas cleaning chamber. During operation however, there may be turbulence in the raw gas or Purge gas come so that the raw gas can penetrate into the Usually the area of the insulator surface is not can be avoided. To avoid the inflow of Raw gas near the insulator surface is therefore in DE-AS 10 93 447 proposed the protective tube as Form venturi tube.
In der DE-PS 29 14 241 werden Schutzrohre für Isolatoren beschrieben, die als Hyperboloid ausgebildet sind. Die in der DE 29 14 241 A1 und in der DE-AS 10 93 447 beschriebenen Schutzrohre haben den Nachteil, daß ihre Herstellung relativ aufwendig ist.In DE-PS 29 14 241 protective tubes for insulators described, which are designed as a hyperboloid. In the DE 29 14 241 A1 and DE-AS 10 93 447 described protective tubes have the disadvantage that their Manufacturing is relatively expensive.
In der DE-AS-12 31 215 wird ein hohler Stützisolator für elektrostatische Entstauber beschrieben, der über eine durch ein zylindrisches Rohr gegen Staub oder andere feste bzw. flüssige Verschmutzungen abgeschirmten, in der Entstauberdecke vorgesehenen Durchführungsöffnung angebracht und nach außen mit einer abnehmbaren heizbaren Haube abgedeckt ist.In DE-AS-12 31 215 a hollow post insulator for electrostatic deduster described by a through a cylindrical tube against dust or other solid or liquid Dirt shielded in the dust collector ceiling provided through opening and attached to the outside a removable heatable hood is covered.
Die CH-443 227 beschreibt ein Verfahren zum Trennen eines Gemisches von Gas und festen Partikeln in einem elektrostatischen Abscheider, in welchem Isolatoren angeordnet sind. Im elektrostatischen Abscheider sind Elektroden an einem Joch aus Metall aufgehängt, welches mit einer Metallstange verbunden ist. Die Metallstange ist abschnittsweise von einem Kragen umgeben, der mit einer nach oben gerichteten, rohrförmigen Verlängerung mit trichterartig erweitertem oberen Ende versehen ist.CH-443 227 describes a method for separating a Mixture of gas and solid particles in an electrostatic Separator in which insulators are arranged. in the electrostatic precipitators are electrodes on a yoke Suspended metal, which is connected to a metal rod. The metal bar is partially surrounded by a collar, the one with an upward, tubular extension is provided with a funnel-like extended upper end.
Die US-41 17 255 beschreibt einen Isolator, der ebenfalls eine Metallstange aufweist, die abschnittsweise von einem isolierenden Element umgeben ist.US 41 17 255 describes an isolator, which is also a Has metal rod, the sections of an insulating Element is surrounded.
Die US-27 20 551 beschreibt einen elektrostatischen Abscheider, der ebenfalls mit Isolatoren ausgerüstet ist. Bei diesen Isolatoren ist ebenfalls eine Metallstange mit einem Rohr abschnittsweise umgeben.US-27 20 551 describes an electrostatic precipitator, which is also equipped with isolators. With these Isolators is also a metal rod with a tube surrounded in sections.
In der DE-PS-4 07 294 wird eine Anordnung von Isolatoren elektrostatischer Gasreiniger in Nebenkammern gemäß DE-PS 4 06 062 beschrieben, bei denen das Durchtrittsloch konisch ist. Die konstruktive Anordnung der Isolatoren ist dabei relativ aufwendig gestaltet.In DE-PS-4 07 294 an arrangement of insulators electrostatic gas cleaner in secondary chambers according to DE-PS 4 06 062 described in which the through hole is conical. The constructive arrangement of the isolators is included designed relatively complex.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Isolierung elektrostatischer Abscheider zu schaffen, deren Schutzrohr relativ einfach gestaltet ist, die auf relativ einfache Weise im bereits bestehenden elektrostatischen Abscheider angeordnet werden kann und mit welcher ein Auftreffen des Rohgases auf die Isolatoroberfläche vermieden werden kann.The invention is therefore based on the object Device for isolating electrostatic precipitators to create, the protective tube is relatively simple is that in a relatively simple way in the already existing electrostatic precipitator can be arranged and with which is an impact of the raw gas on the insulator surface can be avoided.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß um das Tragrohr ein krummflächig begrenzter, drehsymmetrischer Körper angeordnet ist, wobei für den Abstand X zwischen der Innenwand des Schutzrohres und dem der Innenwand des Schutzrohres am nächsten liegenden Punkt auf der Oberfläche des drehsymmetrischen Körpers in bezug auf den Innenradius R des Schutzrohres gilt: X/R = 0,4 bis 0,6 und wobei für den Abstand a zwischen dem Mittelpunkt M des Strömungsquerschnitts, der unmittelbar am dem Isolator abgewandten Ende des Schutzrohres gebildet wird, und dem dem Mittelpunkt M am nächsten liegenden Punkt auf der Oberfläche des drehsymmetrischen Körpers in bezug auf den Innenradius R des Schutzrohres gilt: a/R = 0,4 bis 0,6. Unter dem Begriff drehsymmetrischer Körper sind alle rotationssymmetrischen Körper in Form einer drehsymmetrischen Membranschale zu verstehen, die krummflächig begrenzt sind.The object on which the invention is based is achieved by that a curved area around the support tube, rotationally symmetrical body is arranged, wherein for the distance X between the inner wall of the protective tube and that of the inner wall of the Protection tube closest to the point on the surface of the rotationally symmetrical body with respect to the inner radius R of the Protection tube applies: X / R = 0.4 to 0.6 and where for the distance a between the center point M of the flow cross section, the directly at the end of the protective tube facing away from the insulator is formed, and the one closest to the center point M. Point on the surface of the rotationally symmetrical body with respect The following applies to the inner radius R of the protective tube: a / R = 0.4 to 0.6. Everyone is under the concept of rotationally symmetrical bodies rotationally symmetrical body in the form of a rotationally symmetrical To understand membrane shell, which are limited on the curved surface.
Die angeordneten drehsymmetrischen Körper weisen somit an ihrer Oberfläche keinerlei Kanten auf. Sie bestehen aus metallischen Werkstoffen, Kunststoffen oder keramischen Werkstoffen und werden zunächst mit einer durchgehenden Bohrung versehen, danach auf das jeweilige Tragrohr aufgeschoben und anschließend fixiert. Mit der Bezeichnung Strömungsquerschnitt ist der Querschnitt des Schutzrohres senkrecht zur Längsachse des Tragrohres am unmittelbaren, dem Isolator abgewandten Ende, gemeint. Das Tragrohr ist direkt mit dem System der Sprühelektroden verbunden und ragt in die Abscheidekammer des elektrostatischen Abscheiders, in der die Sprüh- und Niederschlagselektroden angeordnet sind. Es hat sich in überraschender Weise herausgestellt, daß es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich ist, ein Auftreffen des Rohgases auf die Isolatoroberfläche zu vermeiden, obwohl das Schutzrohr in einfacher Weise gestaltet ist und keine Venturi- oder Hyperboloid-Form aufweist. Auf diese Weise können die Isolatoren ständig mit einer relativ geringen Menge an Spülgas belüftet werden ohne daß es zu Überschlägen oder Funkenbrücken zwischen dem drehsymmetrischen Körper und dem Schutzrohr kommt. Der drehsymmetrische Körper ermöglicht eine weitgehend laminare Strömung des Spülgases, wodurch ein Eintrag von Rohgas in das Innere des Schutzrohres vermieden wird.The arranged rotationally symmetrical body thus point to their No edges on the surface. They consist of metallic Materials, plastics or ceramic materials and will First provide a through hole, then on the respective support tube pushed on and then fixed. With the Designation flow cross section is the cross section of the Protection tube perpendicular to the longitudinal axis of the support tube on immediate end facing away from the isolator. The The support tube is directly connected to the spray electrode system and protrudes into the electrostatic separation chamber Separator in which the spray and precipitation electrodes are arranged. It has been surprisingly it turned out that with the device according to the invention is possible, an impact to avoid the raw gas on the insulator surface although the protective tube is designed in a simple manner and has no venturi or hyperboloid shape. On this way, the isolators can be constantly connected to a relatively small amount of purge gas can be vented without that there are flashovers or spark bridges between the rotationally symmetrical body and the protective tube. The rotationally symmetrical body largely enables one laminar flow of the purge gas, causing an entry of Raw gas is avoided in the interior of the protective tube.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Schutzrohr an dem Isolator abgewandten Ende einen gebördelten Rand aufweist. Durch den gebördelten Rand lassen sich Überschläge oder Funkenbrücken im unteren Teil des Tragrohrs in besonders vorteilhafter und einfacher Weise auch dann vermeiden, wenn der Gehalt an Schadstoffen in dem zu behandelnden Rohgas relativ stark schwankt.There is a preferred embodiment of the invention in that the protective tube facing away from the insulator End has a beaded edge. By the beaded edge can be rolled over or Spark bridges in the lower part of the support tube in particular to avoid advantageously and simply if the content of pollutants in the to be treated Raw gas fluctuates relatively strongly.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist als drehsymmetrischer Körper eine Kugel oder ein zylindrischer Körper mit Halbkugelenden angeordnet. Die Kugel eignet sich in besonderer Weise dann als vorteilhafter drehsymmetrischer Körper, wenn das Schutzrohr relativ kurz ist. Ist das Schutzrohr länger ausgeführt, so wird in vorteilhafter Weise der zylindrische Körper mit Halbkugelenden angeordnet.According to a further preferred embodiment of the Invention as a rotationally symmetrical body is a sphere or a cylindrical body with hemispherical ends arranged. The ball is particularly suitable then as an advantageous rotationally symmetrical body if that Protective tube is relatively short. Is the protective tube longer? executed, the is advantageously cylindrical body arranged with hemispherical ends.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der drehsymmetrische Körper die Form zweier miteinander an den Grundkreisen verbundenen Rotationsellipsoide auf. Ein drehsymmetrischer Körper, der die Form zweier miteinander an den Grundkreisen verbundenen Rotationsellipsoide aufweist, eignet sich in besonders vorteilhafter Weise unabhängig von der Länge des Schutzrohres als drehsymmetrischer Körper.According to a further preferred embodiment of the Invention, the rotationally symmetrical body has the shape two connected to each other at the base circles Rotational ellipsoids. A rotationally symmetrical body which is the shape of two together at the base circles connected connected ellipsoids is suitable in particularly advantageously regardless of the length of the protective tube as a rotationally symmetrical body.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der drehsymmetrische Körper die Form zweier miteinander an den Grundkreisen verbundenen Rotationsparaboloide aufweist. Diese Form ermöglicht ein optimales Anpassen des Spülvorgangs an schwankende Verfahrensbedingungen im elektrostatischen Abscheider.Another preferred embodiment of the invention is that the rotationally symmetrical body has the shape two connected to each other at the base circles Has paraboloid of revolution. This shape enables one optimal adaptation of the rinsing process to fluctuating Process conditions in the electrostatic precipitator.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der drehsymmetrische Körper als Hohlkörper ausgebildet. Auf diese Weise läßt sich Material einsparen, was eine kostengünstige Herstellung der Vorrichtung zur Isolierung elektrostatischer Abscheider ermöglicht. Darüber hinaus läßt sich ein Hohlkörper auf relativ einfache Weise um das Tragrohr anordnen und fixieren.According to a further preferred embodiment of the Invention is the rotationally symmetrical body as a hollow body educated. In this way, material can be save what an inexpensive manufacture of the Device for isolating electrostatic precipitators enables. In addition, a hollow body can be opened relatively easy to arrange around the support tube and fix.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besteht der drehsymmetrische Körper aus keramischen Werkstoffen oder aus Teflon. Keramische Werkstoffe oder Teflon bilden einen zusätzlichen Schutz vor Überschlägen oder Funkenbrücken innerhalb des Schutzrohres, was die Sicherheit im Betrieb auf relativ einfache Weise erhöht.According to a further preferred embodiment of the Invention consists of the rotationally symmetrical body ceramic materials or made of Teflon. Ceramic Materials or Teflon provide additional protection before flashovers or spark bridges within the Protective tube, which in operational safety on relative simple way increased.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung (Fig. 1 bis 3) näher und beispielhaft erläutert.The invention is explained below with reference to the drawing ( Fig. 1 to 3) and by way of example.
Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Isolierung elektrostatischer Abscheider mit einem zylindrischen Körper mit Halbkugelenden als drehsymmetrischen Körper. Fig. 1 shows the device according to the invention for isolating electrostatic precipitators with a cylindrical body with hemispherical ends as a rotationally symmetrical body.
Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Isolierung elektrostatischer Abscheider mit einer Kugel als drehsymmetrischen Körper. Fig. 2 shows the device according to the invention for isolating electrostatic precipitators with a ball as a rotationally symmetrical body.
Fig. 3 zeigt die Vorrichtung zur Isolierung elektrostatischer Abscheider mit einem drehsymmetrischen Körper, der die Form zweier miteinander an den Grundkreisen verbundenen Rotationsparaboloide aufweist. Fig. 3 shows the device for isolating electrostatic precipitators with a rotationally symmetrical body, which has the shape of two rotational paraboloids connected to one another on the base circles.
In Fig. 1 ist die Vorrichtung zur Isolierung elektrostatischer Abscheider dargestellt, bei der als drehsymmetrischer Körper (5) ein zylindrischer Körper mit Halbkugelenden angeordnet ist. Die Vorrichtung besteht aus einem Isolator (1), der auf einem Sockel (2) angeordnet ist und mit dem Tragrohr (3) verbunden ist (Verbindung nicht dargestellt). Um das Tragrohr (3) ist ein Schutzrohr (4) angeordnet. Der drehsymmetrische Körper weist mittig eine durchgehende Bohrung auf, deren Durchmesser etwas größer gewählt ist, als der Außendurchmesser des Tragrohres (3). Bei der Herstellung der Vorrichtung wird der drehsymmetrische Körper (5) in einer Längsachse durchgehend durchbohrt und anschließend auf das Tragrohr (3) aufgeschoben. Sofern der drehsymmetrische Körper aus Stahl besteht, kann er beispielsweise durch Schweißen mit dem Tragrohr (3) verbunden werden. Das Spülgas wird von oben nach unten durch das Schutzrohr (4) in Pfeilrichtung geleitet, und strömt infolge des drehsymmetrischen Körpers (5) laminar dem dem Isolator abgewandten Ende des Schutzrohres (4) zu. An diesem Ende weist das Schutzrohr (4) einen gebördelten Rand (4′) auf. Der Abstand X zwischen der Innenwand des Schutzrohres (4) und dem der Innenwand des Schutzrohres (4) am nächsten liegenden Punkt auf der Oberfläche des drehsymmetrischen Körpers liegt in bezug auf den Innenradius R des Schutzrohres (4) im Bereich X/R = 0,4 bis 0,6. Der Abstand a zwischen dem Mittelpunkt M des Strömungsquerschnitts, der unmittelbar an dem Isolator (1) abgewandten Ende des Schutzrohres (4) gebildet wird, und dem dem Mittelpunkt M am nächsten liegenden Punkt auf der Oberfläche des drehsymmetrischen Körpers liegt im Bezug auf den Innenradius R des Schutzrohres (4) im Bereich a/R = 0,4 bis 0,6. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde die Vorrichtung zur Zufuhr von Spülgas nicht dargestellt.In Fig. 1 the device for isolating electrostatic precipitators is shown, in which a cylindrical body with hemispherical ends is arranged as a rotationally symmetrical body ( 5 ). The device consists of an insulator ( 1 ), which is arranged on a base ( 2 ) and is connected to the support tube ( 3 ) (connection not shown). A protective tube ( 4 ) is arranged around the support tube ( 3 ). The rotationally symmetrical body has a through hole in the middle, the diameter of which is selected to be somewhat larger than the outside diameter of the support tube ( 3 ). In the manufacture of the device, the rotationally symmetrical body ( 5 ) is drilled through continuously in a longitudinal axis and then pushed onto the support tube ( 3 ). If the rotationally symmetrical body is made of steel, it can be connected to the support tube ( 3 ), for example by welding. The purge gas is passed from top to bottom through the protective tube ( 4 ) in the direction of the arrow, and as a result of the rotationally symmetrical body ( 5 ) flows laminarly towards the end of the protective tube ( 4 ) facing away from the insulator. At this end, the protective tube ( 4 ) has a flanged edge ( 4 '). The distance X between the inner wall of the protective tube (4) and the inner wall of the protective tube (4) closest point on the surface of the rotationally symmetrical body is located with respect to the inner radius R of the protective tube (4) in the region X / R = 0, 4 to 0.6. The distance a between the center M of the flow cross-section, which is formed directly at the end of the protective tube ( 4 ) facing away from the insulator ( 1 ), and the point closest to the center M on the surface of the rotationally symmetrical body is in relation to the inner radius R. of the protective tube ( 4 ) in the range a / R = 0.4 to 0.6. For reasons of clarity, the device for supplying purge gas has not been shown.
In Fig. 2 ist die Vorrichtung zur Isolierung elektrostatischer Abscheider dargestellt, die eine Kugel als drehsymmetrischen Körper (5) aufweist. Die Kugel wird in gleicher Weise wie der zylindrische Körper mit Halbkugelenden auf dem Tragrohr (3) angeordnet.In Fig. 2 the device for isolating electrostatic precipitators is shown, which has a ball as a rotationally symmetrical body ( 5 ). The ball is arranged in the same way as the cylindrical body with hemispherical ends on the support tube ( 3 ).
In Fig. 3 ist die Vorrichtung zur Isolierung elektrostatischer Abscheider dargestellt, deren drehsymmetrischer Körper die Form zweier miteinander an den Grundkreisen verbundenen Rotationsparaboloide aufweist. Der drehsymmetrische Körper (5), der die Form zweier miteinander an den Grundkreisen verbundenen Rotationsparaboloide aufweist, läßt sich in vorteilhafter Weise als Hohlkörper aus zwei Hälften herstellen, die an ihren Grundkreisen miteinander verbunden werden. Bestehen die Hälften aus Stahl, so können sie beispielsweise durch Schweißen miteinander verbunden werden. Dabei ist jedoch darauf zu achten, daß die Schweißnaht anschließend glattgeschliffen wird, damit keine größeren Unebenheiten auf der Oberfläche des drehsymmetrischen Körpers (5) gebildet werden, die dann möglicherweise Überschläge innerhalb des Schutzrohres (4) zur Folge haben. Sofern die Hälften aus nichtmetallischen Werkstoffen bestehen, können sie gegebenenfalls durch Kleben miteinander verbunden werden. Nach dem Verbinden beider Hälften wird der drehsymmetrische Körper (5), der die Form zweier miteinander an den Grundkreisen verbundenen Rotationsparaboloide aufweist, durchgängig in Richtung seiner Längsachse durchbohrt, danach auf das Tragrohr (3) aufgeschoben und anschließend am Tragrohr (3) fixiert.In Fig. 3 the device for isolating electrostatic precipitators is shown, whose rotationally symmetrical body has the shape of two rotational paraboloids connected to one another on the base circles. The rotationally symmetrical body ( 5 ), which has the shape of two rotational paraboloids connected to one another at the base circles, can advantageously be produced as a hollow body from two halves which are connected to one another at their base circles. If the halves are made of steel, they can be connected to one another, for example, by welding. However, it is important to ensure that the weld seam is then ground smooth so that no major unevenness is formed on the surface of the rotationally symmetrical body ( 5 ), which may then result in flashovers within the protective tube ( 4 ). If the halves are made of non-metallic materials, they can optionally be connected to one another by gluing. After connecting the two halves, the rotationally symmetrical body ( 5 ), which has the shape of two rotational paraboloids connected to one another at the base circles, is drilled through in the direction of its longitudinal axis, then pushed onto the support tube ( 3 ) and then fixed to the support tube ( 3 ).
Claims (7)
X/R = 0,4 bis 0,6 und wobei für den Abstand a zwischen dem Mittelpunkt M des Strömungsquerschnitts, der unmittelbar an dem dem Isolator (1) abgewandten Ende des Schutzrohres (4) gebildet wird, und dem dem Mittelpunkt M am nächsten liegenden Punkt auf der Oberfläche des drehsymmetrischen Körpers in bezug auf den Innenradius R des Schutzrohres (4) gilt: a/R = 0,4 bis 0,6. 1. Apparatus for isolating electrostatic precipitators, consisting of an insulator ( 1 ), a support tube ( 3 ) projecting into the separation chamber and a protective tube ( 4 ) arranged around the support tube ( 3 ), designed as a hollow cylinder, characterized in that around the support tube ( 3 ) a rotationally symmetrical body ( 5 ) with a curved surface is arranged, the distance X between the inner wall of the protective tube ( 4 ) and the point closest to the inner wall of the protective tube ( 4 ) on the surface of the rotationally symmetrical body ( 5 ) in with respect to the inner radius R of the protective tube ( 4 ):
X / R = 0.4 to 0.6 and the distance a between the center M of the flow cross-section, which is formed directly at the end of the protective tube ( 4 ) facing away from the insulator ( 1 ), and that closest to the center M lying point on the surface of the rotationally symmetrical body with respect to the inner radius R of the protective tube ( 4 ) applies: a / R = 0.4 to 0.6.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: MG TECHNOLOGIES AG, 60325 FRANKFURT, DE |
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| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |