PL171633B1 - Zawieszenie i mechanizm udarowy elektrod w filtrze elektrostatycznym PL - Google Patents

Abstract

1 Zawieszenie i mechanizm udarowy pionow o zainstalowanych ele- ktrod, zwlaszcza elektrod wyladowczych drazkow ych, rurow ych, srubowych lub plytowych w zasilanym wysokim napieciem filtrze elektrostatycznym , w którym przewodzace zawieszeme zaopatrzone jest w co najmniej dwie, w postaci litery U lub kqtowe, belki nosne ustaw ione prostopadle do sekcji elektrofiltru, lub ram elektrodowych pow yzej i w poblizu ich górnych konców przy c z y m belki nosne zawieszone sa na pionow ych drazkach nosnych, górnymi koncami zamocowanymi w izolatorach na dachowej czesci obudowy elektrofiltru, natomiast mechanizm udarowy zawiera element zainstalowane na dachowej oslonie elektrofiltru lub w jej poblizu, dla w ytw arzania energii udarowej oddzialujacej w pionie na zwrócone ku górze konce elektrod powodujac ich wstrzasanie, czyli nadawanie im ruchu wibracyjnego, a pio- nowe rury zawieszeniowe, czyli tamuwe, dzialajac w charakterze elektrod ka/dej z sekcji elektrofiltru sq polaczone wzaiemnie za pom oca co najmniej jednej górnej ljednej dolnej poziomej rury ramowej, tworzac ramy pionowe dla rzedów elektrod a pozostale zainstalow ane pionowo drazkow e lub rurowe elektrody sekcp elektrofiltru umieszczone sa miedzy poziom ym i rurami ra- mowymi znam ienne tym ze posiadaja pewna liczbe ksztaltowników (4) o ksztalcie litery U, przymocowanych na bocznych pow ierzchniach belek nos- nych (1) zwróconych w strone rzedów elektrod zainstalowanych tak, ze przechodzace poziomo ramiona litery U ustaw ione sa w pionie jedno nad drugim, przy czym pionowe rury zawieszem ow e (5), c/yli ramowe, elektro- filtru dzialaja w charakterze elektrod kazdej z sekcji elektrofiltru lub rzedu elektrod zawieszonego na tych ramionach tak, ze pionow e wsporcze, czyli ramowe, rury dzialajace w charakterze elektrod (5) uksztaltow ane sa w postaci pelnych drazków (12) zamocowanych 7 m ozliwoscia wykonywania przez nie pionowych ruchów w poszczególnych, maiacych postac litery U ksztaltow - nikach wsporczych (4), i których górne konce stanow ia zderzaki czyli kowa- delka, dla srodków udarowych (13) mechanizmu udarowego i ze majace postac litery U ksztaltowniki wsporcze (4) zaopatrzone sa w otwory (14) w ustaw ionychjedno nad drugim ramionach ksztaltu U sluzace do pom ieszcze- nia uksztaltowanych w postaci drazków górnych czesci (12) pionowych mi wsporczych, czyli ramowych, tak, ze zawieszenie rur w ksztaltownikach wsporczych jest sprezyste w kierunku pionowym i sztyw ne w odniesieniu do skracania F I G 2Zawieszenie i mechanizm udarowy elektrod w filtrze elektrostatycznym PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zawieszenie i mechanizm udarowy pionowo instalowanych elektrod, zwłaszcza elektrod drążkowych rurowych, śrubowych lub płytowych, w zasilanym wysokim napięciem futrze elektrostatycznym do oczyszczania gazów spalinowych powstających ze spalania paliw mineralnych, odpadków i tym podobnych, w zakładach przemysłowych, na przykład elektrowniach, spalarniach śmieci, cementowniach itp.

W czasie filtrowania gazów spalinowych w takim filtrze elektrostatycznym, między jego elektrodami zbierającymi i wyładowczymi panuje wysokonapięciowe pole elektryczne, w którym następuje jonizacja cząstek pyłu przechodzących przez filtr. Niektóre z naładowanych w ten sposób cząstek wędrują do elektrod zbierających, a cząstki przeciwnie naładowane wędrują w stronę elektrod wyładowczych wskutek przeciwnej polaryzacji tych elektrod. Zbierają się tam, co wymaga okresowego wstrząsania elektrod, czyli nadawania im wibracji, w celu usunięcia nagromadzonych cząstek.

Elektrody wyładowcze są elektrodami metalowymi, zwykle drążkowymi, rurowymi lub płytowymi, bądź też stanowią spirale wykonane z drutu, i są zawieszone między przewodzącymi ramami, górną i dolną, które mogą być połączone za pomocą pionowej konstrukcji ramowej, która jest również przewodząca, przy czym konstrukcja ramy zespołu wraz z odpowiednią konstrukcją ramową dla elektrod zbierających zwykle płytowych, w elektrofiltrze zamknięta jest w jego obudowie, w której jest zamocowana. Prętowe, rurowe lub płytowe elektrody wyładowcze mogą być zaopatrzone w pewną liczbę prętowych lub łukowato wygiętych występów na całej długości, w celu zintensyfikowania wyładowań koronowych i zwiększenia w ten sposób skuteczności filtru podczas jego eksploatacji.

W znanych typach filtrów elektrostatycznych, patrz. np. szwedzki opis patentowy nr 224 799, ramę stanowi stosunkowo ciężka konstrukcja podtrzymująca zawieszone elektrody. Rama zawieszona jest na prętach pionowych w izolatorach, które są zainstalowane w osłonie dachowej filtru łub na niej, i mogą poza tym być połączone z konstrukcją wsporczą obudowy za pomocą wstawionych izolatorów i spiralnych, płytowych lub stanowiących płaskie sprężyny mechanizmów w celu ograniczenia przenoszenia energii udarowej, czyli wibracji, z elektrod na obudowę i izolatory.

Dolna rama może, oprócz mocowania elektrod przy ich dolnych końcach służyć do utrzymywania odpowiedniej odległości między elektrodami wyładowczymi i elektrodami zbierającymi, aby zapobiec oscylacjom elektrod wyładowczych w kierunku elektrod zbierających, co mogłoby wyzwolić wyładowanie iskrowe, zmniejszające energię elektryczną w przestrzeni międzyelektrodowej i pogarszające efektywność elektrofiltru. Często, znane konstrukcje elektrofiltrów mają tę wadę, że wskutek stosunkowo dużej długości elektrod dół ramy oscyluje w przód i w tył względem szczytu ramy zwiększając niebezpieczeństwo iskrzenia między elektrodami.

Mechanizm udarowy dla elektrod wyładowczych w znanych filtrach zwykle zaopatrzony jest w uruchamiane elektrycznie lub pneumatycznie środki udarowe, na przykład młoteczki opadowe obracane wokół osi poziomej zainstalowanej powyżej obudowy filtru, lub masy obciążnikowe na wale korbowym zainstalowanym poziomo w tym miejscu, przy czym środki udarowe uderzają w kowadełka, które są, w liczbie odpowiadającej liczbie młoteczków lub mas obciążnikowych, przymocowane do ramy górnej. Tak więc ta rama będzie pochłaniac częsc wytwarzanej energii udarowej, która zamiast być przekazana w całości na elektrody, częściowo będzie przekazywana do konstrukcji obudowy filtru niezależnie od środków tłumiących, dodatkowo włączonych między nią i ramę.

Zatem celem niniejszego wynalazku jest opracowanie zawieszenia i mechanizmu udarowego elektrod w filtrze elektrostatycznym, zwłaszcza elektrod wyładowczych takiego filtru, które pozwoliłyby usunąć wady wspomnianych powyżej znanych filtrów elektrostatycznych.

Zawieszenie i mechanizm udarowy pionowo zawieszonych elektrod, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że posiadają pewną liczbę kształtowników o kształcie litery U, przymocowanych na bocznych powierzchniach belek nośnych, zwróconych w stronę rzędów elektrod zainstalowanych tak, że przechodzące poziomo ramiona litery U ustawione są w pionie jedno nad drugim, przy czym pionowe rury zawieszeniowe, czyli ramowe, elektrofiltru działają w charakterze elektrod każdej z sekcji elektrofiltru lub rzędu elektrod zawieszonego na tych

171 633 ramionach, że pionowe wsporcze, czyli ramowe, rury działające w charakterze elektrod ukształtowane są w postaci pełnych drążków zamocowanych z możliwością wykonywania przez mepionowych ruchów w poszczególnych, mających posiać litery U, kształtownikach wsporczych i których górne końce stanowią zderzaki, czyli kowadełka, dla środków udarowych mechanizmu udarowego i że mające postać litery U kształtowniki wsporcze zaopatrzone są w otwory w ustawionych jedno nad drugim ramionach kształtu U, służące do pomieszczemaukształtowanych w postaci drążków górnych części pionowych rur wsporczych, czyli ramowych, tak, że zawieszenie rur w kształtownikach wsporczych jest sprężyste w kierunku pionowym i aktywne w odniesieniu do skręcania.

Korzystnie ukształtowana w postaci drążka część w pobliżu górnego końca, posiada otwór dla poprzecznego sworznia blokującego, który po zainstalowaniu rury w obudowie elektrofiltru mocuje drążek w mającym postać litery U kształtowniku wsporczym w taki sposób, że sworzeń styka się ze zwróconą ku górze powierzchnią ramienia litery U powodując to, ze drążek, rura działająca w charakterze elektrody i poprzeczne rury ramowe, przymocowane do elektrody wykonują ruch w górę i w dół pobudzane uderzeniami elementów udarowych, co powoduje wstrząsanie elektrod, czyli ich wibrację.

Korzystnie co najmniej dwie pionowe, wsporcze ramowe rury działające w charakterze elektrod połączone są ze sobą, na zwróconych ku górze końcowych częściach, za pomocą wspólnego zderzaka, czyli wspólnego kowadełka, który przy pobudzaniu przez element udarowy mechanizmu równocześnie przekazuje energię udarową do drążków i rur działających w charakterze elektrod połączonych z tymi kowadełkami i do dwóch lub więcej sąsiednich sekcji elektrofiltru lub elektrody.

Zawieszenie i mechanizm udarowy według wynalazku dla elektrod wyładowczych filtru elektrostatycznego mają między innymi następujące zalety:

- zawieszenie pionowych rur ramowych 5 w kształtownikach wsporczych 4 w postaci litery U daje usztywnienie połączenia w odniesieniu do skręcania, przyczyniające się do zwiększenia ogólnej sztywności konstrukcji ramy.

- podział poszczególnych ram sekcji elektrofiltru na dwie lub więcej mniejszych ram daje istotny wzrost poprzecznej sztywności zespolonej konstrukcji ramy.

- obliczenia i szczegółowe pomiary wykazały, że układ ramy według wynalazku jest na tyle sztywny, że można pominąć stosowanie konwencjonalnych izolatorów tłumiących oscylacje w dolnej części filtru.

- części ramy i elektrody mogą być zaprojektowane ze zmniejszoną długością, co ułatwia ich pakowanie i transport od producenta do miejsca eksploatacji, jak również umożliwia oddzielny montaż poszczególnych ram sekcji elektrofiltru i następne zestawianie ich w konfiguracji ostatecznej w obudowie elektrofiltru.

- dzięki sprężystemu zawieszeniu elektrod w kształtownikach wsporczych 4, zmniejsza się ilość energii udarowej przekazywanej do izolatorów wsporczych układu wyładowczego.

Reasumując pionowo zainstalowane wsporcze, czyli ramowe, rury elektrofiltru zaopatrzone w punkty wyładowań koronowych i służące w charakterze elektrod wyładowczych, są zawieszone na szczycie i mogą się przemieszczać pionowo w ukształtowanych w postaci litery U kształtownikach wsporczych z leżącymi poziomo kołnierzami, czyli ramionami, znajdującymi się w pionie jedno nad drugim. Te pionowe wsporcze, czyli ramowe rury tworzą przy górnych końcach pełne drążki, które jak kowadełka służą w charakterze zderzaków dla młoteczków opadowych, tak że w zasadzie cała energia udarowa z młoteczków opadowych przenoszona jest na rury wsporcze, czyli ramowe, a zatem na elektrody elektrofiltru, zamiast, jak to miało miejsce w znanych konstrukcjach elektrofiltrów, w dużym stopniu być przenoszoną na samą obudowę elektrofiltru.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia sekcję elektrod wyładowczych filtru elektrostatycznego i ich zawieszenie, w widoku perspektywicznym, fig. 2 - szczegóły z fig. 1 w rozłożeniu, fig. 3 - przedmiot z fig. 2, w częściowym przekroju, a fig. 4 - szczegół z fig. 1, w którym dwa rzędy elektrod obsługiwane są przez te same środki udarowe, w widoku perspektywicznym.

171 633

Na fig. 1, 2 i 3 pokazano mający kształt litery U lub kątowy wspornik, czyli belkę nośną 2, zainstalowaną poziomo na szczycie obudowy elektrofiltru. Belka 1 jest zawieszona w izolatorach 3 za pomocą pionowych drążków 2, przy czym izolatory 3 zamocowane są w dachowej obudowie elektrofiltru lub na niej (nie pokazana). Na powierzchni belki 2 zwróconej do wnętrza obudowy zamocowana jest pewna liczba kształtowników wsporczych 4 o kształcie litery U, które na każdym ramieniu mają współosiowo umieszczone otwory 14, w których zawieszone są pionowe rury 5 ramy metalowej i zamocowane za pomocą sworznia blokującego 6. Pionowe rury 5 mają kształt elektrod z wygięciami lub występami 10 do wyładowań koronowych. Na ich górnych końcach znajdują się drążki 12, których zwrócone w górę powierzchnie końcowe działają w charakterze kowadełek dla elementu udarowego 13, okazanego na rysunku w postaci młoteczka spadowego, który obraca się wokół nie pokazanej osi poziomej.

Pionowe rury 5 dla każdej sekcji elektrofiltru są połączone wzajemnie na swoich górnych i dolnych końcach poziomymi rurami, odpowiednio 8 i 8”, i ewentualnie dodatkowo za pomocą jednej poprzecznej rury ramowej 8, tak że sekcja ramowa elektrofiltru w przedstawionym wykonaniu dzieli się na dwie lub więcej mniejszych ram, w których instalowane są elektrody wyładowcze 9, 9’.

W celu osiągnięcia maksymalnej sztywności konstrukcji na skręcanie, pionowe rury ramowe 5 mogą dodatkowo być połączone na swych dolnych końcach za pomocą poprzecznych belek ramowych 7, które z kolei mogą być połączone za pomocą zwor 11 lub usztywnień ukośnych.

Podczas wstrząsania,czyli nadawania wibracji elektrodom drążek 12 jest uderzany w zwróconą ku górze powierzchnię końcową przez młoteczek spadowy 13 (patrz fig. 3) uderzenie wytwarza skierowaną w dół falę zgęszczeniową w drążku 12, a zatem i w rurze 5. Drążek 12 i rura 5 zawieszone są w kształtowniku wsporczym 4 za pomocą sworznia blokującego 6, a kształtownik wsporczy 4 powoduje sprężyste przemieszczenie w miejscu styku przekazując prawie bez strat falę zgęszczeniową w dół, do elektrod, przekazując na nie ruch udarowy czyli wibracyjny, a poprzeczne rury ramowe 8’, 8 i 8”, które są przymocowane do rury 5, wykonują ten ruch wraz z rurami ramy i elektrodami 9, 9’.

W elektrofiltrach, w których potrzebne jest tylko umiarkowane wstrząsanie, co najmniej dwie, zwrócone ku górze, powierzchnie końcowe rur ramowych 5 lub dwie sąsiednie sekcje elektrofiltru są połączone za pomocą jednego kowadełka 15 (patrz fig. 4). Ta konstrukcja wymaga mniejszej liczby elementów udarowych w stosunku do liczby elektrod.

171 633

FIG 3

171 633

FIG. 4

171 633

L> FG 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zawieszenie i mechanizm udarowy pionowo zainstalowanych elektrod, zwłaszcza elektrod wyładowczych drążkowych, rurowych, śrubowych lub płytowych w zasilanym wysokim napięciem filtrze elektrostatycznym, w którym przewodzące zawieszenie zaopatrzone jest w co najmniej dwie, w postaci litery U lub kątowe, belki nośne ustawione prostopadle do sekcji elektrofiltru, lub ram elektrodowych powyżej i w pobliżu ich górnych końców, przy czym belki nośne zawieszone są na pionowych drążkach nośnych, górnymi końcami zamocowanymi w izolatorach na dachowej części obudowy elektrofiltru, natomiast mechanizm udarowy zawiera element zainstalowane na dachowej osłonie elektrofiltru lub w jej pobliżu, dla wytwarzania energii udarowej oddziałującej w pionie na zwrócone ku górze końce elektrod powodując ich wstrząsanie, czyli nadawanie im ruchu wibracyjnego, a pionowe rury zawieszeniowe, czyli ramowe, działając w charakterze elektrod każdej z sekcji elektrofiltru, są połączone wzajemnie za pomocą co najmniej jednej górnej i jednej dolnej poziomej rury ramowej, tworząc ramy pionowe dla rzędów elektrod, a pozostałe zainstalowane pionowo drążkowe lub rurowe elektrody sekcji elektrofiltru umieszczone są między poziomymi rurami ramowymi, znamienne tym, że posiadają pewną liczbę kształtowników (4) o kształcie litery U, przymocowanych na bocznych powierzchniach belek nośnych (1), zwróconych w stronę rzędów elektrod zainstalowanych tak, że przechodzące poziomo ramiona litery U ustawione są w pionie jedno nad drugim, przy czym pionowe rury zawieszeniowe (5), czyli ramowe, elektrofiltru działają w charakterze elektrod każdej z sekcji elektrofiltru lub rzędu elektrod zawieszonego na tych ramionach tak, że pionowe wsporcze, czyli ramowe, rury działające w charakterze elektrod (5) ukształtowane są w postaci pełnych drążków (12) zamocowanych z możliwością wykonywania przez nie pionowych ruchów w poszczególnych, mających postać litery U, kształtownikach wsporczych (4), i których górne końce stanowią zderzaki, czyli kowadełka, dla środków udarowych (13) mechanizmu udarowego i że mające postać litery U kształtowniki wsporcze (4) zaopatrzone są w otwory (14) w ustawionych jedno nad drugim ramionach kształtu U, służące do pomieszczenia ukształtowanych w postaci drążków górnych części (12) pionowych rur wsporczych, czyli ramowych, tak, że zawieszenie rur w kształtownikach wsporczych jest sprężyste w kierunku pionowym i sztywne w odniesienia do skręcania.
2. 2. Zawieszenie i mechanizm udarowy według zastrz. 1, znamienne tym, że ukształtowana w postaci drążka część (12), w pobliżu górnego końca, posiada otwór dla poprzecznego sworznia blokującego (6), który po zainstalowaniu rury w obudowie elektrofiltru mocuje drążek (1) w mającym postać litery U kształtowniku wsporczym (4) w taki sposób, że sworzeń (6) styka się ze zwróconą ku górze powierzchnią ramienia litery U powodując to, że drążek (12), rura (5) działająca w charakterze elektrody i poprzeczne rury ramowe (8, 8' i 8), przymocowane do elektiody (5) wykonują ruch w górę i w dół pobudzane udeizeniami elementów udarowych (13), co powoduje wstrząsanie elektrod, czyli ich wibrację.
3. 3. Zawieszenie i mechanizm udarowy według zastrz. 2, znamienny tym, że co najmniej dwie pionowe, wsporcze ramowe rury (5) działające w charakterze elektrod połączone są ze sobą, na zwróconych ku górze końcowych częściach (12), za pomocą wspólnego zderzaka, czyli wspólnego kowadełka (15), który przy pobudzaniu przez element udarowy (13) mechanizmu równocześnie przekazuje energię udarową do drążków (12) i rur (5) działających w charakterze elektrod połączonych z tymi kowadełkami i do dwóch lub więcej sąsiednich sekcji elektrofiltru lub elektrody.

   171 633