RU2151009C1

RU2151009C1 - Electric filter

Info

Publication number: RU2151009C1
Application number: RU99110429/12A
Authority: RU
Inventors: А.А. Мошкин; С.А. Васьков; тигорский А.Н. П; А.Н. Пятигорский
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью "ПРОМГАЗООЧИСТКА АКС"
Priority date: 1999-05-18
Filing date: 1999-05-18
Publication date: 2000-06-20

Abstract

FIELD: gas-cleaning and dust-trapping equipment used in chemical and petrochemical industries, in non-ferrous metallurgy and in production of mineral fertilizers. SUBSTANCE: given electric filter includes frame, system of corona-forming electrodes with bearing and corona-exhibiting parts, system of precipitation electrodes of polymer module plates with gap between them which are tied together with formation of electrodes of hexahedral shape and system for fixation of precipitation and corona-exhibiting electrodes. Each side of hexahedron is made of two plates. Relation of gap between two plates forming one side of hexahedron, gap between two plates of adjacent side of hexahedron and width of plate is 0.1-0.2:0.15- 0.25:1.0. EFFECT: enhanced efficiency of gas cleaning. 6 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к технике изготовления газоочистных и пылеулавливающих аппаратов и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности, в цветной металлургии, в производстве минеральных удобрений и др. The invention relates to techniques for the manufacture of gas cleaning and dust collecting apparatuses and can be used in the chemical and petrochemical industries, in non-ferrous metallurgy, in the production of mineral fertilizers, and others

Известен электрофильтр, содержащий корпус, коронирующие электроды, осадительные электроды из полимерных модульных пластин и узел фиксации электродов. Осадительные электроды выполняются в виде шестигранников, каждая сторона которых состоит из одной пластины. Пластины осадительных электродов соединяются по всей длине или в отдельных местах (см. авторское свидетельство N 1815843, кл. B 03 C 3/16, Б.И. N 15, 1996 г.). Known electrostatic precipitator containing a housing, corona electrodes, precipitation electrodes from polymer modular plates and a node for fixing electrodes. Precipitation electrodes are made in the form of hexagons, each side of which consists of one plate. The plates of the precipitation electrodes are connected along the entire length or in separate places (see copyright certificate N 1815843, class B 03 C 3/16, B.I. N 15, 1996).

Недостатком этого электрофильтра является снижение эффективности очистки газов из-за коробления осадительных электродов. The disadvantage of this electrostatic precipitator is a decrease in the efficiency of gas purification due to warpage of the precipitation electrodes.

Известен электрофильтр, в котором осадительные электроды выполняются из полимерных пластин, расположенных вертикально и установленных с промежутками. Вертикальные пластины в нижней и средней частях электродов скрепляются поперечными пластинами. Пластины натягиваются грузами (см. авторское свидетельство N 1153989, кл. B 03 C 3/60, Б.И. N 17, 1985 г.). Known electrostatic precipitator, in which the deposition electrodes are made of polymer plates arranged vertically and installed at intervals. The vertical plates in the lower and middle parts of the electrodes are fastened with transverse plates. The plates are pulled by loads (see copyright certificate N 1153989, class B 03 C 3/60, B.I. N 17, 1985).

В данном электрофильтре наличие поперечно расположенных пластин предотвращает коробление и раскачку вертикальных пластин осадительных электродов, что устраняет снижение эффективности электрофильтров. В то же время поперечные пластины являются очагами шламовых отложений, особенно в промежутках вертикальных пластин. Кроме того, данный электрофильтр изготавливается только с осадительными электродами пластинчатого типа, что снижает эффективность работы электрофильтра из-за наличия большой неоднородности электрического поля и мест, где электрическое поле отсутствует. In this electrostatic precipitator, the presence of transverse plates prevents warping and swinging of the vertical plates of the precipitation electrodes, which eliminates the decrease in the efficiency of electrostatic precipitators. At the same time, transverse plates are foci of sludge deposits, especially in the intervals of vertical plates. In addition, this electrostatic precipitator is manufactured only with plate type collecting electrodes, which reduces the efficiency of the electrostatic precipitator due to the large heterogeneity of the electric field and places where there is no electric field.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является электрофильтр, содержащий корпус, систему коронирующих электродов с несущей и коронирующей частями, систему осадительных электродов из полимерных модульных пластин и систему фиксации электродов. Пластины осадительных электродов соединяются между собой с образованием электродов шестигранной формы. Каждая сторона шестигранника выполняется из одной пластины. Пластины устанавливаются с зазором. Для фиксации пластины осадительных электродов снабжаются пазами, обеспечивающими свободный ход пластин. Коронирующие электроды выполняются в виде лент с зубьями, пластин с прикрепленными к ним гребенчатыми элементами, четырехгранной звездочки, многогранной звездочки, гребенки с зубьями на противоположных торцевых частях. Коронирующие электроды натягиваются грузами или закрепляются через систему изоляции. В качестве материала для изготовления коронирующих и осадительных систем используется тепло- и электропроводящий полимерный материал (см. патент РФ N 2036016, кл. B 03 C 3/00, Б.И. N 15, 1995 г.). Closest to the proposed technical solution is an electrostatic precipitator containing a housing, a system of corona electrodes with bearing and corona parts, a system of precipitation electrodes from polymer modular plates and a system for fixing electrodes. Plates of precipitation electrodes are interconnected with the formation of hexagonal electrodes. Each side of the hexagon is made of one plate. The plates are installed with a gap. To fix the plates, the precipitation electrodes are provided with grooves that provide free movement of the plates. The corona electrodes are made in the form of bands with teeth, plates with comb elements attached to them, a tetrahedral sprocket, a polyhedral star, a comb with teeth on opposite end parts. Corona electrodes are pulled by weights or secured through an insulation system. As a material for the manufacture of corona and precipitation systems, heat and conductive polymer material is used (see RF patent N 2036016, class B 03 C 3/00, B.I. N 15, 1995).

Недостатком известного электрофильтра является снижение рабочего напряжения в процессе эксплуатации из-за коробления пластин осадительных электродов, что уменьшает эффективность очистки газов. A disadvantage of the known electrostatic precipitator is the reduction of the operating voltage during operation due to warpage of the plates of the precipitation electrodes, which reduces the efficiency of gas purification.

Задача настоящего технического решения - обеспечение эффективности очистки газов в электрофильтре. The objective of this technical solution is to ensure the efficiency of gas purification in the electrostatic precipitator.

Решение задачи достигается техническим результатом, который заключается в стабилизации рабочего напряжения за счет сохранения геометрии шестигранных осадительных электродов электрофильтра из полимерных модульных пластин при максимальной величине допуска на линейность. The solution to the problem is achieved by the technical result, which consists in stabilizing the operating voltage by maintaining the geometry of the hexagonal precipitation electrodes of the electrostatic precipitator from polymer modular plates with a maximum linearity tolerance.

Технический результат достигается с помощью предлагаемого электрофильтра, включающего корпус, систему коронирующих электродов с несущей и коронирующей частями, систему осадительных электродов из полимерных модульных пластин с зазором между ними, соединенных с образованием электродов шестигранной формы, и системы фиксации осадительных и коронирующих электродов, отличительные особенности которого состоят в том, что в нем каждая сторона электрода шестигранной формы выполнена из двух пластин, при этом соотношение зазора между двумя пластинами, образующими одну сторону шестигранника, зазора между двумя пластинами соседних сторон шестигранника и шириной пластины составляет 0,1 - 0,2 : 0,15 - 0,25 : 1. The technical result is achieved using the proposed electrostatic precipitator, including a housing, a system of corona electrodes with a bearing and corona parts, a system of precipitation electrodes from polymer modular plates with a gap between them, connected with the formation of hexagonal electrodes, and a system for fixing the precipitation and corona electrodes, the distinctive features of which consist in the fact that in it each side of the hexagonal electrode is made of two plates, while the ratio of the gap between the two plates Steen, forming one side of the hexagon, the gap between two plates adjacent sides of the hexagon and a width of the plate is 0.1 - 0.2: 0.15 - 0.25: 1.

Кроме того, модульные пластины соседних сторон шестигранника в нижней части соединены элементами крепления, совпадающими в сочетании с формой стыков полимерных модульных пластин, установленными по продольным краям модульных пластин и имеющими три пары направляющих пластин, расстояние между которыми равно или больше толщины модульной пластины. In addition, the modular plates of the adjacent sides of the hexagon in the lower part are connected by fastening elements matching in combination with the shape of the joints of the polymer modular plates installed along the longitudinal edges of the modular plates and having three pairs of guide plates, the distance between which is equal to or greater than the thickness of the modular plate.

Также коронирующая часть коронирующих электродов выполнена в виде отдельных элементов, снабженных зубьями, а несущая часть - в виде стержня из металлической проволоки, покрытого свинцовой оболочкой, имеющей прямоугольное сечение. Система фиксации коронирующих электродов выполнена в виде П-образных скоб, которые введены в отверстия грузов для натяжения или в виде полос, каждая из которых соединена с двумя соседними фиксаторами, выполненными в виде цилиндра с прямоугольным отверстием внутри, опирающимся на груз для натяжения, и двойными ребрами с внешней стороны. Also, the corona part of the corona electrodes is made in the form of separate elements equipped with teeth, and the bearing part is in the form of a rod of metal wire coated with a lead sheath having a rectangular cross section. The system for fixing the corona electrodes is made in the form of U-shaped brackets that are inserted into the holes of the weights for tension or in the form of strips, each of which is connected to two adjacent clamps made in the form of a cylinder with a rectangular hole inside, resting on the load for tension, and double ribs from the outside.

В качестве материалов для изготовления полимерных модульных пластин системы осадительных электродов, коронирующих частей системы коронирующих электродов, систем фиксации осадительных и коронирующих электродов используют теплопроводящий материал с коэффициентом теплопроводности 0,3 - 0,6 Вт/(м • К). As materials for the manufacture of polymer modular plates of the precipitation electrode system, the corona parts of the corona electrode system, the fixation systems of the precipitation and corona electrodes, heat-conducting material with a thermal conductivity of 0.3-0.6 W / (m • K) is used.

На фиг. 1 изображен электрофильтр, общий вид. In FIG. 1 shows an electrostatic precipitator, general view.

На фиг. 2 изображено сечение А-А осадительного и коронирующего электродов фиг. 1. In FIG. 2 shows a section AA of the precipitation and corona electrodes of FIG. 1.

На фиг. 3 изображен вид на сторону осадительного электрода из полимерных модульных пластин шестигранной формы по стрелке Б фиг. 2. In FIG. 3 shows a side view of a precipitation electrode from hexagonal polymer modular plates in the direction of arrow B of FIG. 2.

На фиг. 4 изображен коронирующий электрод и система фиксации в виде П-образных скоб. In FIG. 4 shows the corona electrode and the fixation system in the form of U-shaped staples.

На фиг. 5 изображен коронирующий электрод и система фиксации, выполненная из полос. In FIG. 5 shows a corona electrode and a fixing system made of strips.

На фиг. 6 изображено сечение В-В коронирующего электрода на фиг. 4 и 5. In FIG. 6 shows a section BB of the corona electrode in FIG. 4 and 5.

Электрофильтр состоит из корпуса 1, коронирующих электродов 2, осадительных электродов 3 из полимерных модульных пластин 4, 5, 6. Пластины собраны в виде шестигранника, каждая сторона которого имеет две пластины 5 и 6. Пластины установлены с зазором 7, при этом соотношение зазора 7 между двумя пластинами 5 и 6 на одной из сторон шестигранника, зазора 8 между двумя пластинами 4 и 5 соседних сторон шестигранника и шириной пластины составляет 0,1 - 0,2 : 0,15 - 0,25 : 1. Верхней частью пластины осадительных электродов подвешены к трубной решетке 9 посредством серьги 10 и крюка 11, а в нижней части соединены элементами крепления 12, совпадающими в сечении с формой стыков полимерных модульных пластин 4, 5, 6, установленными по продольным краям модульных пластин и имеющим три пары направляющих пластин 13, расстояние между которыми равно или больше толщины модульной пластины. Коронирующие электроды 2 выполнены из коронирующей части в виде отдельных элементов 14 цилиндрической формы, снабженных зубьями 15, и несущей части 16 в виде стержня 17 из металлической проволоки, который покрыт оболочкой 18 из свинца, имеющей прямоугольное сечение. Натяжение коронирующих электродов осуществляют грузами 19 с отверстиями 20, в которые введены П-образные скобы 21 системы фиксации. В другом варианте система фиксации выполнена в виде полос 22, каждая из которых соединена с двумя соседними фиксаторами 23 в виде цилиндра 24 с прямоугольным отверстием 25 внутри и двойными ребрами 26 с внешней стороны. Полимерные модульные пластины 4, 5 и 6 осадительных электродов 3, коронирующие части 14 и 15 коронирующих электродов 2 и системы фиксации осадительных 3 и коронирующих 2 электродов изготовлены из теплопроводящего материала с коэффициентом теплопроводности 0,3 - 0,6 Вт/(м • К). Корпус 1 имеет патрубок 27 для подвода газа и патрубок 28 для отвода газа. The electrostatic precipitator consists of a housing 1, corona electrodes 2, precipitation electrodes 3 of polymer modular plates 4, 5, 6. The plates are assembled in the form of a hexagon, each side of which has two plates 5 and 6. The plates are installed with a gap of 7, with a gap ratio of 7 between the two plates 5 and 6 on one side of the hexagon, the gap 8 between the two plates 4 and 5 of the adjacent sides of the hexagon and the width of the plate is 0.1 - 0.2: 0.15 - 0.25: 1. The upper part of the plate of the collecting electrodes suspended from the tube sheet 9 by means of sulfur 10 and hook 11, and in the lower part are connected by fastening elements 12, coinciding in cross section with the shape of the joints of the polymer module plates 4, 5, 6, installed along the longitudinal edges of the module plates and having three pairs of guide plates 13, the distance between which is equal to or greater thickness of the modular plate. The corona electrodes 2 are made of a corona part in the form of individual cylindrical elements 14 provided with teeth 15 and a carrier part 16 in the form of a rod 17 made of metal wire, which is coated with a lead sheath 18 having a rectangular cross section. The tension of the corona electrodes is carried out with weights 19 with holes 20 into which U-shaped brackets 21 of the fixation system are inserted. In another embodiment, the locking system is made in the form of strips 22, each of which is connected to two adjacent clamps 23 in the form of a cylinder 24 with a rectangular hole 25 inside and double ribs 26 on the outside. Polymeric modular plates 4, 5 and 6 of the precipitation electrodes 3, the corona parts 14 and 15 of the corona electrodes 2 and the fixation systems of the precipitation 3 and corona 2 electrodes are made of heat-conducting material with a thermal conductivity of 0.3 - 0.6 W / (m • K) . The housing 1 has a pipe 27 for supplying gas and a pipe 28 for venting gas.

Электрофильтр работает следующим образом. The electrostatic precipitator works as follows.

Загрязненный газ поступает через патрубок 27 в электрофильтр, равномерно распределяется по сечению электрофильтра и далее направляется в межэлектродное пространство, состоящее из коронирующих 2 и осадительных 3 электродов. Загрязняющие газ частицы, попадая под давлением коронного разряда отрицательного знака заряжаются и двигаются по направлению к заземленным осадительным электродам 3, осаждаются на их поверхности и затем удаляются одним из известных методов. Очищенный газ выводится через патрубок 28. The contaminated gas enters through the pipe 27 to the electrostatic precipitator, is evenly distributed over the cross section of the electrostatic precipitator, and then goes to the interelectrode space, which consists of 2 corona and 3 precipitation electrodes. Particles polluting the gas, falling under negative pressure from a corona discharge are charged and move towards grounded precipitation electrodes 3, are deposited on their surface and then removed by one of the known methods. The purified gas is discharged through the pipe 28.

В процессе работы электрофильтра под воздействием химически агрессивной газовой среды происходит изменение геометрии (коробление) пластин осадительных электродов в виде шестигранника, пропорциональное ширине пластины. Предлагаемое техническое решение позволяет сохранить требуемую линейность осадительных электродов, что стабилизирует величину рабочего напряжения и, как следствие, обеспечивает эффективную очистку газа. During the operation of the electrostatic precipitator under the influence of a chemically aggressive gas medium, a change in the geometry (warping) of the plates of the precipitation electrodes in the form of a hexagon is proportional to the width of the plate. The proposed technical solution allows you to maintain the required linearity of the precipitation electrodes, which stabilizes the magnitude of the operating voltage and, as a result, provides effective gas purification.

Выбор соотношения зазора между двумя пластинами, образующими одну сторону шестигранника, зазора между двумя пластинами соседних сторон шестигранника и шириной пластины 0,1 - 0,2 : 0,15 - 0,25 : 1 обусловлен тем, что при соотношении менее 0,1 : 0,15 : 1 допуск на отклонение от линейности пластин (серповидность) составляет 5% от ширины пластины и при расположении рядом пластин со встречным отклонением возможно их соприкасание или набегание одной на другую, что снижает рабочее напряжение (из-за деформации). The choice of the ratio of the gap between the two plates forming one side of the hexagon, the gap between the two plates of the adjacent sides of the hexagon and the width of the plate is 0.1 - 0.2: 0.15 - 0.25: 1 due to the fact that when the ratio is less than 0.1: 0.15: 1 tolerance for deviation from linearity of the plates (crescent) is 5% of the width of the plate and when placed next to plates with a counter deviation, they may come into contact or run one on top of the other, which reduces the operating voltage (due to deformation).

При соотношении более 0,2 : 0,25 : 1 расстояние между двумя пластинами одной стороны шестигранника и двумя пластинами соседних сторон увеличивается настолько, что начинает сказываться неоднородность электрического поля в зазорах между пластинами, в результате рабочее напряжение падает (краевой эффект). With a ratio of more than 0.2: 0.25: 1, the distance between two plates of one side of the hexagon and two plates of neighboring sides increases so much that the heterogeneity of the electric field in the gaps between the plates begins to affect, as a result, the operating voltage drops (edge effect).

Claims

1. An electrostatic precipitator, including a housing, a system of corona electrodes with a carrier and corona parts, a system of precipitation electrodes from polymer modular plates with a gap between them, connected with the formation of hexagonal electrodes, and a system for fixing the precipitation and corona electrodes, characterized in that each the side of the hexagon is made of two plates, with the ratio of the gap between two plates forming one side of the hexagon, the gap between two plates of adjacent sides of the hexagons ika and width of the plate is 0.1 - 0.2: 0.15 - 0.25: 1.

2. The electrostatic precipitator according to claim 1, characterized in that the modular plates of adjacent sides of the hexagon in the lower part are connected by fastening elements coinciding in cross section with the shape of the joints of the polymer modular plates installed along the longitudinal edges of the module plates and having three pairs of guide plates, the distance between which equal to or greater than the thickness of the modular plate.

3. The electrostatic precipitator according to claim 1, characterized in that the corona part of the corona electrodes is made in the form of separate elements equipped with teeth.

4. The electrostatic precipitator according to claim 1, characterized in that the supporting part of the corona electrodes is made in the form of a rod of metal wire coated with a lead sheath having a rectangular cross section.

5. The electrostatic precipitator according to claim 1, characterized in that the system for fixing the corona electrodes is made in the form of U-shaped brackets that are inserted into the openings of the weights for pressing.

6. The electrostatic precipitator according to claim 1, characterized in that the system for fixing the corona electrodes is made of strips, each of which is connected to two adjacent clips made in the form of a cylinder with a rectangular hole inside, resting on a load for tension, and double ribs on the outside .

7. The electrostatic precipitator according to claim 1, characterized in that the polymer modular plates of the precipitation electrode system, the corona parts of the corona electrode system, the fixation systems of the precipitation and corona electrodes are made of heat-conducting material with a thermal conductivity of 0.3 - 0.6 W / (m • TO).