RU2371254C1

RU2371254C1 - Wave electric filter

Info

Publication number: RU2371254C1
Application number: RU2008113975/12A
Authority: RU
Inventors: Лев Валентинович Чекалов (RU); Лев Валентинович Чекалов; Юрий Иванович Санаев (RU); Юрий Иванович Санаев
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Кондор-Эко"
Priority date: 2008-04-09
Filing date: 2008-04-09
Publication date: 2009-10-27

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: wave electric filter consists of collecting and corona-forming electrodes. Collecting electrodes have wave profile, pitch of which matches pitch of corona-forming elements. Fixed points of corona discharge of single-sided corona-forming elements are directed towards sides of collecting electrode cavity and are installed in centre of radius R arc. The other side of corona-forming element is smooth and is located at a distance A from collecting electrode less than R. Ratio R/A=1.05…1.50.

EFFECT: provision of efficient trap of hard and(or) liquid particles from gas.

2 cl, dwg

Description

Изобретение относится к электрической очистке газов от взвешенных твердых и(или) жидких частиц в различных отраслях промышленности, в частности в теплоэнергетике, металлургии, нефтехимии, промышленности строительных материалов и др.The invention relates to the electrical cleaning of gases from suspended solid and (or) liquid particles in various industries, in particular in the power industry, metallurgy, petrochemicals, building materials industry, etc.

Известен электрофильтр типа ЭГА (аналог) [1], включающий корпус, осадительные электроды и коронирующие элементы. Осадительные электроды в этих электрофильтрах представляют собой плоскости, имеющие гофры для придания жесткости. Коронирующие ленточно-кольчатые элементы выполнены из стальных лент с закругленными краями и иглами, выштампованными с противоположных сторон ленты. Электрическое поле в таком электрофильтре имеет относительно низкие параметры. Недостаток аналога - относительно низкая степень очистки газов, как правило не выше 99,9%, и повышенные габариты.Known electrostatic precipitator type EGA (analogue) [1], including a housing, precipitation electrodes and corona elements. Precipitation electrodes in these electrostatic precipitators are planes having corrugations for stiffening. The corona band-shaped elements are made of steel tapes with rounded edges and needles stamped from opposite sides of the tape. The electric field in such an electrostatic precipitator has relatively low parameters. The disadvantage of the analogue is the relatively low degree of gas purification, usually not higher than 99.9%, and the increased dimensions.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности, решаемой технической задаче и совокупности общих существенных признаков является электрофильтр [2], в котором применены осадительные электроды волнового профиля. Коронирующие элементы в этих электрофильтрах имеют одинаковую ориентацию коронирующих точек в обе стороны.Closest to the proposed invention in terms of technical nature, the technical problem to be solved and the combination of common essential features is an electrostatic precipitator [2], in which precipitation electrodes of a wave profile are used. The corona elements in these electrostatic precipitators have the same orientation of the corona points in both directions.

Шаг коронирующих элементов в этих электрофильтрах не согласован с шагом волны осадительного электрода. Следовательно, разрядный промежуток в электрофильтре пробивается при пониженном напряжении, что приводит к снижению степени очистки газов.The pitch of the corona elements in these electrostatic precipitators is not consistent with the wave pitch of the precipitation electrode. Therefore, the discharge gap in the electrostatic precipitator breaks at a reduced voltage, which leads to a decrease in the degree of gas purification.

Техническая задача предлагаемого изобретения и достигаемый при ее решении технический результат заключаются в повышении степени очистки газов. Это возможно благодаря тому, что коронирующие элементы выполнены с расположением фиксированных точек коронирования в сторону углубления волнового профиля осадительного электрода и расположены в центре дуги радиуса R углубления осадительного электрода, а в другую сторону выступающей части волны коронирующий элемент образует гладкую поверхность, расположенную на одинаковом расстоянии от поверхности осадительного электрода, причем расстояние R больше, чем расстояние между гладкой поверхностью коронирующего элемента и осадительного электрода (А), и отношение R/A находится в диапазоне 1,05…1,50.The technical problem of the invention and the technical result achieved by its solution are to increase the degree of gas purification. This is possible due to the fact that the corona elements are arranged with fixed corona points in the direction of deepening the wave profile of the precipitation electrode and are located in the center of the arc of radius R of the deepening of the precipitation electrode, and on the other side of the protruding part of the wave, the corona element forms a smooth surface located at the same distance from the surface of the precipitation electrode, and the distance R is greater than the distance between the smooth surface of the corona element and the precipitation electrode electrode (A), and the ratio R / A is in the range of 1.05 ... 1.50.

Указанный технический результат достигается тем, что электрическое поле коронного разряда в углублении осадительного электрода, где происходит зарядка и осаждение частиц, имеет более высокие ток и напряжение благодаря тому, что фиксированные точки коронирования расположены в центре дуги радиуса R и электрическое поле на площади всего углубления является повышенным и равнопрочным. Это увеличивает скорость осаждения частиц. А в противоположной стороне коронирующий элемент имеет гладкую поверхность, расположенную на одинаковом расстоянии А от выступающей части волны. Благодаря тому что расстояние А меньше R в 1,05…1,5 раза, в промежутке между выступающей частью волнового осадительного электрода и гладкой поверхностью коронирующего элемента напряженность поля увеличена в 1,05…1,5 раза, что увеличивает скорость осаждения частиц пыли также в 1,05…1,5 раза.The specified technical result is achieved in that the electric field of the corona discharge in the recess of the precipitation electrode, where the particles are charged and deposited, has higher current and voltage due to the fact that the fixed corona points are located in the center of the arc of radius R and the electric field in the area of the entire recess is elevated and equal strength. This increases the particle deposition rate. And on the opposite side, the corona element has a smooth surface located at the same distance A from the protruding part of the wave. Due to the fact that the distance A is less than R by 1.05 ... 1.5 times, in the gap between the protruding part of the wave precipitation electrode and the smooth surface of the corona element, the field strength is increased by 1.05 ... 1.5 times, which also increases the speed of deposition of dust particles 1.05 ... 1.5 times.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности, достаточной для получения требуемого технического результата.These signs are significant and interconnected with the formation of a stable population sufficient to obtain the desired technical result.

Возможность осуществления изобретения, охарактеризованного приведенной выше совокупностью признаков, а также возможность реализации изобретения может быть подтверждена описанием одного из вариантов конструкции устройства, выполненного в соответствии с изобретением, сущность которого поясняется чертежами.The possibility of carrying out the invention, characterized by the above set of features, as well as the possibility of implementing the invention can be confirmed by the description of one of the design options of the device made in accordance with the invention, the essence of which is illustrated by the drawings.

На фиг.1 показан электрофильтр с расположенной внутри него электродной системой.Figure 1 shows an electrostatic precipitator with an electrode system located inside it.

На фиг.2 показан один межэлектродный промежуток электрофильтра.Figure 2 shows one interelectrode gap of the electrostatic precipitator.

Предлагаемый электрофильтр включает:The proposed electrostatic precipitator includes:

1 - корпус;1 - housing;

2 - осадительный электрод;2 - precipitation electrode;

3 - коронирующий элемент;3 - corona element;

4 - фиксированные точки коронирования.4 - fixed corona points.

На фиг.1 в корпусе электрофильтра (1) расположены осадительные электроды волнового профиля (2), между которыми размещены коронирующие элементы (3), фиксированные точки которых направлены в сторону углубления осадительного электрода и расположены в центре дуги радиуса R профиля осадительного электрода. В сторону выступающей части волнового профиля коронирующий элемент образует гладкую поверхность, расположенную на одинаковом расстоянии от поверхности осадительного электрода. Расстояние R больше, чем расстояние А между гладкой поверхностью коронирующего элемента и осадительным электродом. К коронирующим электродам подключается высоковольтный источник (не показан). Запыленный газ поступает в пространство между электродами и выходит из электрофильтра после очистки от пыли (показан стрелками).In Fig. 1, in the electrostatic precipitator housing (1), there are precipitation electrodes of the wave profile (2), between which corona elements (3) are placed, the fixed points of which are directed towards the recess of the precipitation electrode and are located in the center of the arc of radius R of the profile of the precipitation electrode. In the direction of the protruding part of the wave profile, the corona element forms a smooth surface located at the same distance from the surface of the precipitation electrode. The distance R is greater than the distance A between the smooth surface of the corona element and the precipitation electrode. A high voltage source (not shown) is connected to the corona electrodes. Dusty gas enters the space between the electrodes and leaves the electrostatic precipitator after cleaning from dust (shown by arrows).

Функционирование предлагаемого электрофильтра, обеспечивающее повышение степени очистки газов, осуществляется следующим образом: запыленный газ поступает в пространство между фиксированными точками коронирования и углублениями осадительного электрода, где благодаря интенсивному коронному разряду происходит эффективная зарядка пылевых частиц и их осаждение. Повышенная интенсивность коронного разряда обусловлена тем, что поле в цилиндре, а в данном случае в полуцилиндре, обладает наибольшей равномерностью и, следовательно, в нем создается наибольшая напряженность электрического поля и повышенные токи по сравнению, например, с системой "провод-плоскость" и уж тем более по сравнению с системой в электрофильтре с волновым осадительным электродом, где шаг волны не согласован с шагом коронирующего элемента.The functioning of the proposed electrostatic precipitator, which provides an increase in the degree of gas purification, is carried out as follows: dusty gas enters the space between the fixed corona points and the depressions of the precipitation electrode, where, due to the intense corona discharge, the dust particles are effectively charged and deposited. The increased intensity of the corona discharge is due to the fact that the field in the cylinder, and in this case in the half cylinder, has the greatest uniformity and, therefore, it creates the greatest electric field strength and increased currents compared to, for example, the wire-plane system and especially compared to a system in an electrostatic precipitator with a wave precipitation electrode, where the wave step is not consistent with the step of the corona element.

Повышенная напряженность электрического поля обеспечивает повышенный ток коронного разряда и более интенсивную зарядку частиц. В зоне коронного разряда кроме зарядки происходит также осаждение частиц (зона зарядка-осаждение). Далее заряженные частицы пыли поступают на участок между выступающей частью волны и гладкой поверхностью коронирующего элемента. В этом промежутке напряженность электрического поля в 1,05…1,5 раза выше, чем в углублении осадительного электрода. Очевидно, что осаждение частиц на этом участке (зоне осаждения) повышено.The increased electric field provides an increased corona discharge current and a more intensive charging of particles. In the corona zone, in addition to charging, there is also particle deposition (charge-deposition zone). Then, charged dust particles enter the area between the protruding part of the wave and the smooth surface of the corona element. In this interval, the electric field is 1.05 ... 1.5 times higher than in the recess of the precipitation electrode. Obviously, the deposition of particles in this area (deposition zone) is increased.

По мере прохождения очищенного газа через межэлектродный промежуток он неоднократно (в современных электрофильтрах до 96 раз и более) будет проходить зоны зарядки-осаждения и зоны осаждения. В итоге общая степень очистки благодаря повышенной эффективности каждой зоны будет существенно повышена. Или, другими словами, для обеспечения требуемых выбросов габариты электрофильтра могут быть, как показывают расчеты, снижены более чем в два раза.As the purified gas passes through the interelectrode gap, it will repeatedly pass through charge-deposition zones and deposition zones (in modern electrostatic precipitators up to 96 times or more). As a result, the overall degree of purification due to the increased efficiency of each zone will be significantly increased. Or, in other words, to ensure the required emissions, the dimensions of the electrostatic precipitator can be, as calculations show, reduced by more than two times.

Предлагаемое изобретение применимо в промышленности. Для его изготовления не требуется специальной оснастки и новых технологий.The present invention is applicable in industry. For its manufacture does not require special equipment and new technologies.

Описанная в данном примере и изображенная на чертежах конструкция устройства волнового электрофильтра не является единственно возможной для достижения вышеуказанного технического результата и не исключает других вариантов его изготовления, содержащих совокупность признаков, включенных в независимый пункт формулы изобретения.The design of the wave electrostatic precipitator device described in this example and shown in the drawings is not the only one possible to achieve the above technical result and does not exclude other variants of its manufacture containing a combination of features included in an independent claim.

ЛитератураLiterature

1. Газоочистное оборудование. Каталог. ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, М., 1988, стр.4-7.1. Gas purification equipment. Catalog. TSINTIHIMNEFTEMASH, M., 1988, pp. 4-7.

2. Русанов А.А., Урбах И.И., Анастасиади А.П. Очистка дымовых газов в промышленной энергетике. М., Энергия, 1969, стр.171.2. Rusanov A.A., Urbakh I.I., Anastasiadi A.P. Flue gas cleaning in industrial energy. M., Energy, 1969, p. 171.

Claims

1. The wave electrostatic precipitator, consisting of a housing, precipitation electrodes and corona elements, characterized in that the fixed corona points of the one-sided corona elements are directed towards the recess of the precipitation electrode having a wave profile and are located in the center of the arc of the radius (R) of the profile of the precipitation electrode, and toward the protruding part of the wave profile, the corona element forms a smooth surface located at the same distance from the surface of the precipitation electrode, and the standing R is greater than the distance (A) between the smooth surface of the corona element and the precipitation electrode.

2. The electrostatic precipitator according to claim 1, characterized in that the ratio of the radius (R) of the profile arc to the distance (A) between the smooth surface of the corona element and the precipitation electrode is in the range of 1.05 ... 1.50.