RU2627792C1

RU2627792C1 - Electrostatic precipitator

Info

Publication number: RU2627792C1
Application number: RU2016128430A
Authority: RU
Inventors: Лев Валентинович Чекалов; Юрий Иванович Санаев; Виталий Александрович Гузаев
Original assignee: Акционерное общество "Кондор-Эко"
Priority date: 2016-07-12
Filing date: 2016-07-12
Publication date: 2017-08-11

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: electrostatic precipitator includes a housing, precipitating and corona electrodes and high voltage sources. The elements of the corona electrode, depending on the specific electrical resistance of the dust, are made of a belt with a width of 15-400 mm with formed corona protrusions. With a specific electrical resistance of the dust layer on the precipitating electrodes of less than10⁸ Omm, the belt width is less than 100 mm, and with a specific electrical resistance of the dust layer more than 10⁸ Omm, the belt width is 100-400 mm, the elements of the corona electrodes can have combinations of different widths.

EFFECT: providing the possibility to take into account the value of the specific electrical resistance of the dust entering the electrostatic precipitator and the change in the specific electrical resistance of the dust on the precipitating electrodes along the length of the electrostatic precipitator, and the degree of gas purification by the electrostatic precipitator.

2 cl, 3 dwg

Description

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

Известен электрофильтр, содержащий коронирующие элементы (см. стр. 205, рис. 6.11. Биргер М.И., Вальдберг А.Ю., Мягков Б.И. Справочник по пыле- и золоулавливанию. 2-е издание. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 312 с.). Этот электрофильтр, оснащенный коронирующими электродами, не имеющими выступов (игл, шипов), имеет высокое напряжение зажигания коронного разряда, что не позволяет получить достаточную степень очистки газов.Known electrostatic precipitator containing corona elements (see page 205, Fig. 6.11. Birger M.I., Waldberg A.Yu., Myagkov B.I. Handbook on dust and ash collection. 2nd edition. - M .: Energoatomizdat, 1983.- 312 p.). This electrostatic precipitator, equipped with corona electrodes without protrusions (needles, spikes), has a high ignition voltage of the corona discharge, which does not allow to obtain a sufficient degree of gas purification.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности решаемой технической задачи и совокупности общих технических признаков является электрофильтр (прототип) по А.С. 584449, в котором края коронирующих электродов установлены таким образом, что плоские части коронирующих электродов находятся напротив выступов соответствующих осадительных электродов, а края коронирующих электродов пилообразной формы находятся напротив плоских частей соответствующих осадительных электродов.Closest to the proposed invention in terms of the technical nature of the technical problem being solved and the totality of common technical features is an electrostatic precipitator (prototype) according to A.S. 584449, in which the edges of the corona electrodes are mounted in such a way that the flat parts of the corona electrodes are opposite the protrusions of the respective precipitation electrodes, and the edges of the corona-shaped electrodes are sawtooth in front of the flat parts of the corresponding precipitation electrodes.

К недостаткам этого электрофильтра следует отнести тот факт, что во всех полях электрофильтра устанавливаются коронирующие электроды одного типа. Это не позволяет учесть изменение УЭС пыли по полям электрофильтра, что снижает степень очистки газов электрофильтром.The disadvantages of this electrostatic precipitator include the fact that corona electrodes of the same type are installed in all fields of the electrostatic precipitator. This does not allow to take into account the change in the resistivity of dust along the fields of the electrostatic precipitator, which reduces the degree of gas purification by the electrostatic precipitator.

Технической задачей предлагаемого изобретения и достигаемым при ее решении техническим результатом являются повышение степени очистки газов электрофильтром.The technical task of the invention and the technical result achieved by solving it are to increase the degree of gas purification by an electrostatic precipitator.

Указанный технический результат достигается тем, что электрофильтр, состоящий из корпуса, электрических полей по ходу газа, осадительных электродов, коронирующих электродов с коронирующими элементами пластинчатой формы и коронирующими выступами и источников высокого напряжения, оснащен элементами коронирующих электродов, выполненными из ленты шириной 15-400 мм в зависимости от удельного электрического сопротивления слоя пыли на осадительных электродах.The specified technical result is achieved by the fact that the electrostatic precipitator, consisting of a housing, electric fields along the gas, precipitation electrodes, corona electrodes with corona elements of plate shape and corona protrusions and high voltage sources, is equipped with elements of corona electrodes made of tape with a width of 15-400 mm depending on the electrical resistivity of the dust layer on the precipitation electrodes.

Кроме того, при удельном электрическом сопротивлении слоя пыли на осадительных электродах менее 10⁸ Ом⋅м ширина ленты коронирующих электродов менее 100 мм, а при удельном электрическом сопротивлении слоя пыли более 10⁸ Ом⋅м ширина ленты коронирующих электродов составляет 100…400 мм, а также элементы коронирующих электродов могут иметь сочетания различной ширины.In addition, when the specific electrical resistance of the dust layer on the precipitation electrodes is less than 10 ⁸ Ohm⋅m, the width of the tape of corona electrodes is less than 100 mm, and when the specific electrical resistance of the dust layer is more than 10 ⁸ Ohm⋅m the width of the tape of corona electrodes is 100 ... 400 mm, and also the elements of the corona electrodes can have combinations of different widths.

Преимущества предлагаемого изобретения заключаются в том, что в нем имеется возможность учитывать величину удельного электрического сопротивления (УЭС) поступающей в электрофильтр пыли, так и изменение УЭС слоя пыли по длине электрофильтра. Эта разница в первом и последнем полях электрофильтра может составлять до двух и более порядков Ом⋅м. Установка коронирующих элементов, имеющих различную ширину в различных полях электрофильтра позволяет изменять размер электростатической зоны в зависимости от удельного электрического сопротивления, улавливаемой пыли и таким образом уменьшать влияние обратной короны, которая в электростатической зоне отсутствует.The advantages of the invention lie in the fact that it is possible to take into account the specific electrical resistance (RES) of the dust entering the electrostatic precipitator, as well as the change in the resistivity of the dust layer along the length of the electrostatic precipitator. This difference in the first and last fields of the electrostatic precipitator can be up to two or more orders of magnitude Ohm. The installation of corona elements having different widths in different fields of the electrostatic precipitator allows you to change the size of the electrostatic zone depending on the electrical resistivity, the dust captured and thus reduce the effect of the reverse corona, which is absent in the electrostatic zone.

При улавливании пыли с УЭС слоя менее 10⁸ Ом⋅м ширина ленты выбирается менее 100 мм. В этом случае при ширине ленты 15 мм создается наиболее интенсивное поле коронного разряда. Выбор меньшей ширины ленты нецелесообразен по причине уменьшения механической прочности коронирующих элементов при встряхивании электродов. Увеличение ширины ленты более 100 мм при улавливании пыли с УЭС до 10⁸ Ом⋅м нецелесообразно из-за уменьшения тока коронного разряда.When dust is collected from a resistivity layer of less than 10 ⁸ Ohm⋅m, the width of the tape is selected to be less than 100 mm. In this case, with a tape width of 15 mm, the most intense corona discharge field is created. The choice of a smaller width of the tape is impractical due to a decrease in the mechanical strength of the corona elements when shaking the electrodes. An increase in the width of the tape over 100 mm when collecting dust from the electrical resistivity up to 10 ⁸ Ohm⋅m is impractical due to a decrease in the corona discharge current.

При улавливании пыли с УЭС слоя более 10⁸ Ом⋅м ширина ленты выбирается в диапазоне 100…400 мм. Нижний предел - 100 мм обусловлен относительно невысоким УЭС пыли, а верхний - 400 мм выбирается при максимальном УЭС слоя пыли и обусловлен геометрическими характеристиками электродной системы и рациональными величинами тока короны и напряженности электрического поля коронного разряда. Для учета изменения УЭС слоя пыли по длине электрофильтра элементы коронирующих электродов могут иметь сочетания различной ширины.When collecting dust from a resistivity layer of more than 10 ⁸ Ohm⋅m, the width of the tape is selected in the range of 100 ... 400 mm. The lower limit of 100 mm is due to the relatively low resistivity of the dust, and the upper limit of 400 mm is selected at the maximum resistivity of the dust layer and is due to the geometric characteristics of the electrode system and rational values of the corona current and the electric field strength of the corona discharge. To account for changes in the resistivity of the dust layer along the length of the electrostatic precipitator, elements of the corona electrodes can have combinations of different widths.

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

Возможность осуществления изобретения, охарактеризованного приведенной выше совокупностью признаков, а также возможность реализации назначения изобретения может быть подтверждена описанием возможной конструкции устройства, выполненного в соответствии с изобретением, сущность которого поясняется на фиг. 1…2.The possibility of carrying out the invention, characterized by the above set of features, as well as the possibility of realizing the purpose of the invention can be confirmed by a description of a possible design of a device made in accordance with the invention, the essence of which is illustrated in FIG. 1 ... 2.

На Фиг. 1 показан фрагмент электрофильтра, оснащенного коронирующими элементами 15 и 400 мм.In FIG. 1 shows a fragment of an electrostatic precipitator equipped with corona elements of 15 and 400 mm.

На Фиг. 2 показан фрагмент электрофильтра, оснащенного одними коронирующими элементами, имеющими ширину 250 мм.In FIG. 2 shows a fragment of an electrostatic precipitator equipped with only corona elements having a width of 250 mm.

На Фиг. 3 показан фрагмент трехпольного электрофильтра с различной шириной коронирующих электродов по полям, с учетом изменения УЭС пыли по длине.In FIG. Figure 3 shows a fragment of a three-field electrostatic precipitator with different widths of the corona electrodes in the fields, taking into account the change in dust resistivity along the length.

Перечень позиций на фигурах следующий:The list of positions in the figures is as follows:

1 - Элемент осадительного электрода;1 - Element precipitation electrode;

2 - Элемент коронирующего электрода шириной 15 мм;2 - Element of the corona electrode with a width of 15 mm;

3 - Элемент коронирующего электрода шириной 400 мм;3 - Element of the corona electrode 400 mm wide;

4 - Элемент коронирующего электрода шириной 250 мм.4 - The element of the corona electrode with a width of 250 mm.

На Фиг. 1 и 2 в качестве примеров показаны фрагменты электрофильтра (корпус электрофильтра и источник питания полей электрофильтра условно не показаны), оснащенного осадительными электродами 1 и коронирующими элементами 2, и 3, 4, имеющими ширину 15, 250 и 400 мм.In FIG. Figures 1 and 2 show fragments of an electrostatic precipitator (an electrostatic precipitator housing and a power supply for the fields of an electrostatic precipitator are not shown conventionally), equipped with precipitation electrodes 1 and corona elements 2, 3, 4, with a width of 15, 250, and 400 mm.

Функционирование предлагаемого электрофильтра происходит следующим образом.The functioning of the proposed electrostatic precipitator is as follows.

При УЭС пыли менее 10⁸ Ом⋅м в качестве основных монтируются коронирующие элементы с шириной ленты до 100 мм. В этом случае в начале электрофильтра устанавливаются коронирующие элементы с меньшей шириной, а в последующих полях ширина ленты коронирующих электродов увеличивается по мере увеличения УЭС улавливаемой пыли. Эффективность такого электрофильтра будет повышена по сравнению с обычным электрофильтром, имеющим неизменные по ширине коронирующие элементы.With dust resistivity less than 10 ⁸ Ohm⋅m, the main elements are mounted corona elements with a tape width of up to 100 mm. In this case, at the beginning of the electrostatic precipitator, corona elements with a smaller width are installed, and in subsequent fields, the width of the corona electrode tape increases as the resistivity of the captured dust increases. The efficiency of such an electrostatic precipitator will be increased in comparison with a conventional electrostatic precipitator having corona elements that are constant in width.

При УЭС пыли более 10⁸ Ом⋅м монтируются элементы с шириной ленты от 100 до 400 мм. В этом случае в зависимости от величины УЭС в начале электрофильтра устанавливаются коронирующие элементы меньшей ширины, например 100…150, а в последующих полях устанавливаются коронирующие элементы большей ширины. Такое сочетание коронирующих элементов по длине электрофильтра позволяет поддерживать ток короны и величину напряженности электрического поля с учетом УЭС осажденного слоя пыли и таким образом повышать степень очистки газов электрофильтром.With dust resistivity greater than 10 ⁸ Ohm⋅m, elements with a tape width of 100 to 400 mm are mounted. In this case, depending on the resistivity, at the beginning of the electrostatic precipitator, corona elements of a smaller width are installed, for example 100 ... 150, and in subsequent fields corona elements of a larger width are installed. This combination of corona elements along the length of the electrostatic precipitator allows maintaining the corona current and the electric field strength taking into account the resistivity of the deposited dust layer and thus increasing the degree of gas purification by the electrostatic precipitator.

Настоящее изобретение промышленно применимо, так как для его изготовления не требуется специальной оснастки и новых технологий.The present invention is industrially applicable, since its manufacture does not require special equipment and new technologies.

Описанная в данном примере и изображенная в графическом материале конструкция устройства электрофильтр с уменьшенным уносом пыли при встряхивании не является единственно возможной для достижения вышеуказанного технического результата и не исключает других вариантов его изготовления, включенных в независимый пункт формулы изобретения.The design of the device described in this example and shown in the graphic material of an electrostatic precipitator with reduced dust removal when shaking is not the only one possible to achieve the above technical result and does not exclude other variants of its manufacture included in the independent claim.

Claims

1. An electrostatic precipitator consisting of a housing, electric fields along the gas, precipitation electrodes, corona electrodes with corona elements of plate shape and corona protrusions and high voltage sources, characterized in that the elements of corona electrodes, depending on the electrical resistivity of the dust layer on the precipitation electrodes formed of tape width 15-400 mm, and when electrical resistivity dust layer on the collecting electrodes is less August ¹⁰ ohm-m tape width koroniruyusch of the electrodes is less than 100 mm, more August ¹⁰ ohm-m belt width of discharge electrodes is 100 ... 400 mm with electrical resistivity dust layer.

2. An electrostatic precipitator according to claim 1, characterized in that the elements of the corona electrodes have combinations of different widths.