SU1301507A1 - Способ электрической очистки газа и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электрической очистки газа от жидких и твердых аэрозолей и может быть ис- пользовдно при санитарной очистке воздуха , очистке технологических и вентил ционных газов, утилизации ценных продуктов. Цель изобретени  - по- вьшение эффективности очистки газа. Очистку осуществл ют в три стадии: вращением совместно с подвижным электродом (ПЭ) относительно неподвижного электрода, пропусканием через каналы ПЭ и пропусканием через вторичный фильтр (ВФ), пол ризованный дополнительным электрическим полем. Дополнительное электрическое поле создаетс  ПЭ и сетчатым электродом (СЭ). Скорость движени  ионизированного газа через каналы ПЭ и через поверхность ВФ устанавливают одинаковой . Скорость потока очищенного газа, выход щего из ВФ, также устанавливают одинаковой по всей образующей ВФ, Устройство содержит ПЭ, ВФ, СЗ и конус, установленные на валу. ПЭ представл ет собой полый цилиндр с каналами, ВФ представл ет собой решетчатую обойму из диэлектрика, заполненную пол ризуемым пористым материалом , СЭ размещен внутри ВФ и имеет тот же знак потенциала, что и неподвижный электрод. Конус размещен внутри СЭ. Вал соединен проводниками с СЭ в двзпс диаметрально противоположных точках,. Неподвижный электрод имеет отводные патрубки, расположенные по касательным к нему 2 с. и 2з,п, ф-лы, 2 ил. оо

Description

1130

Изобретение относитс  к электрической очистке газа от твердых и жидких аэрозолей и может быть использовано при санитарной очистке воздуха, очистке технологических и вентил ционных газов, утилизации ценных продуктов .

Цель изобретени  - повышение эффективности очистки газа.

Сущность способа электрической очистки газа заключаетс  в том, что центральное поле создаетс  подвижным электродом, а электрическое поле - неподвижным и подвижным электродами. Вследствие в зкости газа устанавливаетс  его вращательное движение., Слои газа, расположенные ближе к подвижному электроду, вращаютс  с большей окружной скоростью, чем слоиjудаленные от него. Поэтому частицы пьщи взвешенные в газе имеют движение, отличное от движени  газа и во вращательном движении вокруг подвижного электрода вращаютс  вокруг себ . Изменение движени  частиц пыли относительно потока газа вызывает их дополнительную электризацию, столкновени  и коагул ции. Эти процессы привод т к более интенсивному образованию и выпадению наиболее крупных частиц в совместно действующих в одном направлении центробежном и электрическом пол х еще до того, как они войдут в каналы подвижного электрода.

На второй стадии очистки ионизированный газ совместно с оставшимис  частицами пыли попадает в длинные и узкие каналы подвижного электрода. Здесь газ дополнительно ионизируетс  о зар женные поверхности каналов (трибоэлектрический эффект). В результате частицы пьши получают дополнительный электрический зар д. При движении ионизированного газа.в каналах подвижного электрода происход т его турбулентные перемещени  и циркул ци . В результате этого осуществл етс  коагул ци  и вьтадение укрупненных частиц на поверхности каналов . Поток газа совместно с частицами пьши в каналах подвижного электрода . приобретает окружную скорость, равную окружной скорости подвижного электрода. В результате за счет центробежных сил, а также за счет сил электростатического отталкивани  одноименно зар женных частиц пыли и поверхностей каналов подвижного элек

072

трода, частицы пьти выбрасываютс  из каналов подвижного электрода на периферию и вывод тс  из потока очищаемого газа.

5 На третьей ступени очистки ионизированный поток газа подаетс  на вторичный фильтр, пол ризованный дополнительным электрическим полем. В материале фильтра образовано электрическое поле,направленное противоположно дополнительному электрическому полю. При этом на внешней поверхности вторичного фильтра размещены положительные полюса диполей, а на внут ренней поверхности вторичного фильтра .. размещены отрицательные полюса дипо- лей. Таким образом, электрическое поле в материале вторичного фильтра преп тствует прохождению сквозь него

20 отрицательно зар женных частиц пыли. Отрицательно зар женные частицы пьши прилипают к внешней поверхности вторичного фильтра.

25 Частицы пьши под действием центробежных сил отбиваютс  вращающейс  поверхностью вторичного фильтра или же задерживаютс  пористым материалом вторичного фильтра при прохождении

30 сквозь него потока газа. Это повьш1а- ет его фильтрующую способность. Таким образом, на вторичном фильтре осуществл етс  окончательна  очистка газа.

35 С целью обеспечени  высокого качества очистки газа обеспечиваетс  одинаковый его расход через все каналы подвижного электрода и через всю поверхность вторичного фильтра. Это

40 достигаетс  осуществлением одинаковой скорости движени  потока газа внутри вторичного фильтра по всей дпине его образующей, т.е. по мере накоплени  очищенного газа внутри

45 вторичного фильтра свободное сечение дл  прохода газа внутри вторичного фильтра пропорционально увеличиваетс .

На фиг.1 показано устройство дл 

50 осуществлени  способа, продольный разрез; на фиг,2 - сечение А-А на фиг.1.

Устройство состоит из неподвижного электрода 1, образующего собой

55 корпус устройства. Внутри электрода 1 на валу 2 установлены передний 3 и задний 4 фланцы, выполненные из диэлектрика . Передний фланец 3 имеет осевое углубление, в котором размещена прижимна  гайка 5 и контргайка 6 с шайбой 7. Задний фланец 4 имеет проходные отверсти , образованные спица ш 8, которые размещены под углом к потоку газа так, что образуют лопасти осевого вентил тора. Между передним 3 и задним 4 фланцами и неподвижным электродом 1 имеютс  лабиринтные уплотнени  9. На переднем 3 и заднем А фланцах установлен подвиж ный электрод 10, представл ющий собой полый цилиндр с каналами расположенными радиально. Внутри подвижного электрода 10 на переднем 3 и заднем 4 фланцах установлен вторичный фильтр I1, который представл ет собой решетчатую обойму из диэлектрика. Внутри обоймы размещен легко пол ризуемый пористый материал, например поролон, мелка  прессованна  стружка из фторо пласта или оргстекла. Внутри вторичного фильтра 11 на переднем 3 и заднем 4 фланцах установлен сетчатый электрод 12. Внутри последнего на ступицах переднего 3 и заднего 4 фланцев установлен конус 13. Неподвижный электрод Римеет впускной 14, выпускной 15 и отводные 16 патрубки.

Внутри вала 2 на изол торах разме щены неподвижньй 17 и подвижный 18 высоковольтные провода, св занные между собой подвижным контактом. Подвижный высоковольтный провод 18 имеет две ветви 19, кажда  из которых помещена в оболочку из диэлектрика 20. Сетчатый электрод 12 св зан с валом 2 проводником 21. Вал имеет приводной шкив 22 и упорный выступ 23.

При работе устройства на вал 2 с помощью приводного шкива 22 подаетс  крут щий момент. Благодар  действию прижимной гайки 5 с шайбой 7 и контргайкой 6 передний фланец 3, подвиж- нь1й электрод 10 и задний фланец 4 прижимаютс  к упорному выступу 23 и за счет сил трени  вращаютс  вместе с валом 2 как единое целое. В результате подвижный электрод 10 получает вращение с угловой скоростью 10000- 15000 об/мин. Это позвол ет получить значительные центробежные силы, действующие на поток газа, и соответственно повысить качество очистки его от тонких и ультратонких частиц пыли Одновременно с началом вращени  на неподвижный 1 и подвижньй 10 электроды подаетс  напр жение величиной 35- 40 кВ, Это позвол ет обеспечить элек

j O 5 0 5

Q 5

5

трическое поле большой напр женности, что дает возможность получить значительные электрические силы, действующие на электрически зар женные частицы пыли. Этот фактор нар ду с центробежными силами также способствует по- вьштению качества очистки газа от тонких и ультратонких частиц пыли.

При этом положительный потенциал высоковольтного источника заземл етс  и подаетс  на неподвижный электрод 1 и вал 2. Через подвижный контакт с неподвижного высоковольтного провода 17 на подвижный высоковольт- ньй провод 18 и ветви 19 подаетс  высоковольтный отрицательный потенциал на подвижный электрод 10. Высокое напр жение подводитс  через вал 2. Подвижный контакт размещен на его осевой линии. Это позвол ет осуществл ть передачу высокого напр жени  при минимальных относительных окрзгж- ных скорост х элементов подвижного контакта, что повысит работоспособность , снизить искрение и подгорание поверхности контакта. По впускному патрубку 14 подаетс  ионизированный поток газа, в котором содержатс  отрицательно зар женные цы пыли. Ионизированный поток газа попадает в межэлектродное пространство между неподвижным 1 и подвижным 10 электродами. При этом отрицательно зар женные частицы пьши под действием сил электрического пол  и сил центробежного пол  стрем тс  к неподвижному электроду 1 и через отводные патрубки 16 вывод тс  из потока газа. Далее поток газа просасываетс  через каналы подвижного электрода 10. Здесь осуществл етс  выпадение частиц пыли на стенки каналов. При этом на стенках каналов и в объеме газа происходит коагул ци  частиц. . I

Под действием центробежных сил скоагулировавпшес  частицы движутс  в радиальном направлении к периферии, в процессе их движени  относительно стенок отверстий происходит их дополнительна  электризаци  за счет трибо- электрического эффекта, так как за счет трени  частиц пыли о зар женную поверхность стенок каналов подвижного электрода. При этом частицы пьши приобретают зар д,равный по знаку зар ду подвижного электрода и в результате к действию центробежных сил, вывод щих частицы пьши на периферию.

to

15

обавл ютс  силы электростатического ол ,.которые направлены по радиусу периферии. Таким образом, здесь

силы электростатического пол  совпаают по направлению с центробежными силами и их действие складываетс , что приводит в конечном счете к повышению эффективности очистки.

При дальнейшем движении поток газа попадает на вторичный фильтр 11. Пол ризаци  последнего осуществл етс  дополнительным электрическим полем , которое образовано подвижным электродом 10 и сетчатым электродом 12, На вторичном фильтре осзпцествл - етс  окончательна  очистка газа. Пос- ле чего очищенный газ движетс  внутри вторичного фильтра 11. Переменное внутреннее сечение дл  прохода очищенного газа внутри вторичного фильт- 20 ра И обеспечиваетс  конусом 13. Наличие последнего позвол ет уменьшить гидродинамические потери на поворот потока очищенного газа и добитьс  практически одинаковой скорости движени  газа внутри, вторичного фильтра 11. Это позвол ет добитьс  равномерного расхода газа через все каналы подвижного электрода 10 и через поверхность вторичного фильтра 11.

Равномерный расход газа через все каналы подвижного электрода 10 и через поверхность вторичного фильтра

11позвол ет осуществить равномерную очистку всего объема газа, поступившего в устройство дл  осуществлени 

способа. Это повышает качество очистки газа. Спицы 8 заднего фланца 4 при вращении подвижного электрода 10 способствуют откачиванию очищенного газа потребителю. На сетчатый электрод 12 подаетс  положительный потенциал с помощью проводника 21 йт вала 2. Величина потенциала 35-40 кВ. С целью обеспечивани  динамической уравновешенности и устранени  вибрации вала при вращении проводники 21 подсоединены к сетчатому электроду

12в двух диаметрально противоположных точках и ветви 19 в оболочках из

J

25

35

30

40

45

50

диэлектрика 20 тоже подсоединены в двух диаметрально противоположных точках к подвижному электроду 10.

Claims (4)

1.Способ электрической очистки газа в несколько стадий, включающий воздействие на ионизированный газ центробежным и электрическим пол ми, отличающийс  тем, что,

с целью повышени  эффективности очистки, воздействие электрического и центробежного полей осуществл ют сначала со скоростью, обеспечивающей тзфбулентный режим, а на последующих стади х очистки с посто нной скоростью в стабилизованном режиме течени , причем на последней стадии ионизированный газ дополнительно очищают фильтрацией в знакопеременном электрическом поле и обеспечивают скорость после фильтра одинаковую по всей поверхности фильтрации.

2.Устройство дл  электрической очистки газа, содержащее корпус с отвод щим и тангенциальным подвод - шзим патрубками, и цилиндрическим электродом, отличающеес  тем, что, с целью повьш1ени  эффективности очистки, цилиндрический электрод снабжен соосным вращающимс  валом с установленными на нем конусом, дополнительным сетчйтым электродом

35 и пол ризованным фильтром, причем, цилиндрический электрод выполнен с радиальными каналами, а корпус выполнен со щел ми по образующей, к которым подсоединены отвод щие патрубки .

3.Устройство по п.2, отличающеес  тем, что отношение длины канала к его ширине принимают не менее дес ти.

4.Устройство по п.2, отличающеес  тем, что пол ризованный фильд Р выполнен в виде решетчатой обоймы из диэлектрика,.. внутри которой размещен пол ризуемый материал .

30

40

45

50

9 10

15

tH t I r

/f

L

fpue.2

Редактор М.Бланар

Составитель Н.Годунова

Техред M.XoAaifH4 Корректор А.Зимокосов

Заказ 1175/9Тираж 512ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4