WO1991007230A1 - Electrocyclone pour le depoussierage de gaz - Google Patents

Electrocyclone pour le depoussierage de gaz Download PDF

Info

Publication number
WO1991007230A1
WO1991007230A1 PCT/FR1990/000830 FR9000830W WO9107230A1 WO 1991007230 A1 WO1991007230 A1 WO 1991007230A1 FR 9000830 W FR9000830 W FR 9000830W WO 9107230 A1 WO9107230 A1 WO 9107230A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrocyclone
electrode
chimney
duct
units
Prior art date
Application number
PCT/FR1990/000830
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Yves Deysson
Jean-Noël DUMONT
Alain Esteve
Martine Ramel
Jacques Vendel
Francis Daniel
Original Assignee
Bertin & Cie
Commissariat A L'energie Atomique
Charbonnages De France
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bertin & Cie, Commissariat A L'energie Atomique, Charbonnages De France filed Critical Bertin & Cie
Publication of WO1991007230A1 publication Critical patent/WO1991007230A1/fr

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/40—Electrode constructions
    • B03C3/41—Ionising-electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/02—Plant or installations having external electricity supply
    • B03C3/025—Combinations of electrostatic separators, e.g. in parallel or in series, stacked separators, dry-wet separator combinations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/02—Plant or installations having external electricity supply
    • B03C3/04—Plant or installations having external electricity supply dry type
    • B03C3/14—Plant or installations having external electricity supply dry type characterised by the additional use of mechanical effects, e.g. gravity
    • B03C3/15—Centrifugal forces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/74—Cleaning the electrodes
    • B03C3/76—Cleaning the electrodes by using a mechanical vibrator, e.g. rapping gear ; by using impact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/10—Ionising electrode has multiple serrated ends or parts

Definitions

  • the invention relates to an electrocyclone for the dedusting of gases, in particular of the type comprising multiple dedusting units which are arranged in parallel in the same enclosure.
  • Electrocyclones combine the principle of dedusting a gas by the effect of centrifugal force (the gas being put in vortex movement around an axis so that the solid particles conveyed by the gas move away from this axis under the effect of centrifugal force and are collected on a surrounding wall) and the principle of electrostatic dusting, which consists in electrically charging the solid particles by corona effect and in creating a radial electric field to precipitate the particles on a surrounding electroconductive wall.
  • the efficiency of the electrostatic precipitation is also a function of the intensity of the ionization current, emitted during the corona discharge.
  • the efficiency is maximum when the value of the ionization current is maximum for a given value of the high voltage applied to the electrode.
  • the object of the present invention is in particular to improve the efficiency of the electrostatic separation in an electrocyclone by increasing the value of the ionization current corresponding to a given voltage of electrodes.
  • the invention therefore proposes, for this purpose, an electrocyclone for the dedusting of gases, in particular of the type with multiple dedusting units arranged in parallel in a single enclosure, each unit comprising a vertical cylindrical duct carrying at its upper end a blading annular inlet of the gas to be cleaned, an axial chimney for the outlet of the purified gas extending upwards in the upper part of the aforementioned conduit, an electrode mounted in the axis of this conduit, and means for connecting the electrode and of the conduit at the poles of a continuous high voltage source, charac ⁇ terized in that said electrode carries radial needles whose free ends formed in a point are located on circles having a diameter smaller than that of the chimney and between approximately 20 and 40% of the internal diameter of the flue.
  • the shapes and dimensions of the electrodes of the dedusting units according to the invention result from a compromise between the following imperatives: depositing the maximum of electrical charge on the solid particles conveyed by the gas circulating in the conduit and per ⁇ turbering as little as possible. flow of gas descending at the periphery of the conduit, then ascending in the axis of this conduit. It has been found that an electrode according to the invention constitutes the best possible compromise and allows in particular, compared to a simple axial electrode, to multiply by a coefficient of at least 1.5 to 2.5 the intensity of the ionization current, for a given value of the voltage applied to the electrode. This results in a considerable improvement in the efficiency of the electrostatic separation.
  • the radial needles are distributed over an electrode length in planes perpendicular to the axis of this electrode.
  • This length of electrode carrying the pins extends advantageously from the lower end of the chimney to the level where the aforementioned vertical cylindrical conduit, of circular section, is connected to a frustoconical conduit whose section decreases progressively ⁇ down and which leads into a hopper.
  • the number of needles in each plane perpendicular to the axis of the electrode is between three and six.
  • This number of needles is chosen for reasons of symmetry in the duct and of gas ionization efficiency: below three, it does not allow an arrangement with any symmetry with respect to the duct and the efficiency is scaled down; above six, the needles are unnecessarily close to each other.
  • each plane perpendicular to the axis of the electrode comprises four radial needles at 90 ° from each other. This arrangement corresponds to the most favorable setting of the field lines in the conduit.
  • the electrode comprises an axial stack of annular parts each carrying radial coplanar needles.
  • the pitch between annular pieces stacked axially is at least a few millimeters.
  • the radial needles of an electrode can have constant angular orientations relative to the axis of the electrode from one annular piece to another, so that they then lie in common vertical planes which intersect on the axis of the electrode, or the annular parts carrying the needles can be mounted free to rotate about the axis of the electrode.
  • each electrode when the gas to be dusted is at a temperature below about 200 ° C., each electrode has mounting fittings made of a plastic material such as polytetrafluoroethylene, resistant to acid fumes and not containing inclusions which could be the cause of electrical ignition.
  • At least the lower part of the chimney of each unit can then be made of a similar plastic material.
  • this lower end of the chimney comprises parallel circular grooves or ribs, which make it possible to increase the length of path of the bypass currents, and therefore to reduce the risks of electrical ignition between the chimney and the electrode. .
  • the invention provides means for de-clogging the dedusting units, these means comprising for example hammers connected to drive means for periodically striking the aforementioned conduits of said units.
  • FIG. 1 is a view schematic in vertical section of part of an electrocyclone according to the invention
  • Figure 2 is a plan view of an annular electrode part according to the invention
  • Figure 3 is an enlarged view of the end of a radial needle of this annular piece of electrode
  • Figure 4 is a schematic view in axial section of the lower end of a chimney forming part of a dust removal unit
  • Figure 5 is a schematic top view of the electrocyclone, showing the arrangement in quin ⁇ design of dust collection units
  • FIG. 6 is a diagrammatic view of part of the electrocyclone, showing the means of cleaning.
  • FIG. 1 a part of an electrocyclone according to the invention is shown diagrammatically, seen in axial section.
  • This electrocyclone comprises an enclosure 10 in which are arranged a plurality of dust removal units 12 above a dust collection hopper 14, which forms the lower part of the enclosure 10.
  • Each dust removal unit 12 comprises es ⁇ essentially a duct 16 of dry cylindrical shape circular tion, connected to a lower duct 18 of frustoconical shape narrowing downwards and debou ⁇ song in the hopper 14, a vertical chimney 20 which is arranged in the axis of the duct 16 and which extends partly upwards upper part of this duct, and an axial electrode 22 which extends in the duct 16 between the lower end of the chimney 20 and the upper end of the lower duct 18.
  • the enclosure 10 further comprises a manifold 24 for supplying the units 12 with gas charged with solid particles, and a manifold 26 for the outlet of purified gas, which is located above the manifold 24.
  • the upper ends of the conduits 16 therefore open into the supply manifold 24 and are provided with a fixed casing 28 making it possible to impart a vortex movement to the gas inside the conduits 16, while the chimneys 20 pass through the manifold d supply 24 and open at the top into the outlet manifold 26.
  • the electrodes 22 extend axially upwards inside the chimneys 20 and are connected at their upper end, by a common conductor 30, to a terminal 32 from a continuous high voltage source.
  • the conduits 16 of the dedusting units are generally connected to earth or to ground.
  • the different electrodes 22 are for example supported at their upper end by their common supply conductor 30 and are provided with conventional insulating means for centering in the chimneys 20. They also include, inside these chimneys, sheaths or sheaths of coating made of electrically insulating material, to reduce the risks of electric ignition between the electrodes and the walls of the chimneys 20.
  • the various means of support, centering and protection of the electrodes can wind be plastic, preferably po ⁇ lytétrafluoroethylene (marketed under the name “Teflon”), which resists corrosion of acid fumes and does not contain inclusions increasing the risk of electric ignition.
  • Teflon po ⁇ lytétrafluoroethylene
  • the lower parts of the electrodes 22, which are inside the conduits 16 below the chimneys 20, are formed by axial stacking of annular parts 34, one of which is shown on a larger scale in FIG. 2.
  • Each annular part 34 is made of stainless steel and comprises radial needles 36 distributed uniformly around the axis of the electrode. Preferably, these radial needles are four in number and are 90 ° from each other. Their free ends 38 formed in sharp point are on circles of diameter smaller than that of the chimney and comprised between 20 and 40% approximately of the internal diameter of the conduit 16.
  • each part 34 comprises an annular central part 40 with a radial slot 42 facilitating the mounting of the annular part on an electrically conductive rod.
  • the ends of the radial needles 36 are as pointed as possible, as can be seen in the enlarged view of FIG. 3.
  • the annular pieces 34 have a thickness of 0.1 mm, the external and internal diameters of the annular central part 40 are 20 and 8.5 mm respectively, and the ends 38 of the radial needles are on a circle having a diameter of 75 mm.
  • the stacking pitch of the annular parts 34 is approximately 3 mm, the total length of the electrode 22 formed by the stacking of the annular parts is approximately 300 mm, the duct 16 having a diameter of the order of 250 mm , while the chimney 20 has a diameter of approximately 150 mm.
  • this form of electrode constituted by the stack of parts 34 make it possible to obtain an ionization current of 8 milliamps per meter of electrode approximately when the voltage applied to the electrode is 50 kV.
  • This ionization current is 1.5 to 2.5 times greater than that which could be obtained with conventional axial electrodes, for example made of expanded metal.
  • the diameters of the duct 16 and of the chimney 20 are in a ratio close to 2, for which the areas of the gas passage sections are substantially equal, on the one hand between the duct 16 and the chimney 20, on the other hand in the chimney 20.
  • the stack of annular parts 34 extends generally, substantially between the lower end of the chimney 20 and the upper end of the frustoconical duct 18.
  • the grooves 44 increase the length of path of the bypass currents.
  • flanks of the ridges make an angle with the horizontal which is greater than a determined value, corresponding to the slope angle of the solid particles. This avoids the accumulation of dust on the sides of the ridges 44.
  • the chimneys 20, at least at their lower part, can be made of a plastic material such as polytetrafluoroethylene, when the gas to be dusted has a temperature below about 200 ° C. This results in a simplification of the assembly of these chimneys. Improving the separation by electrostatic effect generally requires providing means for unclogging the dust removal units, the solid particles tending to stick to the internal walls of the conduits 16 of these units.
  • the invention therefore provides, as shown diagrammatically in FIGS. 5 and 6, to have the units 12 staggered in the enclosure 10, the units 12 therefore forming parallel rows and being laterally offset with respect to one another by a row to the next row.
  • the clogging means comprise hammers 46 which are rotatably mounted on horizontal drive shafts 48 extending between the various rows of units 12.
  • Each unit 12 can be associated with two hammers 46 the flap on two opposite sides, at two different levels, one on the part of the duct 16 which extends between the base of the chimney 20 and the frustoconical duct 18, the other on the upper part of the duct A.
  • the shafts 48 on which the hammers are mounted: 6 can be rotated continuously, always in the same direction, and be connected by engre ⁇ nages to the hammers 46, one of the pinions of each gear being devoid of teeth on a part of its periphery, so that each hammer 46 is raised over part of a revolution of the corresponding shaft 48, and falls under the effect of its own weight , to collide with conduit 16 or 18, for r the rest of this turn of tree 48.
  • the hammers 46 are designed so as not to damage the conduits at the time of striking.
  • the electrocyclone according to the invention is applicable to the dedusting of gases conveying solid particles of dimensions comprised by example between 1 and 200 ⁇ m, with good efficiency.
  • the invention also applies to electrocyclones with a single gas dedusting unit.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrostatic Separation (AREA)

Abstract

Electrocyclone pour le dépoussiérage de gaz, comprenant des conduits (16) de passage du gaz à dépoussiérer, et dans lesquels sont disposées des électrodes axiales (22) formées chacune par l'empilement axial de pièces annulaires (34) à aiguilles radiales, les pointes de ces aiguilles se trouvant sur des cercles ayant un diamètre compris entre 20 et 40 % environ du diamètre interne des conduits (16).

Description

ELECTROCYCLONE POUR LE DEPOUSSIERAGE DE GAZ
L'invention concerne un électrocyclone pour le dépoussiérage de gaz, notamment du type comprenant des unités multiples de dépoussiérage qui sont agencées en parallèle dans une même enceinte.
Les électrocyclones combinent le principe du dépoussiérage d'un gaz par effet de la force centrifuge (le gaz étant mis en mouvement tourbillonnaire autour d'un axe de sorte que les particules solides véhiculées par le gaz s'écartent de cet axe sous l'effet de la force centrifuge et sont collectées sur une paroi environnante) et le principe du dépoussiérage électrostatique, qui consiste à charger électriquement les particules solides par effet corona et à créer un champ électrique radial pour précipiter les particules sur une paroi électrocon¬ ductrice environnante.
L'efficacité de la séparation des particules par effet centrifuge décroît lorsque la taille des parti¬ cules solides diminue et est faible pour des particules ayant une taille inférieure à 1 μm, tandis qu'inversement l'efficacité de la précipitation électrostatique reste sensiblement constante depuis le centième de μm. Ces deux actions sont donc complémentaires et ont des performances combinées qui sont supérieures à celles des cyclones de dépoussiérage par force centrifuge dans le domaine sub- micronique, avec un rapport encombrement/débit bien infé¬ rieur à celui des installations de dépoussiérage électro¬ statique.
L'efficacité de la précipitation électrosta- tique est également fonction de l'intensité du courant d'ionisation, émis lors de la décharge corona. L'efficacité est maximale lorsque la valeur du courant d'ionisation est maximale pour une valeur donnée de la haute tension appliquée à l'électrode. La présente invention a notamment pour but d'améliorer l'efficacité de la séparation électrostatique dans un électrocyclone par augmentation de la valeur du courant d'ionisation correspondant à une tension donnée d'électrodes.
Elle a également pour but de simplifier la construction de cet électrocyclone, lorsqu'il est destiné à traiter des gaz ayant une température inférieure à 200° C.
Elle a encore pour but de maintenir l'efficacité de l'électrocyclone pendant une période de temps prolongée.
L'invention propose donc, à cet effet, un électrocyclone pour le dépoussiérage de gaz, notamment du type à unités multiples de dépoussiérage agencées en pa¬ rallèle dans une même enceinte, chaque unité comprenant un conduit vertical cylindrique portant à son extrémité supérieure un aubage annulaire d'entrée du gaz à dépous¬ siérer, une cheminée axiale de sortie du gaz épuré s'étendant vers le haut en partie supérieure du conduit précité, une électrode montée dans l'axe de ce conduit, et des moyens de connexion de l'électrode et du conduit aux pôles d'une source de haute tension continue, carac¬ térisé en ce que ladite électrode porte des aiguilles ra¬ diales dont les extrémités libres formées en pointe sont situées sur des cercles ayant un diamètre inférieur à ce- lui de la cheminée et compris entre 20 et 40 % environ du diamètre interne du conduit.
Les formes et dimensions des électrodes des unités de dépoussiérage selon l'invention résultent d'un compromis entre les impératifs suivants : déposer le maximum de charge électrique sur les particules solides véhiculées par le gaz circulant dans le conduit et per¬ turber le moins possible l'écoulement du gaz descendant à la périphérie du conduit, puis remontant dans l'axe de ce conduit. On a constaté qu'une électrode selon l'invention constitue le meilleur compromis possible et permet notamment, par rapport à une simple électrode axiale, de multiplier par un coefficient d'au moins 1,5 à 2,5 l'intensité du courant d'ionisation, pour une valeur donnée de la tension appliquée à l'électrode. Il en ré- suite une amélioration considérable de l'efficacité de la séparation électrostatique.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les aiguilles radiales sont réparties sur une longueur d'électrode dans des plans perpendiculaires à l'axe de cette électrode.
Cette longueur d'électrode portant les ai¬ guilles s'étend avantageusement de l'extrémité inférieure de la cheminée jusqu'au niveau où le conduit vertical cy¬ lindrique précité, à section circulaire, se raccorde à un conduit tronconique dont la section diminue progressive¬ ment vers le bas et qui débouche dans une trémie.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le nombre d'aiguilles dans chaque plan per¬ pendiculaire à l'axe de l'électrode est compris entre trois et six.
Ce nombre d'aiguilles est choisi pour des rai¬ sons de symétrie dans le conduit et d'efficacité d'ionisation du gaz : en dessous de trois, il ne permet pas une disposition à symétrie quelconque par rapport au conduit et l'efficacité est réduite; au-dessus de six, les aiguilles sont inutilement rapprochées les unes des autres.
Avantageusement, chaque plan perpendiculaire à l'axe de l'électrode comprend quatre aiguilles radiales à 90° les unes des autres. Cette disposition correspond à l' encement le plus favorable des lignes de champ dans le conduit.
Par ailleur«, dans ce mode de réalisation pré¬ féré de l'invention, l'électrode comporte un empilement axial de pièces annulaires portant chacune des aiguilles radiales coplanaires. Le pas entre pièces annulaires empilées axia- lement est de quelques millimètres au moins.
Les aiguilles radiales d'une électrode peuvent avoir des orientations angulaires constantes par rapport à l'axe de l'électrode d'une pièce annulaire à l'autre, de telle sorte qu'elles se trouvent alors dans des plans verticaux communs qui se coupent sur l'axe de l'électrode, ou bien les pièces annulaires portant les aiguilles peuvent être montées libres en rotation autour de l'axe de l'électrode.
Selon une autre caractéristique de l'invention, lorsque le gaz à dépoussiérer est à une tem¬ pérature inférieure à 200° C environ, chaque électrode comporte des garnitures de montage en une matière plas- tique telle que du polytétrafluoroéthylène, résistant aux fumées acides et ne contenant pas d'inclusions qui pour¬ raient être la cause d'amorçages électriques.
On évite ainsi d'utiliser des pièces en céra¬ mique pour le montage et l'isolation des électrodes. Avantageusement, au moins la partie inférieure de la cheminée de chaque unité peut alors être réalisée en une matière plastique semblable.
De préférence, cette extrémité inférieure de la cheminée comprend des stries ou nervures circulaires parallèles, qui permettent d'augmenter la longueur de cheminement des courants de contournement, et donc de ré¬ duire les risques d'amorçage électrique entre la cheminée et l'électrode.
Pour éviter l'accumulation de poussière sur les flancs de ces stries ou nervures, ces derniers font avec l'horizontale un angle supérieur à une valeur déter¬ minée.
Enfin, 1'invention prévoit des moyens de dé¬ colmatage des unités de dépoussiérage, ces moyens compre- nant par exemple des marteaux reliés à des moyens d'entraînement pour venir frapper périodiquement les conduits précités desdites unités.
Pour réduire l'encombrement, les unités peu¬ vent alors être disposées en quinconce dans l'enceinte précitée. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci appa¬ raîtront plus clairement dans la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique en coupe verticale d'une partie d'un électrocyclone selon l'invention ; la figure 2 est une vue en plan d'une pièce annulaire d'électrode selon l'invention ; la figure 3 est une vue à plus grande échelle de l'extrémité d'une aiguille radiale de cette pièce an¬ nulaire d'électrode ; la figure 4 est une vue schématique en coupe axiale de l'extrémité inférieure d'une cheminée faisant partie d'une unité de dépoussiérage ; la figure 5 est une vue schématique de dessus de l'électrocyclone, représentant la disposition en quin¬ conce des unités de dépoussiérage ; la figure 6 est une vue schématique d'une par- tie de 1'électrocyclone, représentant les moyens de dé¬ colmatage.
On se réfère d'abord à la figure 1, dans la¬ quelle on a représenté schématiquement une partie d'un électrocyclone selon l'invention, vue en coupe axiale. Cet électrocyclone comprend une enceinte 10 dans laquelle sont disposées une pluralité d'unités 12 de dépoussiérage au-dessus d'une trémie 14 de collecte des poussières, qui forme la partie inférieure de l'enceinte 10. Chaque unité de dépoussiérage 12 comprend es¬ sentiellement un conduit 16 de forme cylindrique à sec- tion circulaire, raccordé à un conduit inférieur 18 de forme tronconique se rétrécissant vers le bas et débou¬ chant dans la trémie 14, une cheminée verticale 20 qui est disposée dans l'axe du conduit 16 et qui s'étend vers le haut en partie supérieure de ce conduit, et une élec¬ trode axiale 22 qui s'étend dans le conduit 16 entre l'extrémité inférieure de la cheminée 20 et l'extrémité supérieure du conduit inférieur 18.
L'enceinte 10 comprend encore un collecteur 24 d'alimentation des unités 12 en gaz chargé de parti¬ cules solides, et un collecteur 26 de sortie de gaz épuré, qui se trouve au-dessus du collecteur 24. Les ex¬ trémités supérieures des conduits 16 débouchent donc dans le collecteur d'alimentation 24 et sont munies d'un au- bage fixe 28 permettant d'imprimer un mouvement tourbil- lonnaire au gaz à l'intérieur des conduits 16, tandis que les cheminées 20 traversent le collecteur d'alimentation 24 et débouchent en partie supérieure dans le collecteur de sortie 26. Les électrodes 22 s'étendent axialement vers le haut à l'intérieur des cheminées 20 et sont connectées à leur extrémité supérieure, par un conducteur commun 30, à une borne 32 d'une source de haute tension continue. Les conduits 16 des unités de dépoussiérage, sont en général raccordés à la terre ou à la masse. Les différentes électrodes 22 sont par exemple supportées à leur extrémité supérieure par leur conduc¬ teur commun d'alimentation 30 et sont munies de moyens isolants classiques de centrage dans les cheminées 20. Elles comprennent également, à l'intérieur de ces chemi- nées, des gaines ou fourreaux de revêtement en matériau électriquement isolant, pour réduire les risques d'amorçage électrique entre les électrodes et les parois des cheminées 20.
Lorsque le gaz à dépoussiérer est à une tempé- rature inférieure à 200° C environ, les divers moyens de support, de centrage et de protection des électrodes peu- vent être en une matière plastique, de préférence en po¬ lytétrafluoroéthylène (commercialisée sous la dénomina¬ tion "téflon"), qui résiste à la corrosion des fumées acides et ne contient pas d'inclusions augmentant les risques d'amorçage électrique.
Les parties inférieures des électrodes 22, qui se trouvent à l'intérieur des conduits 16 en dessous des cheminées 20, sont formées par empilement axial de pièces annulaires 34 dont l'une est représentée à plus grande échelle en figure 2. Chaque pièce annulaire 34 est réali¬ sée en acier inoxydable et comprend des aiguilles ra¬ diales 36 réparties de façon uniforme autour de l'axe de l'électrode. De préférence, ces aiguilles radiales sont au nombre de quatre et sont à 90° les unes des autres. Leurs extrémités libres 38 formées en pointe acérée se trouvent sur des cercles de diamètre inférieur à celui de la cheminée et compris entre 20 et 40 % environ du dia¬ mètre interne du conduit 16.
Dans l'exemple représenté, chaque pièce 34 comprend une partie centrale annulaire 40 à fente radiale 42 facilitant le montage de la pièce annulaire sur une tige électroconductrice. Les extrémités des aiguilles ra¬ diales 36 sont aussi pointues que possible, comme on peut le voir sur la vue agrandie de la figure 3. Dans l'exemple représenté, les pièces annu¬ laires 34 ont une épaisseur de 0,1 mm, les diamètres ex¬ terne et interne de la partie centrale annulaire 40 sont de 20 et 8,5 mm respectivement, et les extrémités 38 des aiguilles radiales sont sur un cercle ayant un diamètre de 75 mm. Le pas d'empilement des pièces annulaires 34 est de 3 mm environ, la longueur totale de l'électrode 22 formée par l'empilement des pièces annulaires est de 300 mm environ, le conduit 16 ayant un diamètre de l'ordre de 250 mm, tandis que la cheminée 20 a un diamètre de 150 mm environ.
Ces dimensions et cette forme d'électrode constituée par l'empilement des pièces 34 permettent d'obtenir un courant d'ionisation de 8 milliampères par mètre d'électrode environ lorsque la tension appliquée à l'électrode est de 50 kV. Ce courant d'ionisation est de 1,5 à 2,5 fois supérieur à ce que l'on pouvait obtenir avec des électrodes axiales classiques, par exemple en métal déployé.
En outre, l'écoulement de gaz dans le conduit 16 n'est pas perturbé, de sorte que l'efficacité de la séparation par force centrifuge n'est pas diminuée.
En général, les diamètres du conduit 16 et de la cheminée 20 sont dans un rapport voisin de 2, pour lequel les aires des sections de passage de gaz sont sen¬ siblement égales, d'une part entre le conduit 16 et la cheminée 20, d'autre part dans la cheminée 20.
L'empilement des pièces annulaires 34 s'étend de façon générale, sensiblement entre l'extrémité infé¬ rieure de la cheminée 20 et l'extrémité supérieure du conduit tronconique 18. Pour réduire les risques d'amorçage entre l'électrode et la cheminée 20, on peut prévoir de former des stries circulaires 44 sur la partie inférieure de la cheminée, comme représenté schématiquement en figure 4.- Les stries 44 augmentent la longueur de cheminement des courants de contournement.
De plus, les flancs des stries font un angle avec l'horizontale qui est supérieur à une valeur déter¬ minée, correspondant à l'angle de talus des particules solides. On évite ainsi l'accumulation de poussière sur les flancs des stries 44.
Les cheminées 20, au moins à leur partie infé¬ rieure, peuvent être réalisées en une matière plastique telle que du polytétrafluoroéthylène, lorsque le gaz à dépoussiérer a une température inférieure à 200° C envi- ron. Il en résulte une simplification du montage de ces cheminées. L'amélioration de la séparation par effet électrostatique impose en général de prévoir des moyens de décolmatage des unités de dépoussiérage, les parti¬ cules solides ayant tendance à se coller sur les parois internes des conduits 16 de ces unités.
L'invention prévoit donc, comme représenté schématiquement dans les figures 5 et 6, de disposer les unités 12 en quinconce dans l'enceinte 10, les unités 12 formant donc des rangées parallèles et étant latéralement décalées les unes par rapport aux autres d'une rangée à la rangée voisine.
Dans l'exemple représenté, les moyens de dé¬ colmatage comprennent des marteaux 46 qui sont montés en rotation sur des arbres horizontaux d'entraînement 48 s'étendant entre les diverses rangées d'unités 12. Chaque unité 12 peut être associée à deux marteaux 46 la frap¬ pant sur deux côtés opposés, à deux niveaux différents, l'un sur la partie du conduit 16 qui s'étend entre la base de la cheminée 20 et le conduit tronconique 18, l'autre sur la partie supérieure du conduit A. Les arbres 48 sur lesquels sont montés les marteau: 6 peu¬ vent être entraînés en rotation de façon continue, tou¬ jours dans le même sens, et être reliés par des engre¬ nages aux marteaux 46, l'un des pignons de chaque engre- nage étant dépourvu de dents sur une partie de sa péri¬ phérie, de telle sorte que chaque marteau 46 est relevé sur une partie d'un tour de l'arbre 48 correspondant, et retombe sous l'effet de son propre poids, pour venir heurter le conduit 16 ou 18, pour le reste de ce tour de l'arbre 48.
Bien entendu, les marteaux 46 sont conçus de façon à ne pas détériorer les conduits au moment de la frappe.
De façon générale, 1'électrocyclone selon l'invention est applicable au dépoussiérage des gaz véhi¬ culant des particules solides de dimensions comprises par exemple entre 1 et 200 μm, avec une bonne efficacité.
Par ailleurs, l'invention s'applique aussi aux électrocyclones à une seule unité de dépoussiérage de gaz.

Claims

REVENDICATIONS
1. Electrocyclone pour le dépoussiérage de gaz, notamment du type à unités multiples de dépoussié¬ rage agencées en parallèle dans une même enceinte, chaque unité (12) comprenant un conduit vertical (16) cylin¬ drique portant à son extrémité supérieure un aubage annu¬ laire d'entrée du gaz à dépoussiérer, une cheminée axiale (20) de sortie de gaz épuré, s'étendant vers le haut en partie supéneure du conduit (16), une électrode (22) montée dans l'axe de ce conduit, et des moyens de connexion de l'électrode (22) et du conduit aux pôles d'une source de haute tension continue, caractérisé en ce que ladite électrode (22) porte des aiguilles radiales (36) dont les extrémités libres (38) formées en pointe sont situées sur des cercles ayant un diamètre inférieur à celui de la cheminée (20) et compris entre 20 et 40% environ du diamètre interne du conduit (16) .
2. Electrocyclone selon la revendication 1, caractérisé en ce que les aiguilles radiales (36) sont réparties sur une longueur d'électrode dans des plans perpendiculaires à l'axe de l'électrode, chaque plan per¬ pendiculaire à l'axe de l'électrode comprenant un nombre d'aiguilles radiales (36) compris entre trois et six.
3. Electrocyclone selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque plan précité comprend quatre aiguilles radiales (36) à 90° les unes des autres.
4. Electrocyclone selon l'une des revendica¬ tions 1 à 3, caractérisé en ce que l'électrode (22) com¬ porte un empilement axial de pièces annulaires (34) por- tant chacune des aiguilles radiales (36) coplanaires.
5. Elr^trocyclone selon la revendication 4, aractérisé en ce que le pas entre pièces annulaires (34) empilées axialement est de quelques millimètres au moins.
6. Electrocyclone selon l'une des revendica- tions 1 à 5, caractérisé en ce que la partie de l'électrode (22) portant les aiguilles radiales s'étend sensiblement de 1'extrémité inférieure de la cheminée (20) jusqu'à l'extrémité inférieure du conduit (16) à section circulaire, raccordée à un conduit tronconique (18) .
7. Electrocyclone selon l'une des revendica¬ tions précédentes, caractérisé en ce que les aiguilles radiales (36) de chaque électrode (22) sont contenues dans des plans verticaux communs se coupant sur l'axe de l'électrode.
8. Electrocyclone selon l'une des revendica¬ tions précédentes, pour le dépoussiérage de gaz ayant une température inférieure à 200° C environ, caractérisé en ce que chaque électrode comporte des garnitures de mon¬ tage et de protection en une matière plastique telle que du polytétrafluoroéthylène, résistant à la corrosion par des fumées acides et ne contenant pas d'inclusions.
9. Electrocyclone selon l'une des revendica¬ tions précédentes, pour le dépoussiérage de gaz ayant une température inférieure à 200'C environ, caractérisé en ce qu'au moins la partie inférieure de la cheminée (20) est réalisée en une matière plastique telle que le polytétra¬ fluoroéthylène, résistant à la corrosion des fumées acides et ne contenant pas d'inclusions.
10. Electrocyclone selon l'une des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité in¬ férieure de ladite cheminée (20) comprend des stries ou nervures circulaires parallèles (44) .
11. Electrocyclone selon la revendication 10, caractérisé en ce que les flancs desdites stries ou ner- vures (44) font avec l'horizontale un angle supérieur à une valeur déterminée, évitant l'accumulation de pous¬ sière sur lesdits flancs.
12. Electrocyclone selon l'une des revendica¬ tions précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de décolmatage desdites unités (12) , ces moyens comprenant des marteaux (46) montés à rotation sur des arbres horizontaux (48) et reliés à des moyens d'entraînement pour venir frapper périodiquement les conduits précités desdites unités.
13. Electrocyclone selon la revendication 11, caractérisé en ce que les marteaux (46) frappent les conduits des unités à deux niveaux différents situés en dessous de la base de la cheminée, sur les parties cylin¬ driques (16) et tronconiques (18) respectivement desdits conduits.
14. Electrocyclone selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que, pour réduire l'encombrement, lesdites unités (12) sont disposées en quinconce dans l'enceinte (10).
PCT/FR1990/000830 1989-11-21 1990-11-20 Electrocyclone pour le depoussierage de gaz WO1991007230A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR89/15234 1989-11-21
FR8915234A FR2654648B1 (fr) 1989-11-21 1989-11-21 Electrocyclone pour le depoussierage de gaz.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1991007230A1 true WO1991007230A1 (fr) 1991-05-30

Family

ID=9387586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR1990/000830 WO1991007230A1 (fr) 1989-11-21 1990-11-20 Electrocyclone pour le depoussierage de gaz

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0500752A1 (fr)
FR (1) FR2654648B1 (fr)
WO (1) WO1991007230A1 (fr)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2418163A (en) * 2004-09-21 2006-03-22 Samsung Kwangju Electronics Co Electrostatically aided cyclonic dust-collecting apparatus
FR2937264A1 (fr) * 2008-10-22 2010-04-23 Leclerc Monique Huret Depoussiereur a double effet
CN112128773A (zh) * 2020-09-21 2020-12-25 长兴新城环保有限公司 一种具有飞灰减量化处理系统的垃圾焚烧炉

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100662635B1 (ko) * 2005-06-14 2007-01-02 삼성광주전자 주식회사 진공청소기의 사이클론 집진장치
FR2931709B1 (fr) * 2008-05-30 2011-07-01 Rene Brunone Dispositif de purification d'un flux de gaz charge en particules solides.

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE507914C (de) * 1930-09-22 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Aus Stacheldraht bestehende Spruehelektrode fuer elektrische Gasreiniger
DE858692C (de) * 1942-05-27 1952-12-08 Metallgesellschaft Ag Fliehkraftelektrofilter, insbesondere auf Kraftfahrzeugen
US2702090A (en) * 1953-06-12 1955-02-15 Research Corp Pipe rapper transmission mechanism
DE1101372B (de) * 1959-09-02 1961-03-09 Walther & Cie Ag Spruehelektrode mit Stachelaufsaetzen fuer Elektrofilter
DE1102107B (de) * 1955-09-19 1961-03-16 Bischoff Gasreinigung Stacheldrahtaehnliche Ausstroemelektrode fuer Elektrofilter
JPS5398576A (en) * 1977-02-09 1978-08-29 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Electric centrifugal dust collector
JPS5745356A (en) * 1980-09-02 1982-03-15 Fuji Electric Co Ltd Dust collector
US4352681A (en) * 1980-10-08 1982-10-05 General Electric Company Electrostatically augmented cyclone apparatus
EP0163047A2 (fr) * 1984-04-28 1985-12-04 Hugo Petersen Ges. für verfahrenstechn. Anlagenbau mbH & Co KG Electrofiltre

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE507914C (de) * 1930-09-22 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Aus Stacheldraht bestehende Spruehelektrode fuer elektrische Gasreiniger
DE858692C (de) * 1942-05-27 1952-12-08 Metallgesellschaft Ag Fliehkraftelektrofilter, insbesondere auf Kraftfahrzeugen
US2702090A (en) * 1953-06-12 1955-02-15 Research Corp Pipe rapper transmission mechanism
DE1102107B (de) * 1955-09-19 1961-03-16 Bischoff Gasreinigung Stacheldrahtaehnliche Ausstroemelektrode fuer Elektrofilter
DE1101372B (de) * 1959-09-02 1961-03-09 Walther & Cie Ag Spruehelektrode mit Stachelaufsaetzen fuer Elektrofilter
JPS5398576A (en) * 1977-02-09 1978-08-29 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Electric centrifugal dust collector
JPS5745356A (en) * 1980-09-02 1982-03-15 Fuji Electric Co Ltd Dust collector
US4352681A (en) * 1980-10-08 1982-10-05 General Electric Company Electrostatically augmented cyclone apparatus
EP0163047A2 (fr) * 1984-04-28 1985-12-04 Hugo Petersen Ges. für verfahrenstechn. Anlagenbau mbH & Co KG Electrofiltre

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2, no. 132 (P-4204)(M78) 4 novembre 1978, & JP-A-53 98576 (ISHIKAWAJIMA HARIMA JUKOGYO KK) 29 août 1978, voir le document en entier *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 6, no. 118 (C-111)(996) 02 juillet 1982, & JP-A-57 45356 (FUJI DENKI SEIZO K.K.) 15 mars 1982, voir le document en entier *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2418163A (en) * 2004-09-21 2006-03-22 Samsung Kwangju Electronics Co Electrostatically aided cyclonic dust-collecting apparatus
FR2875394A1 (fr) * 2004-09-21 2006-03-24 Samsung Kwangju Electronics Co Dispositif de collecte de poussiere a cyclones.
CN100353903C (zh) * 2004-09-21 2007-12-12 三星光州电子株式会社 旋风集尘装置
DE102005014541B4 (de) * 2004-09-21 2008-08-28 Samsung Gwangju Electronics Co. Ltd. Zyklon-Staubsammelvorrichtung
GB2418163B (en) * 2004-09-21 2008-09-10 Samsung Kwangju Electronics Co Electrostatically-Aided Cyclonic Dust-Collecting Apparatus
US7497899B2 (en) 2004-09-21 2009-03-03 Samsung Gwangju Electronics Co., Ltd. Cyclone dust collecting apparatus
FR2937264A1 (fr) * 2008-10-22 2010-04-23 Leclerc Monique Huret Depoussiereur a double effet
CN112128773A (zh) * 2020-09-21 2020-12-25 长兴新城环保有限公司 一种具有飞灰减量化处理系统的垃圾焚烧炉

Also Published As

Publication number Publication date
FR2654648A1 (fr) 1991-05-24
EP0500752A1 (fr) 1992-09-02
FR2654648B1 (fr) 1992-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI730463B (zh) 減少除塵電場耦合的方法
WO2004044419A1 (fr) Protection contre la foudre d'une pale d'eolienne a pas variable
US3046716A (en) Electrodes and shields
WO1991007230A1 (fr) Electrocyclone pour le depoussierage de gaz
EP0794008B1 (fr) Broyeur à boulets
EP0645190A2 (fr) Elément de relevage pour broyeur rotatif et broyeur équipé de tels éléments
AU2005257672A1 (en) Tunnel fan electrostatic filter
EP1068022B1 (fr) Bol de pulverisation et projecteur rotatif electrostatique equipe d'un tel bol
FR2666031A1 (fr) Procede pour la separation centrifuge des phases d'un melange et separateur centrifuge a pales longitudinales mettant en óoeuvre ce procede.
FR2970188A1 (fr) Separateur de particules cyclonique et electrostatique
BE502624A (fr)
EP2266702B1 (fr) Séparateur électrostatique destiné au nettoyage de gaz de fumée avec un champ de verrouillage électrique
WO2015071291A1 (fr) Projecteur electrostatique de produit de revetement et installation de projection comprenant un tel projecteur
BE1006175A3 (fr) Dispositif d'introduction ou d'alimentation d'un materiau dans un broyeur a axe vertical et broyeur equipe de ce dispositif.
WO2019243715A1 (fr) Dispositif de purification d'un milieu gazeux chargé de particules
FR3073430A1 (fr) Module de depoussierage electrostatique
FR2937264A1 (fr) Depoussiereur a double effet
EP2244833A2 (fr) Dispositif de filtration electrostatique au moyen de sites emissifs optimises
WO2007003832A1 (fr) Ensemble d'agglomeration et de collection des particules contenues dans des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne de vehicule automobile pourvu d'un dispositif d'alimentation electrique haute tension
SE461319B (sv) Anordning vid pulverspruta innefattande en ringformig friktionsuppladdningskanal
EP0306406B1 (fr) Dispositif de filtrage d'air comportant des particules solides en suspension
EP2292314B1 (fr) Buse de distribution de produits pulverulents dans une veine gazeuse et son procede de mise en oeuvre
FR3132448A1 (fr) Installation de séparation des composants d’un mélange de fibres et granules par battage du mélange au moyen d’un champ électrique alternatif
SU1634305A1 (ru) Пылеуловитель
FR3099996A1 (fr) Dispositif de séparation électrostatique, procédé de séparation et utilisation associés

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CA HU JP KR RO SU US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LU NL SE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1990917632

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1990917632

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: CA

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 1990917632

Country of ref document: EP