RU86490U1 - ELECTRIC FILTER - Google Patents

Abstract

Электрофильтр, состоящий из корпуса, осадительных электродов, изготовленных из труб, и коронирующих электродов, которые состоят из чередующихся участков, выполненных в виде прямолинейных участков L2 и участков L1, выполненных в виде пружины, причем общая длина коронирующих элементов L, расстояние между витками спирали Д зависят от параметров очищаемого пылегазового потока и находятся в диапазонах: L1=0,1…0,5 м; L2=0,1…0,5 м; Д=10…20 d1, где D - внутренний диаметр осадительного электрода, d1 - диаметр прямолинейного участка коронирующего электрода, отличающийся тем, что участки L1 выполнены в виде конических пружин с наименьшим диаметром витка d=0,1…0,5D и наибольшим диаметром витка dmax=0,5…1D.An electrostatic precipitator consisting of a housing, precipitation electrodes made of pipes, and corona electrodes, which consist of alternating sections made in the form of rectilinear sections L2 and sections L1 made in the form of a spring, with the total length of the corona elements L, the distance between the turns of the spiral D depend on the parameters of the cleaned dust and gas stream and are in the ranges: L1 = 0.1 ... 0.5 m; L2 = 0.1 ... 0.5 m; D = 10 ... 20 d1, where D is the inner diameter of the precipitation electrode, d1 is the diameter of the rectilinear portion of the corona electrode, characterized in that the sections L1 are made in the form of conical springs with the smallest coil diameter d = 0.1 ... 0.5D and the largest diameter turn dmax = 0.5 ... 1D.

Description

Заявленная полезная модель относится к электрофильтрам - аппаратам для очистки газов от взвешенных частиц в различных отраслях промышленности, в частности цветной металлургии, в электродном и других производствах.The claimed utility model relates to electrostatic precipitators - apparatus for cleaning gases from suspended particles in various industries, in particular non-ferrous metallurgy, in electrode and other industries.

Известен, выбранный в качестве ближайшего аналога, электрофильтр, состоящий из корпуса, осадительных электродов, изготовленных из труб, и коронирующих электродов, состоящих из чередующихся участков, выполненных в виде прямолинейных участков L2 и участков L1, выполненных в виде цилиндрической пружины, причем общая длина коронирующих элементов L, диаметр спирали d, расстояние между витками спирали Д зависят от параметров очищаемого пылегазового потока и находятся в диапазонах: L1=0,1…0,5 м; L2=0,1…0,5 м; d=0,1…0,5D; Д=10…20 d1; где D - внутренний диаметр осадительного электрода, d1 - диаметр прямолинейного участка коронирующего электрода (патент РФ на изобретение №2337746, кл. МПК B01D 35/06, опубл. 10.11.2008 Бюл. №31).Known, selected as the closest analogue, an electrostatic precipitator consisting of a housing, precipitation electrodes made of pipes, and corona electrodes consisting of alternating sections made in the form of straight sections L2 and sections L1 made in the form of a coil spring, with the total length of the corona spring elements L, the diameter of the spiral d, the distance between the turns of the spiral D depend on the parameters of the cleaned dust and gas stream and are in the ranges: L1 = 0.1 ... 0.5 m; L2 = 0.1 ... 0.5 m; d = 0.1 ... 0.5D; D = 10 ... 20 d1; where D is the inner diameter of the precipitation electrode, d1 is the diameter of the rectilinear portion of the corona electrode (RF patent for the invention No. 2337746, class IPC B01D 35/06, publ. 10.11.2008 Bull. No. 31).

Недостатком данного электрофильтра является слабое электромагнитное поле создаваемое цилиндрическими витками пружин, что приводит к некачественной очистке гезов.The disadvantage of this electrostatic precipitator is the weak electromagnetic field created by the cylindrical coils of the springs, which leads to poor-quality cleaning of the bedding.

Технический результат, который может быть получен в заявленной полезной модели, заключаются в повышении степени очистки газов.The technical result that can be obtained in the claimed utility model is to increase the degree of gas purification.

Указанный технический результат достигается тем, что в электрофильтре, состоящем из корпуса, осадительных электродов, изготовленных из труб, и коронирующих электродов, которые состоят из чередующихся участков, выполненных в виде прямолинейных участков L2 и участков L1, выполненных в виде пружины, причем общая длина коронирующих элементов L, расстояние между витками спирали Д зависят от параметров очищаемого пылегазового потока и находятся в диапазонах: L1=0,1…0,5 м; L2=0,1…0,5 м; Д=10…20 d1, где D - внутренний диаметр осадительного электрода, d1 - диаметр прямолинейного участка коронирующего электрода, участки L1 выполнены в виде конических пружин с наименьшим диаметром витка d=0,1…0,5D и наибольшим диаметром витка dmax=0,5…1D.The specified technical result is achieved in that in an electrostatic precipitator consisting of a housing, precipitation electrodes made of pipes, and corona electrodes, which consist of alternating sections made in the form of straight sections L2 and sections L1 made in the form of a spring, and the total length of the corona elements L, the distance between the turns of the spiral D depend on the parameters of the cleaned dust and gas stream and are in the ranges: L1 = 0.1 ... 0.5 m; L2 = 0.1 ... 0.5 m; D = 10 ... 20 d1, where D is the inner diameter of the precipitation electrode, d1 is the diameter of the rectilinear portion of the corona electrode, sections L1 are made in the form of conical springs with the smallest coil diameter d = 0,1 ... 0,5D and the largest coil diameter dmax = 0 , 5 ... 1D.

Заявленная полезная модель поясняется при помощи чертежей приведенных на фиг.1, 2.The claimed utility model is illustrated using the drawings shown in figures 1, 2.

При этом фиг.1 - общий вид электрофильтра, а фиг.2 - коронирующий элемент.In this case, FIG. 1 is a general view of the electrostatic precipitator, and FIG. 2 is a corona element.

На фиг.1 и 2 приняты следующие обозначения:Figure 1 and 2 adopted the following notation:

1 - корпус электрофильтра;1 - electrostatic filter housing;

2 - осадительный электрод;2 - precipitation electrode;

3 - коронирующие элементы;3 - corona elements;

4 - прямолинейный участок коронирующего элемента;4 - rectilinear section of the corona element;

5 - участок коронирующего элемента - цилиндрическая пружина;5 - section of the corona element - a coil spring;

6 - груз для натяжения коронирующего элемента.6 - load for tensioning the corona element.

D - внутренний диаметр осадительного электрода;D is the inner diameter of the precipitation electrode;

L - общая длина коронирующих элементов;L is the total length of the corona elements;

L2 - длина прямолинейного участка коронирующего элемента;L2 is the length of the rectilinear portion of the corona element;

L1 - длина участка коронирующего элемента - цилиндрическая пружина;L1 is the length of the section of the corona element is a coil spring;

d - диаметр наименьшего витка конической пружины;d is the diameter of the smallest coil of a conical spring;

dmax - диаметр наибольшего витка конической пружины;dmax is the diameter of the largest coil of the conical spring;

d1 -диаметр прямолинейного участка коронирующего элемента;d1 is the diameter of the rectilinear portion of the corona element;

Д - расстояние между витками цилиндрической пружины.D is the distance between the turns of the coil spring.

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

Газ, содержащий частицы, поступает в корпус электрофильтра (1) и далее проходит через систему коронирующих и трубчатых осадительных электродов. На входе в осадительные электроды на прямолинейном участке коронирующего электрода при подаче высокого напряжения возникает коронный разряд, благодаря которому проходящие частицы приобретают заряд и частично осаждаются в зоне данного участка. Далее частицы вместе с газом поступают в зону участка коронирующего электрода в виде конической пружины. В связи с тем, что наименьший диаметр d конической пружины может составлять 0,1…0,5D, а наибольший диаметр dmax может составлять 0,5…1D, где D - внутренний диаметр осадительного электрода, а витки пружины расположены близко друг к другу, коронный заряд здесь отсутствует, а напряженность электрического поля будет значительно выше, в зоне окружающей виток с наибольшим диаметром dmax. При повышенной напряженности эффективность пылеулавливания возрастает. По мере прохождения пылегазовым потоком участка конической пружины (5) кроме улавливания частиц может происходить частичная рекомбинация заряженных частиц. При этом они укрупняются, но теряют заряд - нейтрализуются. Поэтому для подзарядки частиц следует выполнять пружину - конической. Затем пылегазовый поток поступает снова в зону прямолинейного участка (4) коронирующего электрода, где происходит подзарядка частиц. Далее процесс неоднократно повторяется. В итоге происходит более эффективное осаждение заряженных частиц пыли, так как примерно половину пути в электрофильтре частицы подвержены действию электрического тока повышенной напряженности.A gas containing particles enters the electrostatic precipitator housing (1) and then passes through a system of corona and tubular precipitation electrodes. At the entrance to the precipitation electrodes, in the rectilinear section of the corona electrode, when a high voltage is applied, a corona discharge occurs, due to which the passing particles acquire a charge and partially precipitate in the zone of this section. Next, the particles together with the gas enter the area of the area of the corona electrode in the form of a conical spring. Due to the fact that the smallest diameter d of the conical spring can be 0.1 ... 0.5D, and the largest diameter dmax can be 0.5 ... 1D, where D is the internal diameter of the precipitation electrode, and the coil of the spring is located close to each other, there is no corona charge here, and the electric field strength will be much higher in the zone surrounding the coil with the largest diameter dmax. With increased tension, the efficiency of dust collection increases. As the dust-gas stream passes through the section of the conical spring (5), in addition to particle capture, partial recombination of charged particles can occur. At the same time, they become larger, but lose their charge - they are neutralized. Therefore, to recharge particles, a spring should be made - conical. Then the dust and gas stream enters again into the zone of the rectilinear section (4) of the corona electrode, where the particles are recharged. Further, the process is repeatedly repeated. As a result, a more efficient deposition of charged dust particles occurs, since approximately half the path in the electrostatic precipitator is affected by an electric current of increased tension.

Известно, что время зарядки пылевых частиц в поле коронного разряда электрофильтров составляет примерно 0,1 с. За это время частицы заряжаются в среднем на 95%, что позволяет осуществлять эффективное улавливание пыли.It is known that the charging time of dust particles in the field of corona discharge of electrostatic precipitators is approximately 0.1 s. During this time, particles are charged on average 95%, which allows for efficient dust collection.

Если скорость в электрофильтрах находится в диапазоне 0,8…1,5 м/с, длина прямолинейного участка определяется временем зарядки 0,1 с и составляет величину до 0,15 м. При улавливании пыли с высокой концентрацией частиц время зарядки будет увеличиваться примерно до 0,3 с и длина L2 также будет увеличиваться и составит примерно 0,24…0,45 м.If the speed in the electrostatic precipitators is in the range of 0.8 ... 1.5 m / s, the length of the rectilinear section is determined by the charging time of 0.1 s and amounts to 0.15 m. When collecting dust with a high concentration of particles, the charging time will increase to approximately 0.3 s and the length L2 will also increase and will be approximately 0.24 ... 0.45 m.

В электрофильтрах с трубчатыми осадительными электродами применяют в качестве коронирующих электродов провод. При этом напряжение зажигания короны находится на уровне 25 кВ. При скручивании этого провода в цилиндрическую пружину с близко расположенными витками Д=10…20 d1 происходит, как показывают эксперименты, взаимное экранирование витков и коронирование прекращается. Электрическое поле в районе расположения спирали становится электростатическим. Такое поле пробивается при более высоком напряжении, и, следовательно, из-за увеличения пробивной напряженности расстояние между конической пружиной и осадительным электродом может быть уменьшено, что и позволяет получить повышение степени очистки газов.In electrostatic precipitators with tubular precipitation electrodes, wire is used as corona electrodes. In this case, the ignition voltage of the corona is at the level of 25 kV. When this wire is twisted into a coil spring with closely spaced turns D = 10 ... 20 d1, experiments show that the mutual screening of the turns and coronation ceases. The electric field in the area of the spiral becomes electrostatic. Such a field breaks through at a higher voltage, and therefore, due to an increase in breakdown tension, the distance between the conical spring and the precipitation electrode can be reduced, which allows an increase in the degree of gas purification.

Промышленное производство предлагаемого электрофильтра не требует разработки новых технологий, так как навивка пружины может быть выполнена известными средствами.Industrial production of the proposed electrostatic precipitator does not require the development of new technologies, since the winding of the spring can be performed by known means.

Claims (1)

Электрофильтр, состоящий из корпуса, осадительных электродов, изготовленных из труб, и коронирующих электродов, которые состоят из чередующихся участков, выполненных в виде прямолинейных участков L2 и участков L1, выполненных в виде пружины, причем общая длина коронирующих элементов L, расстояние между витками спирали Д зависят от параметров очищаемого пылегазового потока и находятся в диапазонах: L1=0,1…0,5 м; L2=0,1…0,5 м; Д=10…20 d1, где D - внутренний диаметр осадительного электрода, d1 - диаметр прямолинейного участка коронирующего электрода, отличающийся тем, что участки L1 выполнены в виде конических пружин с наименьшим диаметром витка d=0,1…0,5D и наибольшим диаметром витка dmax=0,5…1D.

An electrostatic precipitator consisting of a housing, precipitation electrodes made of pipes, and corona electrodes, which consist of alternating sections made in the form of rectilinear sections L2 and sections L1 made in the form of a spring, with the total length of the corona elements L, the distance between the turns of the spiral D depend on the parameters of the cleaned dust and gas stream and are in the ranges: L1 = 0.1 ... 0.5 m; L2 = 0.1 ... 0.5 m; D = 10 ... 20 d1, where D is the inner diameter of the precipitation electrode, d1 is the diameter of the rectilinear portion of the corona electrode, characterized in that the sections L1 are made in the form of conical springs with the smallest coil diameter d = 0.1 ... 0.5D and the largest diameter turn dmax = 0.5 ... 1D.