Коронирующий электрод что это
Перейти к содержимому

Коронирующий электрод что это

  • автор:

Коронирующие электроды

К коронирующим электродам предъявляются следующие основные требования:

  • • точная форма — для создания интенсивного и достаточно однородного коронного разряда;
  • • механическая прочность и жесткость — для обеспечения надежности и долговечности работы электрофильтра в условиях вибрации, воздействия механизмов встряхивания и пылегазового потока:
  • • простота изготовления и низкая стоимость; поскольку в современных высокопроизводительных аппаратах длина корониру- ющих электродов составляет десятки км, это требование очень существенно;
  • • стойкость к агрессивным средам.

Последние два требования относятся и к осадительным электродам электрофильтров.

По принципу действия коронирующие электроды подразделяются на две группы: 1) электроды без фиксированных разрядных точек, у которых в случае отрицательной короны точки коронного разряда в зависимости от режима установки располагаются вдоль поверхности электрода на разных расстояниях (такие электроды для обеспечения коронного разряда имеют достаточно малый радиус кривизны, а их поперечное сечение выбирается с учетом достаточной механической прочности) (рис. 12.9, а) 2) электроды с фиксированными разрядными точками по их длине (у таких электродов источниками разряда являются острия или шипы, расположенные на определенном расстоянии друг от друга, а изменяя расстояние между иглами или длину иглы, можно управлять коронным разрядом, поэтому электроды этого типа называют электродами с управляемым коронным разрядом) (рис. 12.9, б).

Типичным представителем электродов этой группы является обычная колючая проволока, которая применялась еще Коттрелем в первых опытах по электроосаждению пыли.

В зависимости от физико-химических свойств улавливаемой золы и дымовых газов, а также условий работы электрофильтра применяются разные коронирующие электроды.

Широкое распространение получили игольчатые коронирующие электроды, интенсивный разряд в которых обеспечивается выштампованными в элементах иглами. Установлено, что игольчатые электроды позволяют существенно увеличить токи короны по сравнению с проволочными электродами штыкового сечения

при одинаковой величине приложенного напряжения, т.е. мощность коронного разряда [106].

Коронирующие электроды электрофильтров

Рис. 12.9. Коронирующие электроды электрофильтров: а — без фиксированных разрядных точек; 6 — с фиксированными разрядными точками; 7— круглый провод; 2 — штыкового сечения; 3 — ленточный; 4 — спиральный; 5 — канатный; б — ленточный с изгибами; 7 — крестообразный; 8— 7 7 — игольчатые различного профиля; 72 — колючая проволока; 13 — ленточно-зубчатый; 74 — полоса «экспалит»; 75 — пилообразный; 76, 77— с фиксированными выступами

Уайт на основании испытаний промышленных электрофильтров показал, что мощность коронного разряда связана со степенью очистки электрофильтра следующей зависимостью:

где к — полуэмпирический параметр, Вт • с/м; N — мощность коронного разряда, Вт.

Из формулы (12.22) следует, что с увеличением мощности коронного разряда растет степень очистки газов в электрофильтре.

Опыт электрогазоочистки показывает, что применение игольчатых электродов необходимо в случае улавливания высокоомной дисперсной золы из газовых потоков с высокой входной запыленностью, когда наблюдается так называемое явление запирания короны [106].

Игольчатые коронирующие электроды применяются также в электрофильтрах при очистке дымовых газов от золы с высоким удельным электрическим сопротивлением, когда образуется обратная корона.

Одной из причин возникновения обратной короны является неравномерность распределения токов по поверхности осадительных электродов.

Использование игольчатых коронирующих электродов позволяет получить коронный разряд с заданной неравномерностью при пониженных значениях токов, что в целом является благоприятным фактором для уменьшения интенсивности обратной короны [107].

Коронный разряд — возникновение, особенности и применение

В условиях резко неоднородных электромагнитных полей, на электродах с высокой кривизной наружных поверхностей, в некоторых ситуациях может начаться коронный разряд самостоятельный электрический разряд в газе. В качестве острия, подходящей для данного явления формы, может выступать: острие, провод, угол, зубец и т. д.

Коронный разряд

Главное условие для начала разряда — вблизи острого края электрода должна присутствовать сравнительно более высокая напряженность электрического поля, чем на остальном пути между электродами, создающими разность потенциалов.

Для воздуха в нормальных условиях (при атмосферном давлении), предельное значение электрической напряженности составляет 30кВ/см, при такой напряженности на острие электрода уже появляется слабое свечение, напоминающее по форме корону. Вот почему разряд называется коронным разрядом.

Для такого разряда характерно протекание процессов ионизации только возле коронирующего электрода, при этом второй электрод может выглядеть вполне обычно, то есть без образования короны.

Коронные разряды можно наблюдать иногда и в природных условиях, например на верхушках деревьев, когда этому способствует картина распределения природного электрического поля (перед грозой или в метель).

Пример коронного разряда

Процессы при коронировании

Процесс формирования коронного разряда протекает следующим образом. Молекула воздуха случайно ионизируется, при этом вылетает электрон.

Электрон испытывает ускорение в электрическом поле возле острия, и достигает достаточной энергии, чтобы как только встретит на своем пути следующую молекулу — ионизировать и ее, и снова вылетает электрон. Число заряженных частиц, движущихся в электрическом поле возле острия, лавинообразно увеличивается.

Если острым коронирующим электродом является отрицательный электрод (катод), в этом случае корона будет называться отрицательной, и лавина электронов ионизации будет двигаться от коронирующего острия — в сторону положительного электрода. Образованию свободных электронов способствует термоэлектронная эмиссия на катоде.

Когда движущаяся от острия лавина электронов достигает той области, где напряженности электрического поля оказывается уже не достаточно для дальнейшей лавинной ионизации, электроны рекомбинируют с нейтральными молекулами воздуха, образуя отрицательные ионы, которые далее становятся носителями тока в наружной от короны области. Отрицательная корона имеет характерное ровное свечение.

Формы коронного разряда

В случае, когда источником короны является положительный электрод (анод), движение лавин электронов направлено к острию, а движение ионов — наружу от острия. Вторичные фотопроцессы возле положительно заряженного острия способствуют воспроизведению запускающих лавину электронов.

Вдали от острия, где напряженность электрического поля не достаточна для обеспечения лавинной ионизации, носителями тока остаются положительные ионы, движущиеся в сторону отрицательного электрода. Для положительной короны характерны стримеры, распускающиеся в разные стороны от острия, а при более высоком напряжении стримеры приобретают вид искровых каналов.

Коронный разряд на ЛЭП

На проводах высоковольтных линий электропередач тоже возможна корона, причем здесь это явление приводит к потерям электроэнергии, которая в основном расходуется на движение заряженных частиц и частично на излучение.

Корона на проводах линий возникает в том случае, когда напряженность поля на них превосходит критическую величину.

Коронирование в воздухе сопровождается фиолетовым свечением области короны, а также характерным шумом и потрескиванием.

В области короны происходят химические реакции, например, образование озона и окислов азота. Последние, образуя с водой азотистую кислоту, оказывают разрушающее действие на органическую изоляцию и металлы. Озон, распадаясь, дает кислород, последний также легко соединяется с металлами и органическими веществами.

Интенсивная ионизация при коронировании делает воздух вокруг коронирующего электрода проводящим. Все это вместе взятое обусловливает потери энергии при коронировании, которая расходуется на нагревание, химическое действие, свет, звук, конвекцию и т. д.

В электрических установках корона является вредной вследствие дополнительных потерь энергии и перечисленных вторичных процессов.

Корона вызывает появление высших гармоник в кривой тока, которые могут резко усилить мешающее влияние линий электропередач на линии связи, и активной составляющей тока в линии, обусловленной движением и нейтрализацией объемных зарядов.

Если пренебречь падением напряжения в коронирующем слое, то можно принять, что радиус проводов, а следовательно, и емкость линии периодически увеличиваются, причем колебание этих величин происходит с частотой, в 2 раза большей, чем частота сети (период этих изменений заканчивается в течение полупериода рабочей частоты).

Так как на потерю энергии при короне в линии существенное влияние оказывают атмосферные явления, то при расчете потерь необходимо учитывать следующие основные виды погоды: хорошая погода, дождь, изморозь, снег.

Самостоятельный разряд в его начальной стадии недостаточно интенсивен, поэтому корона получается невидимой. При невидимой короне уже имеются потери, обнаруживаемые приборами.

Критическое коронное напряжение и можно определить как напряжение, при котором зажигается самостоятельный разряд, возникает заметный ток через промежуток и начинаются потери. Помимо этих величин практически представляет интерес определение напряженности поля и напряжения видимой короны, мощности потерь на коронирование и радиуса коронирующего слоя.

Способы борьбы с эффектом коронирования

Для борьбы с данным явлением, провода ЛЭП расщепляют на несколько штук, в зависимости от напряжения на линии, чтобы уменьшить локальные напряженности вблизи проводов, и предотвратить образование короны в принципе.

Благодаря расщеплению проводов уменьшается напряженность поля вследствие большей поверхности расщепленных проводов по сравнению с поверхностью одиночною провода того же сечения, причем заряд на расщепленных проводах увеличивается в меньшее число раз, чем поверхность проводов.

Меньшие радиусы проводов дают более медленный рост потерь на корону. Наименьшие потери на корону получаются, когда расстояние между проводами в фазе будет 10 — 20 см. Однако из-за опасности зарастания гололедом пучка проводов фазы, что вызовет резкое увеличение давления ветра на линию, расстояние принимают равным 40 — 50 см.

Коронный разряд на ЛЭП

Кроме того на высоковольтных ЛЭП применяют антикоронные кольца, представляющие собой тороиды из проводящего материала, обычно металла, который прикреплен к терминалу или другой аппаратной части высоковольтного оборудования.

Роль коронирующего кольца заключается в распределении градиента электрического поля и понижении его максимальных значений ниже порога короны, таким образом коронный разряд предотвращается полностью, либо разрушительные эффекты разряда хотя бы переносятся от ценного оборудования — на кольцо.

Применение коронного разряда

Практическое применение коронный разряд находит в электростатических очистителях газов, а также для обнаружения трещин в изделиях.

В электростатических фильтрах отрицательные ионы, образовавшиеся вблизи коронирующего отрицательного электрода, обычно проволоки, прилипают к частицам пыли или тумана. Заряженные частицы перемещаются по направлению ко второму электроду и осаждаются на нем.

В копировальной технике коронный разряд используется для заряда и разряда фотобарабанов, и для переноса красящего порошка на бумагу. Кроме того, при помощи коронного разряда можно определить давление внутри лампы накаливания (по размеру короны в одинаковых лампах).

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Экология СПРАВОЧНИК

Коронирующие электроды — рамной конструкции, с боковым подвесом на кварцевых опорно-проходных изоляторах и молотковым встряхиванием. Коронирующие электроды электрофильтров УГЗ встряхиваются в двух уровнях. Шаг между одноименными электродами — 275 мм.[ . ]

Коронирующим электродом обычно служит отрицательный, осадительным — положительный. По конструкции электрофильтры подразделяют на трубчатые и пластинчатые.[ . ]

К коронирующим электродам подводится отрицательный заряд, так как подвижность отрицательных ионов выше положительных. Кроме того, при отрицательной короне удается поддержать более высокое напряжение без искрового пробоя между электродами.[ . ]

Система электродов в электрофильтрах обоих типов состоит из пластинчатых листовых осадительных и жестких коронирующих электродов ножевого типа, закрепленных в рамах. Пр именение жестких коронирующих электродов в значительной мере увеличивает надежность электрофильтров и позволяет при необходимости использовать коронирующие электроды с фиксированными точками разряда для повышения эффективности аппарата. Промывка электродов осуществляется без снятия напряжения с помощью подачи в активную зону мелкораздробленной воды из форсунок, размещенных в верхней части аппарата. Попадая в электрическое поле, капли воды оседают на электродах и образуют пленку воды, которая, стекая по поверхности электродов, непрерывно обмывает их. Предусмотрена также система периодической промывки, которая может включаться по необходимости на короткое время. Одновременно снимается напряжение с промываемого поля.[ . ]

То обстоятельство, что именно коронирующие электроды заряжают отрицательно, объясняется тем, что отрицательно заряженные частицы имеют скорость передвижения в 1,37 раза большую, чем положительно заряженные, и производительность электрофильтра таким образом повышается.[ . ]

Электрический ветер возникает у коронирующих электродов за счет механического воздействия движущихся ионов на молекулы газа и частицы пыли. Скорость циркуляции газов в межэлектродном промежутке под действием электрического ветра составляет 0,5. 1,0 м/с. Следует отметить, что единой методики расчета этой скорости не существует. При проектировании электрофильтров влиянием электрического ветра пренебрегают.[ . ]

Пластинчатые электрофильтры имеют коронирующие электроды (провода), натянутые между параллельными плоскими пластинами. В США в качестве таких электродов чаще всего используют проволоки круглого сечения диаметром 2,5 мм, удерживаемые в натянутом состоянии грузами массой 5—10 кг. В Европе здесь обычно применяют жесткие поддерживающие рамы с проволочными спиралями, ленты гармошкой, иглы на поддерживающих конструкциях. В электрофильтрах улавливаются частицы пыли размерами 5 и более мкм, время пребывания газа в электрофильтре 6—8 сек.[ . ]

В центре каждой трубы 6 (осадительных электродов) по оси висит коронирующий электрод 7 в виде медной проволоки диаметром 2,5 мм. К нижним концам каждой проволоки, ниже осадительных электродов, подвешены грузы 8. Эти грузы соединены между собой досками и брусками, составляющими нижнюю раму 9. Она подвешена к верхней раме четырьмя тягами. Верхние концы проволок прикреплены к крючкам верхней рамы 10, находящейся над осадительными электродами и собранной из полосовой стали, уголков и швеллеров.[ . ]

На рис. 2.16 показана схема расположения электродов в электрофильтре. В зазоре между коронирующим 1 и осадительным 2 электродами создается электрическое поле убывающей напряженности с силовыми линиями 3, направленными от осадительного к коронирующему электроду или наоборот. Напряжение к электродам подается от выпрямителя 4.[ . ]

Если напряженность электрического поля между электродами превышает критическую величину, которая при давлении 760 мм Н20 и температуре 15°С равна 30 кВ/см, то молекулы воздуха ионизируются и приобретают положительные и отрицательные заряды. При этом отрицательные ионы воздуха, которые образуются у отрицательного коронирующего электрода, движутся к положительному электроду и проходят больший путь, чем положительные ионы, которые формируются в средней части между противоположно заряженными электродами и движутся к отрицательному электроду. Вследствие этого отрицательные ионы при движении встречают гораздо большее количество пылинок, которые передают свой заряд, чем положительные ионы.[ . ]

Из приведенных формул видно, что с уменьшением радиуса коронирующего электрода 7?, критическое напряжение снижается, т.е. происходит более раннее зажигание короны, чем и объясняется использование тонкой проволоки, острых кромок и игл для создания коронного разряда. В промышленных электрофильтрах при обычно применяемых значениях Я = 0,001 + 0,002 м; = Н = 0,1 +0,15 м значение критического напряжения находится в пределах от 20 до 30 кВ.[ . ]

Активная зона электрофильтров состоит из осадительных электродов (плоских полотен, набранных из пластинчатых элементов специального профиля) и коронирующих электродов (трубчатых рам, в которых натянуты ленточно-игольчатые элементы). Расстояние между соседними осадительными электродами (300 мм) является также шириной единичного газового прохода.[ . ]

При помощи кабеля или шин высокое напряжение подается на электроды электрофильтра. В создаваемом при этом неоднородном электрическом поле вокруг отрицательного центрального электрода 9, называемого коронирующим, введенного в корпус электрофильтра через изолятор 6 и натянутого грузом 10, возникает коронный разряд. Получившие от коронирующего электрода отрицательный заряд частицы пыли двигаются к положительному (осадительному) электроду 7, которым являются стенки электрофильтра, соединенному с положительным контактом выпрямителя и заземлением 8.[ . ]

Основная масса пыли осаждается на положительном осадительном электроде, так как коронирующий электрод имеет значительно большую внешнюю зону и основная масса частиц приобретает отрицательный заряд.[ . ]

В мокрых электрофильтрах, в которых вода смывает осадок пыли с электродов, эффективность значительно больше, чем в сухих. В горизонтальных орошаемых форсунками электрофильтрах, описанных Паркингтоном и Лаури-Уокером [И], особенно малые промежутки между осадительными и коронирующими электродами; необходимое напряжение 15 кв.[ . ]

Наиболее распространены электрофильтры с пластинчатыми и трубчатыми электродами. В пластинчатых электрофильтрах между осадительными пластинчатыми электродами натянуты проволочные коронирующие. В трубчатых электрофильтрах осадительные электроды представляют собой цилиндры (трубки), ВЬ; ;ри которых по оси расположены коронирующие электроды.[ . ]

Для нормальной работы электрофильтров необходимо обеспечить чистоту осадительных и коронирующих электродов. Отложения загрязнений на коронирующем электроде способствуют повышению начального напряжения коронирования, но это не всегда возможно. Если пыль имеет большое электрическое сопротивление, то слой на электроде действует как изолятор и коронный разряд прекращается.[ . ]

Таким образом, отрицательно заряженные. аэрозольные частицы движутся к осадительному электроду под действием аэродинамических сил и электрических сил, а положительно заряженные частицы оседают на отрицательном коронирующем электроде. Ввиду того, что объем внешней зоны коронного разряда во много раз больше объема внутренней, большинство частиц пыли получает заряд отрицательного знака. Поэтому основная масса пыли осаждается на положительном осадительном электроде и лишь относительно небольшая — на отрицательном коронирующем электроде, г.. Изменение силы тока между электродами по мере роста напряжения показано на рис. 2.17.[ . ]

Отходящие газы очищаются в электрофильтре. Пыль оседает на вертикально установленные коронирующие электроды и осадительные пластины, которые периодически очищаются ударным способом с помощью падающего молота. Вся установка для сжигания работает под пониженным давлением, которое создается дымососом.[ . ]

Современные электрофильтры состоят из заключенных в общий корпус системы осадительных и коронирующих электродов, механизмов их встряхивания, устройств для обеспечения равномерного распределения скоростей движения газов по сечению активной зоны электрофильтра, агрегатов питания и системы автоматики. В корпусе электрофильтра, чередуясь между собой, па строго определенных расстояниях расположены коронирующие и осадительные элементы. В промежутках между ними при подаче высокого напряжения создается неравномерное электрическое поле с наивысшсй напряженностью на участках наибольшей кривизны у поверхности коронирующих электродов. Вблизи этих поверхностей происходит местный пробой газов и возникает коронный разряд — источник интенсивной эмиссии электронов, которые собираются частицами пыли. Заряженные частицы пыли под действием электрического поля двигаются поперек газового потока и осаждаются на заземленных электродах, отдавая им свои заряды. Осевшая пыль периодически стряхивается с электродов и поступает в бункер, а из него в систему пневмо- или гидро-пылеудаления.[ . ]

При достаточно высоком напряжении, приложенном к меж-электродному промежутку, у поверхности коронирующего электрода происходит интенсивная ударная ионизация газов, сопровождающаяся возникновением коронного разряда (ток короны).[ . ]

При пусконаладочных работах или капитальных ремонтах электрофильтров наблюдение за работой коронирующих электродов «на воздухе» допускается производить нерез открытый люк корпуса электрофильтра; при этом должны быть приняты меры, препятствующие попаданию в люк посторонних предметов и приближению наблюдающего лица ремонтного персонала на опасное расстояние к электродам.[ . ]

Применение газового зазора Применение газового зазора иллюстрируется на рис. 1.9. При подаче высокого напряжения на коронирующие электроды в газовой среде над поверхностью нефти образуется коронный разряд. Движение носителей зарядов в нефти вызывает появление потоков в слое жидкости. В результате возникает интенсивное перемешивание и взаимодействие капель, приводящее к их слиянию.[ . ]

Газовые ионы различной полярности, образующиеся в зоне короны, под действием сил электрического поля движутся к разноименным электродам, вследствие чего в электродном промежутке возникает электрический ток, который и представляет ток короны. Частицы золы из-за адсорбции на их поверхности ионов приобретают в межэлектродном промежутке электрический заряд и под влиянием сил электрического поля движутся к электродам, осаждаясь на них. Основное количество частиц осаждается на развитой поверхности осадительных электродов, меньшая их часть попадает на коронирующие электроды. По мере накопления на электродах осажденные частицы удаляются встряхиванием или промывкой электродов.[ . ]

Трубчатые, или сотовые, электрофильтры представляют собой группу вертикально установленных труб (круглых или шестигранных), в центре которых подвешены электроды. Трубы изготовляют из железа, нержавеющей стали, иногда чугуна, диаметром 200-300 мм, длиной 2-4 м, с толщиной стенки 3-6 мм. Коронирующие электроды выполняют из нихромовой или стальной освинцованной проволоки диаметром 1-5 мм и укрепляют их на общей раме. Каждая проволока натягивается грузом массой до 2 кг.[ . ]

Если отходы содержат примеси цветных металлов, обычно используют электросепарацию. На рис. 41 показана принципиальная схема электрического сепаратора с коронирующей системой для разделения цветных металлов и полимерных отходов. Смесь, подлежащая разделению, подается на заземленный электрод — барабан 4, который перемещает частицы в зону действия коронирующих электродов 6. В результате частичного пробоя воздуха в межэлектродном пространстве образуются ионы, которые передают заряд частицам металла и полимера. Металлические частицы быстро разряжаются, отрываются от барабана и попадают в бункер 8. Полимерные отходы сохраняют заряд длительное время и притягиваются к барабану до тех пор, пока не счищаются с него щеткой 3, после чего попадают в бункер 7.[ . ]

Конструкции электрофильтров весьма разнообразны. В представленном на рис. 3.5 пластинчатом электрофильтре между параллельными поверхностями осадительных электродов 5 подвешены коронирующие электроды 4, выполненные из проволоки. Сверху коронирующие электроды подвешены к раме. Очищаемый газ по газоходу 7 подается под распределительную решетку 6, поднимается вверх между параллельными листами осадительных электродов, очищается и удаляется через выходной газоход 3.[ . ]

По конструктивным признакам электрофильтры различают по разным признакам: по направлению хода газов на вертикальные и горизонтальные; по форме осадительных электродов— с пластинчатыми, С-образными, трубчатыми и шестигранными электродами; по форме коронирующих электродов •— с игольчатыми, круглого или штыкового сечения; но числу последовательно расположенных электрических нолей на одно- и многопольные; по расположению зон зарядки и осаждения на одно и двухзонные; по числу параллельно работающих секций— на одно- и многосекционные .[ . ]

Для того чтобы обеспечить достаточно эффективное образование короны, которая внешне проявляется в особом жужжащем звуке, голубоватом свечении, необходимо подвести к коронирую-щей системе напряжение до 60—80 тыс. в. Сила тока при этом бывает небольшая, около 40—80 ма. Общий расход электроэнергии при электрической очистке газа электрофильтрами небольшой и равен обычно 0,5—1 квт-ч на 1000 м3 газа. Газ очищается от смолы удовлетворительно уже при удельной силе тока на 1 пог. м коронирующего электрода около 0,02 ма. В соответствии с этим необходимо увеличивать напряжение, подаваемое на ко-ронирующую систему, если увеличивается нагрузка электрофильтра по газу.[ . ]

Конструкция электрофильтров определяется направлением движения газов (вертикальные, горизонтальные), формой осадительных камер (пластинчатые, С -образные, трубчатые, шестигранные) и коронирующих электродов (игольчатые, круглого или штыкового сечения и др. ), числом последовательно расположенных электрических полей (одно- и многопольные), числом параллельно работающих секций (одно- и многосекционные).[ . ]

В электрофильтрах очистка газов от пыли происходит под действием электрических сил. В процессе ионизации молекул газов электрическим разрядом происходит заряд содержащихся в них частиц (коронирующий электрод). Ионы абсорбируются на поверхности пылинок, а затем под действием электрического ноля они перемещаются и осаждаются к осадительным электродам. Зарядка частиц в поле коронного разряда происходит по двум механизмам: воздействием электрического поля (частицы бомбардируются ионами, движущимися в направлении силовых линий поля) и диффузией ионов. Первый механизм преобладает при размерах частиц более 0,5 мкм, второй — менее 0,2 мкм. Для частиц диаметром 0,2—0,5 мкм эффективны оба механизма. Максимальная величина заряда частиц размером более 0,5 мкм пропорциональна квадра1у диаметра частиц, а частиц размером меньше 0,2 мкм —диаметру частицы.[ . ]

В различных отраслях промышленности для очистки газовоздушных смесей от взвешенных в них частиц пыли и тумана используются электрофильтры. Этот метод основан на ударной ионизации газа в зоне коронирующего разряда. При этом Происходит передача заряда ионов частицам примесей и осаждение этих частиц на осадительных и коронирующих электродах.[ . ]

В целом работа электрофильтра основана на так называемом ко-ронном разряде, возникающем в неоднородном электрическом поле. При этом типе разряда полная (ударная) ионизация газа инициируется лишь у коронирующего электрода, где напряженность электрического поля является максимальной. Внешним проявлением коронного разряда служат голубовато-фиолетовое свечение вокруг провода, негромкое потрескивание, запахи озона и оксидов азота. При этом через разделенный электродами промежуток прютекает электрический ток — ток короны. При повышении напряжения выше допустимого или увеличении по каким-либо причинам электрюпроводности газов, поступающих в электрофильтр, вместо коронного разряда возникает искровой или дуговой электрический разряды, т.е. наступает пробой межэлектродно-го промежутка.[ . ]

По конструкции электрофильтры подразделяют на трубчатые и пластинчатые. В трубчатых электрофильтрах запыленный газ пропускают по вертикальным трубам диаметром 200—250 мм, по оси которых натянут коронйрующий электрод — провод диаметром 2—4 мм. Осадительным электродом служит сама труба, на внутренней поверхности которой оседает пыль. В пластинчатых электрофильтрах коронирующие электроды — провода натянуты между параллельными плоскими пластинами, являющимися осадительными электродами. В электрофильтрах улавливают пыль с частицами размером выше 5 мкм. Их рассчитывают так, чтобы очищаемый газ находился в электрофильтре в течение 6—8 с.[ . ]

Электрическая очистка — один из наиболее совершенных методов очистки газов от мелкодисперсной пыли. Установка электрической очистки состоит из собственно электрофильтра и питающего устройства, предназначенного для подачи тока высокого напряжения на электроды электрофильтра. Отрицательно заряженные аэрозольные частицы под действием электрического поля движутся к осадительному электроду, а относительно небольшая масса положительно заряженных частиц оседает на коронирующем электроде.[ . ]

КМП предназначен для классификации по крупности и насыпной массе сыпучих материалов (железных порошков мельче 0,4 мм, насыпная масса 1,5—3,5 г/см3, и других металлических и неметаллических порошков). Состоит из рамы, самотечного питателя, трех рабочих блоков, встряхивателей электродов и прочих узлов. Коронирующие электроды сменные (игольчатые и проволочные).[ . ]

Электрофильтры типа ДМ (см. табл. 2.25) — однопольные, многосекционные, вертикальные, трубчатые электрофильтры, предназначены для тонкой очистки от пыли предварительно охлажденного и увлажненного доменного газа при температуре от 45 до 60 °С. Цилиндрические корпуса рассчитаны на давление до 0,15 или 0,25 МПа. Осадительные электроды выполнены из труб внутренним диаметром около 230 мм, а коронирующие — из мягкой медной проволоки диаметром 3 мм. Электрофильтры снабжены системами непрерывной пленочной промывки осадительных электродов и периодической форсуночной промывки всего электрофильтра. Подвесные и проходные изоляторы системы коронирующих электродов выполнены из фарфора и расположены в обогреваемых паром изоляторных коробках.[ . ]

Установки состоят из двух частей: агрегатов питания и собственно электрофильтра (рис. 16.3), Агрегаты питания включают повышающий трансформатор 2 с регулятором напряжения 1 и высоковольтный выпрямитель 3. Собственно электрофильтр состоит из корпуса 7 с входным 13 и выходным 8 патрубком, бункером 11 для сбора уловленной пыли, пылевыпускным патрубком 12. В корпусе расположены осадительные 9 и коронирующие 10 электроды. Осадительные электроды в виде труб или пластин подключаются к заземлению и положительному полюсу выпрямителя 3. Коронирующие электроды, выполняемые чаще всего в виде проволоки, изолированы от земли с помощью изоляторов 6, и к ним подводится по кабелю 5 выпрямленный электрический ток высокого напряжения (до 50—80 кВ) отрицательной полярности.[ . ]

Результаты испытаний показали, что двухступенчатая система очистки в целом давала результаты хуже (92—95 % в зависимости от скорости газа при эффективности батарейного циклона 87 %), чем одноступенчатая (эффективность 95,5 %). Причиной этого является отделение в циклоне крупных частиц, имеющих относительно низкое УЭС, в результате чего сопротивление слоя высокодисперсной пыли на осадительных электродах повышалось до 1010 Ом • м, и электрофильтр работал в режиме интенсивной обратной короны. При поступлении в электрофильтр не сепарированной в циклоне пыли обеспечивалась хорошая регенерация как осадительных, так и коронирующих электродов. Кроме того, при одноступенчатой очистке газов в электрофильтре улучшались условия работы эксгаустера, который работал при более низкой запыленности.[ . ]

Улавливание пыли с высоким содержанием свинца и цинка из конвертерных газов в сухих электрофильтрах протекает эффективно и без предварительной подготовки газов. Благоприятствующими факторами, помимо сульфати-зации пылей, являются также применение горизонтальных трехпольных аппаратов более совершенной конструкции, относительно малые скорости газов в электрофильтрах (0,42 м/с), поддержание максимально возможного напряжения на коронирующих электродах и его автоматическое регулирование.[ . ]

Решение проблемы эффективной электрической очистки дымовых газов, имеющих неблагоприятные электрофизические свойства, состоит в изыскании методов снижения интенсивности или предотвращения образования обратной короны, т. е. создании условий, обеспечивающих стабильную работу электрофильтров. В современных электрофильтрах уже достигнута близкая к максимально возможной равномерность распределения тока короны по поверхности осадительных электродов путем, например, использования игольчатых коронирующих электродов с рациональной геометрией.[ . ]

Для очистки от пыли газов, отходящих от машин огневой зачистки прокатных агрегатов в черной металлургии используется электрофильтр ГМЗ-2Х25. Он может применяться и в других сходных процессах. Прямоугольный корпус электрофильтра, разделенный перегородкой на две параллельные секции, обеспечивает наилучшую компоновку внутреннего оборудования. Активное сечение каждой секции 25 м2, общее активное сечение электрофильтра 50 м2. По производительности он значительно превосходит все выпускавшиеся ранее отечественные мокрые электрофильтры. Электрофильтр имеет три последовательных поля длиной по 3,2 м. Подвес системы коронирующих электродов осуществлен специальными фарфоровыми изоляторами.[ . ]

Коронирующий электрод

Коронирующий электрод

Изобретение относится к электрической очистке газов от взвешенных твердых и жидких частиц в различных отраслях промышленности, в частности в теплоэнергетике, химической промышленности, промышленности строительных материалов, металлургии и др. Коронирующий элемент содержит ленту с надрезанными по краям ленты иглами. Расстояние между началом реза соседних игл лежит в диапазоне от 0,1 до 150 мм, а радиус кривизны концов игл находится в диапазоне от 0,01 до 0,5 мм. Изобретение позволяет повысить степень очистки газов электрофильтром. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электрической очистке газов от взвешенных твердых и жидких частиц в различных отраслях промышленности, в частности в теплоэнергетике, химической промышленности, промышленности строительных материалов, металлургии и др.

Известен коронирующий электрод (А.С. 204322 от 20.10.1967 — аналог), содержащий элементы с остриями, образованными треугольными отгибами и краями, выполненными в виде труб. К недостаткам этого электрода следует отнести высокое напряжение зажигания короны, обусловленное большим радиусом кривизны (более 0,5 мм) концов игл. Это приводит к пониженной степени очистки газов.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности решаемой технической задачи и совокупности общих существенных признаков является коронирующий электрод по патенту 2229939 от 23.12.2002 (прототип), выполненный из ленточного корпуса. Сущность этого элемента заключается в том, что надрезка ленты выполнена из одной точки по двум наклонным линиям, направленным от этой точки в разные стороны под острым углом к торцевой линии краевой секции, причем наконечник, образованный наклонными линиями, остается в плоскости корпуса элемента и имеет угол между наклонными линиями больший, чем угол отогнутых наконечников, образованный наклонной линией и торцевой линией краевой секции.

К недостаткам этого электрода следует отнести тот факт, что выполнение надреза от одной точки по двум наклонным линиям не обеспечивает малый радиус кривизны для всех игл. В связи с этим ток короны получается заниженным, что приводит к снижению степени очистки газов электрофильтром.

Технической задачей предлагаемого изобретения и достигаемым при ее решении техническим результатом являются повышение степени очистки газов электрофильтром.

Указанный технический результат достигается тем, что электрофильтр оснащен коронирующими электродами с элементами, имеющими профилированную полосу, на которой надрезаны и отогнуты иглы. Отличие электрода заключается в том, что по краю полосы сделаны прорези, при этом расстояние между началом реза соседних игл лежит в диапазоне от 0,1 до 150 мм, а радиус кривизны концов игл находится в диапазоне от 0,01 до 0,5 мм. Расстояние между началом реза соседних элементов от 0,1 до 150 мм обеспечивает регулирование тока короны благодаря изменению расстояния между концами игл. При уменьшении расстояния менее 0,1 мм ток короны резко уменьшается по причине взаимного экранирования игл. Степень очистки газов падает. Таким образом, уменьшение расстояния между резами менее 0,1 мм нецелесообразно.

При увеличении расстояния между иглами более 150 мм также происходит снижение степени очистки газов, т.к. снижается средняя плотность тока из-за уменьшения количества игл. Требуемое расстояние между резами выбирается в зависимости от удельного электрического сопротивления (УЭС) пыли. При высоком значении УЭС величину тока короны следует снижать, а при низком — увеличивать.

Изменение радиуса кривизны игл также позволяет осуществлять регулирование тока короны. Уменьшение радиуса кривизны концов игл менее 0,01 мм нецелесообразно по причине возможных их механических повреждений.

Увеличение радиуса кривизны концов игл более 0,5 мм приводит к значительному увеличению напряжения зажигания и соответствующему уменьшению тока короны.

Кроме того, высота игл коронирующего элемента может изменяться в диапазоне 3-30 мм. Дальнейшее уменьшение высоты игл нецелесообразно из-за чрезмерного уменьшения тока короны. Высота игл 30 мм обусловлена существующим межэлектродным расстоянием в электрофильтрах, т.к. дальнейшее увеличение высоты иглы приводит к недопустимому снижению пробивных напряжений в электрофильтре.

Таким образом, в предлагаемом коронирующем электроде регулирование тока короны может быть осуществлено следующими путями: применением коронирующих элементов с различным расстоянием между иглами, с различным радиусом кривизны концов игл, с различным расстоянием между иглами и с различной высотой игл.

Это позволяет осуществлять достаточно широкое регулирование тока короны в электрофильтре. Кроме того, коронирующие элементы имеют профиль, закругленная часть которого вписывается в окружность диаметром 2-30 мм. Выбор такого диапазона окружности обусловлен с меньшей стороны обеспечением требуемой жесткости элементов, а с другой — допустимой величиной межэлектродного промежутка. Величина высоты профиля элемента «а» составляет 10…100 мм и зависит от величины межэлектродного промежутка электрофильтра. Для больших величин межэлектродного промежутка принимается большее значение величины «а» профиля элемента, а для меньших — меньшее его значение.

Указанные диапазоны признаков являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется графическими материалами.

На Фиг.1 показан элемент коронирующего электрода;

На виде А показан вид коронирующего элемента сбоку;

На Фиг.2 показан профиль коронирующего элемента;

На Фиг.3 показана игла коронирующего элемента в увеличенном масштабе.

Позиции на Фиг.1-3 следующие:

1 — элемент коронирующего электрода (фрагмент);

2 — металлическая полоса;

3 — иглы коронирующего элемента;

4 — прорези в металлической ленте;

5 — профиль элемента;

R1 — радиус профиля коронирующего элемента;

R2 — радиус конца иглы;

a — высота профиля элемента.

Настоящее изобретение промышленно применимо, так как для его изготовления не требуется специальной оснастки и новых технологий.

Описанная в данном примере конструкция коронирующего электрода 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.

1. Элемент коронирующего электрода с фиксированными точками коронирования, включающий ленту с надрезанными по краям ленты иглами, отличающийся тем, что расстояние между началом реза соседних игл лежит в диапазоне от 0,1 до 150 мм, а радиус кривизны концов игл находится в диапазоне от 0,01 до 0,5 мм.

2. Элемент коронирующего электрода по п.1, отличающийся тем, что профиль центральной части вписывается в окружность диаметром 2-30 мм.

3. Элемент коронирующего электрода по п.1, отличающийся тем, что высота игл лежит в диапазоне 3…30 мм.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *