КОНСТРУКЦИИ НА ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ФИЛТРИ

В СССР първият електрофилтър е построен през 1925 г. в завода Красни Выборжец в Ленинград за улавяне на цинков оксид от отработените газове. След това, през 1926 г., е проектирана и построена инсталация с електростатични филтри в работническия завод на Победа в Ярославъл, също за улавяне на цинков оксид. В бъдеще електростатичните филтри започнаха да се произвеждат масово. Те са получили най-голямо приложение в топлоенергетиката, циментовата промишленост, минната промишленост и цветната металургия, както и в редица други отрасли. Конструкциите на електростатичните филтри постепенно се променят с изучаването на процесите за събиране на прах. Освен това дизайнът на тези устройства зависи от свойствата на прахообразната газова среда (електрическо съпротивление, размер на частиците, температура, химичен състав, налягане на газа и др.). Електростатичните филтри са най-универсалното устройство за извличане на прахови частици от въздух и газове. Електрическото газово почистване има следните основни характеристики:

електростатичните филтри могат да осигурят степен на пречистване от 99,9% и по-висока с капацитет от няколко m 3 /час до няколко милиона m 3 /час, улавяйки частици с размери от стотици микрони до стотни от микроните;
хидравличното съпротивление на електрофилтрите не надвишава 0,20 kPa;
електростатичните филтри могат да улавят както сухи, така и мокри частици, включително киселинни, алкални и други агресивни вещества;
електростатичните филтри могат да бъдат проектирани за налягания над и под атмосферното налягане;
концентрацията на суспендираните частици, влизащи в обработката, може да варира от части от g/m 3 до 50 g/m 3, а при специални конструкции на електростатични филтри няколко пъти по-висока от определената горна граница на концентрация;
температура пречистени в електростатични филтригазовете могат да надхвърлят 500 °C;
консумацията на електроенергия за пречистване на газа в електростатичните филтри обикновено е по-малка, отколкото в други прахоуловители със същата степен на пречистване на газа.

В електростатичните филтри един газ може да бъде отделен от друг или от пара чрез понижаване на температурата на газовете. Такъв ефект се получава например при пречистването на отработените газове от дизелов двигател, като температурата на пречистените газове се понижава под точката на оросяване. Въпреки това, не може да се счита, че електростатичните филтри са приложими при всякакви условия. те също имат недостатъци:

цената на електростатичния филтър обикновено е по-висока от цената на устройствата, с които може да бъде заменен в някои случаи. Следователно, ако газовете имат ниска температура и частиците, които трябва да бъдат уловени, са фини и средата не причинява корозия, тогава може да е препоръчително да инсталирате по-евтин платнен филтър. В случай, че уловените частици са големи (масата е по-голяма от 5 микрона), тогава те могат да бъдат уловени в инерционен апарат, който има ниска цена (но и в двата случая загубата за преодоляване на хидравличното съпротивление ще бъде по-голяма, отколкото в електростатичните филтри);
в някои случаи събраните прахове имат неблагоприятни физични и химични свойства от гледна точка на тяхното улавяне в електростатичния филтър. Това са предимно прахове с много ниско (по-малко от 10 2 Ohm m) или много високо (над 10 8 Ohm m) електросъпротивление, въпреки че и в двата случая има режимни и технологични мерки, които могат до голяма степен да компенсират отрицателните ефекти от неблагоприятните свойства на праха и да получат необходимата ефективност на електрофилтрите.

В зависимост от вида на уловените частици и начина на отстраняването им от електродите електрофилтрите се разделят на сухи и мокри. В сухи електрофилтри за почистване на повърхността на електродитеот прах се използват разклащащи механизми тип ударно-чук. Прахът от бункерите се отстранява в суха форма. При мокри електрофилтри почистването на повърхността на електродите от прах се извършва чрез измиване с вода. В електростатичните филтри, предназначени за отстраняване на мъгла, киселини и смоли, уловените продукти от повърхността на електродите се отстраняват чрез гравитация, а в някои случаи и чрез гравитация с периодично измиване. Дизайните на електрофилтър могат да бъдат класифицирани според следните основни характеристики:

по вид на уловените частици и начин на отстраняването им (сухо и мокро);
по посока на газовия поток в корпуса на електрофилтъра (хоризонтално и вертикално);
от броя на полетата и секциите, които съставляват активната зона на електростатичния филтър (едно- и многополеви и многосекционни);
по вид електродна система (плоча и тръбна).

Сухи електростатични филтри.

В тези устройства потокът от прах и газ се почиства от прах при задължително условие, че температурата е над точката на оросяване и по този начин прахът се улавя в суха форма и не трябва да има кондензат върху тялото и всички конструктивни елементи на електрофилтъра. Режимът, при който се образува кондензат в сух електростатичен филтър, трябва да се счита за авариен. В този случай има интензивна корозия на корпуса и компонентите, върху които се образува влага, прахът може да се втвърди върху електродите (в зависимост от свойствата на праха) и в резултат на това ефективността на електрофилтъра намалява под проектната. Радикален начин за премахване на този режим е повишаването на температурата на пречистваните газове. В някои случаи ситуацията може да се коригира чрез подобряване на топлоизолацията или нагряване на газове или отделни елементи на апарата, например изолационни кутии, бункери. Суха класификацияелектростатични филтри е показано на фиг. 4.19.

В зависимост от посоката на газовете в тялото на апарата пластинчатите електрофилтри се разделят на хоризонтални и вертикални. В хоризонталните устройства газът се движи успоредно на земната повърхност и гравитацията на праха, отърсен от електродите, е насочена напречно на движещия се газ. При вертикалните електрофилтри газът се движи перпендикулярно на земната повърхност (нагоре или надолу), а гравитацията на отърсвания прах съответно съвпада с посоката на газовия поток или е насочена към него. Когато отделните полета са свързани последователно в един корпус, се образуват многополеви електрофилтри. Когато няколко полета са инсталирани паралелно, те образуват многосекционни устройства. Обикновено електростатичните филтри се монтират на височина в един слой. Но в случаите, когато наличните площи са малки, електрофилтрите могат да бъдат разположени един над друг, т.е. на два етажа. В тези случаи е по-целесъобразно да се използват двустепенни устройства с две активни зони по височина, разположени една над друга в един корпус. Сухите електрофилтри от типа DGP и DGPN са оборудвани с обемни джобни събирателни електроди, сглобени от плочи с щамповани отвори или джобове. Смятало се, че при разклащане прахът трябва да падне в кухината на електрода, без да бъде увлечен. Това предположение обаче не беше оправдано за истински прахове. Освен това изпъкналите джобове намаляват пробивното напрежение в електростатичния филтър. Разклащането на събиращите електроди в тези електростатични филтри беше извършено с помощта на пружинно-гърбични механизми чрез сблъсък на електродите на съседни полета. Разклащането на събиращите електроди на междинните полета се извършва при двойна честота. Корониращите електроди бяха разклатеничукове, разположени на един вал, задвижвани от колянов механизъм. PGD електростатичните филтри са подобрен дизайн на PGPN устройства. Основната им разлика беше използването на набраздени събирателни електроди вместо джобни. По-нататъшно развитие на дизайна на електростатични филтри беше получено в устройства от тип PGDS, оборудвани с утаяващи с-образни и корониращи електроди с лентова игла.

Електрофилтри тип UG.

Следващият етап в развитието на промишленото електрогазово почистване беше създаването на унифицирани електрофилтри от серията UG. Според конструктивното решение електрофилтърите тип UG имат три измерения, различаващи се по височината на електродите. Електрофилтрите от първи размер (UG1) имат височина на електрода 4 m, от втори размер (UG2) - 7,5 m, от трети размер - 12 m. Дължината на електрическите полета в електрофилтърите UG1 и UG2 е 2,5 m. m, устройства UG2 - във версия с три полета и четири полета с активна площ на напречното сечение 26, 37, 53 и 74 m 2., UG-3 имат 3 или 4 полета с напречно сечение от 88 до 265 m 2. Освен размерите, всеки типоразмер на електрофилтъра посочва броя на полетата и активното сечение. И така, типът на електрофилтъра UG2-4-74 показва, че електрофилтърът от второ измерение има четири полета с дължина 2,5 m всяко и активно сечение от 74 кв.м. Техническите характеристики на UG електрофилтрите са дадени в таблица 4.2 a. Електрофилтрите UG се използват за пречистване на газове при температури до 250 градуса C и налягане вътре в корпуса не повече от 50 mm. вода. Изкуство. или вакуум 350 мм. вода. Изкуство. Активната зона на електростатичния филтър е система от С-образна широколентова седиментация и лентова иглакорониращи електроди. Междуелектродно разстояние-275 мм. Корониращи електроди рамкова конструкция. Разстоянието в реда между лентово-иглените елементи е 180 mm, ширината на събирателните електродни елементи е 350 mm. В електрофилтри UG2 с активно напречно сечение 53 и 74 кв. m, за да се повиши ефективността и надеждността на устройството, системата от корониращи електроди на всяко поле е електрически разделена на две полуполета. Всяко полуполе има автономно окачване на корониращи електроди, система за разклащане и захранващ блок с високо напрежение. В зависимост от физико-химичните свойства на димните газове и праха и необходимата степен на пречистване на газовете, електрофилтърите UG могат да бъдат оборудвани с допълнително оборудване: различни видове корониращи електроди; газоразпределителни устройства, механизми за разклащане на газоразпределителни решетки; вибратори за разклащащи кошчета. Каси за електрофилтри UG със сечение 10, 15 и 26 кв.м. m се изпълняват с шлицови или пирамидални бункери, други размери - само с пирамидални бункери. На фиг. 4.20. показва общ изглед на електростатичния филтър UG2-3-74. Световната практика на електроотлагане на прах показва, че за да се получи степен на пречистване на газа от 99-99,5% и по-висока, скоростта на газа в електростатичните филтри трябва да бъде в диапазона 1-1,5 m/s - поради трудности при оформлението това е невъзможно. Таблица 4.2.a