RU204703U1

RU204703U1 - Electrostatic precipitator

Info

Publication number: RU204703U1
Application number: RU2021109927U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Николаевич Ляшук; Алексей Алексеевич Никитин; Сергей Александрович Усачев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ФИНГО-Комплекс"
Priority date: 2021-04-09
Filing date: 2021-04-09
Publication date: 2021-06-07

Abstract

Настоящее техническое решение относится к области электрической очистки газов от пыли (дисперсных взвесей) и может быть использовано преимущественно в теплоэнергетике, в химической, металлургической промышленности и промышленности стройматериалов. Технический результат, заключающийся в повышении надежности и срока эксплуатации электрофильтра и его конструктивных элементов за счет внедрения системы обогрева стенок корпуса электрофильтра, достигается за счет наличия в электрофильтре нагревательного элемента, выполненного с возможностью подогрева стенок корпуса электрофильтра и поддержания заданной температуры внутри корпуса электрофильтра. 11 з.п. ф-лы, 4 ил.This technical solution relates to the field of electrical cleaning of gases from dust (dispersed suspensions) and can be used mainly in heat power engineering, in the chemical, metallurgical and building materials industries. The technical result, which consists in increasing the reliability and service life of the electrostatic precipitator and its structural elements due to the introduction of a heating system for the walls of the electrostatic precipitator body, is achieved due to the presence in the electrostatic precipitator of a heating element made with the possibility of heating the walls of the electrostatic precipitator body and maintaining a predetermined temperature inside the electrostatic precipitator body. 11 p.p. f-ly, 4 dwg.

Description

Область техникиTechnology area

Настоящее техническое решение относится к области электрической очистки газов от пыли (дисперсных взвесей) и может быть использовано преимущественно в теплоэнергетике, в химических и металлургических производствах и в других отраслях.This technical solution relates to the field of electrical cleaning of gases from dust (dispersed suspensions) and can be used mainly in heat power engineering, in chemical and metallurgical industries and in other industries.

Уровень техникиState of the art

В настоящее время известны различные конструкции электрофильтров, применяемых для очистки газов от пыли (дисперсных взвесей) с высоким содержанием оксидов серы. В частности, известен электрофильтр, схематично показанный на Фиг.1, содержащий корпус 1 с диффузором 2 на входе и конфузором 3 на выходе, расположенные в корпусе осадительные 4 и коронирующие 5 электроды с системой подвеса 6, механизмы встряхивания 7, высоковольтные электроагрегаты питания 8, соединенные посредством изоляторов 9 с коронирующими электродами, ригели 10 и бункеры 11 (см. Справочник по пыле-золоулавливанию под ред. А.А.Русанова, Москва, «Энергия», 1975, стр. 188-190). At present, various designs of electrostatic precipitators are known, which are used to clean gases from dust (dispersed suspensions) with a high content of sulfur oxides. In particular, an electrostatic precipitator is known, schematically shown in Fig. 1, containing a housing 1 with a diffuser 2 at the inlet and a confuser 3 at the outlet, precipitating 4 and corona electrodes located in the housing with a suspension system 6, shaking mechanisms 7, high-voltage power supply units 8, connected by means of insulators 9 with corona electrodes, crossbars 10 and bunkers 11 (see the Handbook on dust and ash collection, edited by A.A. Rusanov, Moscow, "Energy", 1975, pp. 188-190).

Недостатком известной конструкции является то, что при остановке работы электрофильтра происходит ярко выраженный процесс кислотной коррозии, который приводит к ускоренному повреждению конструкции. Этот процесс связан с тем, что после остановки подачи газа температура внутри корпуса понижается, вследствие чего охлаждается внутренняя поверхность и пыль с высоким содержанием оксидов серы, оставшаяся на внутренних поверхностях и стенках. В результате образуется серная кислота, запускающая процесс кислотной коррозии корпуса и иных элементов электрофильтра.The disadvantage of the known design is that when the electrostatic precipitator is stopped, a pronounced process of acid corrosion occurs, which leads to accelerated damage to the structure. This process is associated with the fact that after stopping the gas supply, the temperature inside the housing decreases, as a result of which the inner surface and dust with a high content of sulfur oxides remaining on the inner surfaces and walls are cooled. As a result, sulfuric acid is formed, which triggers the process of acid corrosion of the housing and other elements of the electrostatic precipitator.

Задачей настоящего технического решения является повышение срока эксплуатации и надежности электрофильтра, его конструктивных элементов, за счет предотвращения их кислотной коррозии.The objective of this technical solution is to increase the service life and reliability of the electrostatic precipitator and its structural elements by preventing their acid corrosion.

РаскрытиеDisclosure

Объектом настоящего технического решения является электрофильтр, содержащий корпус с диффузором на входе и конфузором на выходе, расположенные в корпусе осадительные и коронирующие электроды с системой подвеса, образующие сегменты коронирующей системы, механизмы встряхивания, высоковольтные электроагрегаты питания, соединенные посредством изоляторов с коронирующими электродами, ригели и бункеры.The object of this technical solution is an electrostatic precipitator containing a housing with a diffuser at the inlet and a confuser at the outlet, deposition and corona electrodes with a suspension system located in the housing, forming segments of the corona system, shaking mechanisms, high-voltage power supply units connected by means of insulators with corona electrodes, crossbars and bunkers.

Технический результат в заявляемом электрофильтре достигается тем, что на внешней стороне корпуса электрофильтра установлен нагревательный элемент, выполненный с возможностью подогрева стенок корпуса электрофильтра и поддержания заданной температуры внутри корпуса электрофильтра.The technical result in the inventive electrostatic precipitator is achieved by the fact that a heating element is installed on the outer side of the electrostatic precipitator body, made with the possibility of heating the walls of the electrostatic precipitator body and maintaining a predetermined temperature inside the electrostatic precipitator body.

Возможен вариант осуществления, согласно которому нагревательный элемент представляет собой электронагреватель, выполненный с возможностью подключения к сети электропитания.An embodiment is possible according to which the heating element is an electric heater capable of being connected to a power supply network.

Возможен вариант осуществления, согласно которому нагревательный элемент представляет собой радиатор отопления, выполненный с возможностью подключения к магистрали перегретого пара.An embodiment is possible according to which the heating element is a heating radiator adapted to be connected to the superheated steam line.

Возможен вариант осуществления, согласно которому нагревательный элемент представляет собой группу из нескольких нагревательных элементов.An embodiment is possible, according to which the heating element is a group of several heating elements.

Возможен вариант осуществления, согласно которому группа нагревательных элементов расположена на одной части корпуса электрофильтра.An embodiment is possible, according to which the group of heating elements is located on one part of the electrostatic precipitator housing.

Возможен вариант осуществления, согласно которому группа нагревательных элементов расположена на нескольких различных частях корпуса электрофильтра.An embodiment is possible, according to which the group of heating elements is located on several different parts of the electrostatic precipitator housing.

Возможен вариант осуществления, согласно которому дополнительно введен регулятор температуры, выполненный с возможностью изменения заданной температуры нагревательного элемента.An embodiment is possible, according to which a temperature controller is additionally introduced, made with the ability to change the preset temperature of the heating element.

Возможен вариант осуществления, согласно которому дополнительно введен датчик температуры, выполненный с возможностью определения температуры внутри корпуса электрофильтра. An embodiment is possible, according to which a temperature sensor is additionally introduced, configured to determine the temperature inside the electrostatic precipitator housing.

Возможен вариант осуществления, согласно которому дополнительно введен автоматический регулятор, связанный с датчиком температуры и выполненный с возможностью регулировки температуры нагревательного элемента с обеспечением возможности поддержания заданной температуры внутри корпуса электрофильтра.An embodiment is possible, according to which an automatic regulator is additionally introduced, connected to the temperature sensor and configured to adjust the temperature of the heating element so as to maintain a predetermined temperature inside the electrostatic precipitator housing.

Возможен вариант осуществления, согласно которому нагревательный элемент выполнен с возможностью подогрева стенок корпуса электрофильтра и поддержания заданной температуры не ниже 120ºC внутри корпуса электрофильтра.An embodiment is possible, according to which the heating element is configured to heat the walls of the electrostatic precipitator body and maintain a predetermined temperature not lower than 120ºC inside the electrostatic precipitator body.

Возможен вариант осуществления, согласно которому на внешней стороне корпуса расположен слой теплоизоляции, причем нагревательный элемент установлен между внешней стороной корпуса и слоем теплоизоляции.An embodiment is possible, according to which a layer of thermal insulation is located on the outer side of the housing, and the heating element is installed between the outer side of the housing and the layer of thermal insulation.

Возможен вариант осуществления, согласно которому поверх слоя теплоизоляции установлен слой обшивки, выполненный из листового материала.An embodiment is possible, according to which a skin layer made of sheet material is installed on top of the thermal insulation layer.

Система обогрева позволяет поддерживать температуру, требующуюся для обеспечения условий, при которых невозможно образование серной кислоты на внутренних поверхностях корпуса электрофильтра и его отдельных элементов.The heating system allows maintaining the temperature required to ensure conditions under which the formation of sulfuric acid on the inner surfaces of the electrostatic precipitator housing and its individual elements is impossible.

Технический результат - повышение надежности и срока эксплуатации электрофильтра и его конструктивных элементов за счет внедрения системы обогрева стенок корпуса электрофильтра.The technical result is to increase the reliability and service life of the electrostatic precipitator and its structural elements by introducing a heating system for the walls of the electrostatic precipitator body.

Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings

На фиг.1 показан неограничивающий вариант осуществления электрофильтра с местным вырезом согласно известному уровню техники и заявляемому техническому решению (вид сбоку).Figure 1 shows a non-limiting embodiment of an electrostatic precipitator with a local cutout according to the prior art and the claimed technical solution (side view).

На фиг.2 схематично показан неограничивающий вариант заявляемого электрофильтра (вид спереди).Figure 2 schematically shows a non-limiting version of the inventive electrostatic precipitator (front view).

На фиг.3 схематично показан неограничивающий вариант установки нагревательного элемента между стенкой корпуса электрофильтра и слоем теплоизоляции.Figure 3 schematically shows a non-limiting embodiment of the installation of a heating element between the wall of the housing of the electrostatic precipitator and the layer of thermal insulation.

На фиг.4 показан заявляемый электрофильтр с нагревательными элементами согласно неограничивающему варианту осуществления (вид сбоку).Figure 4 shows the inventive electrostatic precipitator with heating elements according to a non-limiting embodiment (side view).

ОписаниеDescription

На фиг. 1-4 изображен заявляемый электрофильтр, который содержит корпус 1, с диффузором 2 на входе и конфузором 3 на выходе. В корпусе расположены осадительные 4 и коронирующие 5 электроды с системой подвеса 6, механизмы встряхивания 7, высоковольтные электроагрегаты питания 8, соединенные посредством изоляторов 9 с коронирующими электродами 5, ригели 10 и бункеры 11, внешние стенки 12 корпуса 1. Описанная выше конструкция, показанная на фиг.1, совпадает с конструкцией известного уровня техники.FIG. 1-4 shows the inventive electrostatic precipitator, which contains a housing 1, with a diffuser 2 at the inlet and a confuser 3 at the outlet. The housing contains 4 precipitation and 5 corona electrodes with a suspension system 6, shaking mechanisms 7, high-voltage power supply units 8 connected by means of insulators 9 to corona electrodes 5, crossbars 10 and bins 11, outer walls 12 of housing 1. The above-described structure, shown on Fig. 1 is the same as in the prior art.

Особенности заявляемого технического решения показаны на фиг. 2-4 и будут подробнее описаны ниже.Features of the proposed technical solution are shown in Fig. 2-4 and will be described in more detail below.

Технический результат в заявляемом электрофильтре достигается тем, что на внешней стороне корпуса 1 электрофильтра установлен нагревательный элемент 15, выполненный с возможностью подогрева стенок 12 корпуса 1 электрофильтра и поддержания заданной температуры внутри корпуса 1 электрофильтра.The technical result in the inventive electrostatic precipitator is achieved by the fact that a heating element 15 is installed on the outer side of the electrostatic precipitator body 1, made with the possibility of heating the walls 12 of the electrostatic precipitator body 1 and maintaining a predetermined temperature inside the electrostatic precipitator body 1.

Нагревательный элемент 15 может быть установлен посредством кронштейнов и закреплен как непосредственно на стенке 12 корпуса 1 электрофильтра, так и на иных опорных конструкциях с обеспечением возможности подогрева стенок 12 корпуса 1 электрофильтра.The heating element 15 can be installed by means of brackets and fixed both directly on the wall 12 of the electrostatic precipitator body 1 and on other supporting structures with the possibility of heating the walls 12 of the electrostatic precipitator body 1.

Возможен вариант осуществления, согласно которому нагревательный элемент 15 представляет собой электронагреватель, выполненный с возможностью подключения к сети электропитания (не показана).An embodiment is possible according to which the heating element 15 is an electric heater capable of being connected to a power supply network (not shown).

В качестве электронагревателя 15 может быть использовано один или несколько ТЭНов, спиралей, пластин, греющих проводов и любых иных элементов, выполненных с возможностью преобразования электрической энергии в тепловую.One or more heating elements, spirals, plates, heating wires and any other elements made with the possibility of converting electrical energy into thermal energy can be used as an electric heater 15.

Возможен вариант осуществления, согласно которому нагревательный элемент 15 представляет собой радиатор отопления, выполненный с возможностью подключения к магистрали перегретого пара.An embodiment is possible, according to which the heating element 15 is a heating radiator adapted to be connected to the superheated steam line.

В качестве радиатора отопления может выступать трубопровод или система трубопроводов, которые могут быть подключены, например, к магистрали перегретого пара. Как будет понятно специалисту, магистраль перегретого пара может быть доступна на различных производствах в зоне установки электрофильтра, таким образом, обеспечивается возможность использования имеющихся ресурсов для экономии энергопотребления.A pipeline or a pipeline system can act as a heating radiator, which can be connected, for example, to a superheated steam line. As will be understood by a person skilled in the art, the superheated steam line can be available in various industries in the area of the electrostatic precipitator, thus making it possible to use the available resources to save energy consumption.

Возможен вариант осуществления, согласно которому нагревательный элемент 15 представляет собой группу из нескольких нагревательных элементов.An embodiment is possible, according to which the heating element 15 is a group of several heating elements.

В частности, на фиг. 4 показан неограничивающий вариант осуществления, согласно которому нагревательный элемент 15 выполнен в виде множества панелей.In particular, in FIG. 4 shows a non-limiting embodiment in which the heating element 15 is formed as a plurality of panels.

Возможен вариант осуществления, согласно которому группа нагревательных элементов 15 расположена на одной части корпуса 1 электрофильтра. Например, как показано на фиг. 3-4.A possible embodiment, according to which the group of heating elements 15 is located on one part of the housing 1 of the electrostatic precipitator. For example, as shown in FIG. 3-4.

Возможен вариант осуществления, согласно которому группа нагревательных элементов расположена на нескольких различных частях корпуса 1 электрофильтра.A possible embodiment, according to which the group of heating elements is located on several different parts of the housing 1 of the electrostatic precipitator.

В качестве частей корпуса 1 электрофильтра, на внешних сторонах которых могут быть установлены нагревательные элементы, могут быть, в частности, одно или несколько из: бункеры 11 электрофильтра; стенки 12 электрофильтра (показано на фиг. 2-4); диффузоров 2; конфузора 3 электрофильтра.As parts of the housing 1 of the electrostatic precipitator, on the outer sides of which heating elements can be installed, there can be, in particular, one or more of: bunkers 11 of the electrostatic precipitator; walls 12 of the electrostatic precipitator (shown in Fig. 2-4); diffusers 2; confuser 3 electrostatic precipitators.

Места установки, мощность, размер и тип нагревательных элементов 15 могут быть выбраны исходя из конструктивных особенностей электрофильтра, условий эксплуатации, заданных температурных режимов, потребляемой мощности, габаритных размеров и т.д.Places of installation, power, size and type of heating elements 15 can be selected based on the design features of the electrostatic precipitator, operating conditions, set temperature conditions, power consumption, overall dimensions, etc.

Возможен вариант осуществления, согласно которому дополнительно введен регулятор температуры (не показан), выполненный с возможностью изменения заданной температуры нагревательного элемента 15. Принцип действия и конструктивные особенности регулятора никак конкретно не ограничены, например, может быть использован механический, электромеханический, электронный регулятор.An embodiment is possible, according to which a temperature controller (not shown) is additionally introduced, made with the ability to change the set temperature of the heating element 15. The principle of operation and design features of the controller are not particularly limited, for example, a mechanical, electromechanical, electronic controller can be used.

Возможен вариант осуществления, согласно которому дополнительно введен датчик температуры, выполненный с возможностью определения температуры внутри корпуса электрофильтра. Датчик может представлять собой, например, термопару, терморезистор, цифровой контактный или бесконтактный датчик, устанавливаемый на внешней стороне корпуса 1 электрофильтра, либо непосредственно внутри корпуса 1 электрофильтра.An embodiment is possible, according to which a temperature sensor is additionally introduced, configured to determine the temperature inside the electrostatic precipitator housing. The sensor can be, for example, a thermocouple, thermistor, digital contact or proximity sensor installed on the outside of the ESP housing 1, or directly inside the ESP housing 1.

Возможен вариант осуществления, согласно которому дополнительно введен автоматический регулятор, связанный с датчиком температуры и выполненный с возможностью регулировки температуры нагревательного элемента 15 с обеспечением возможности поддержания заданной температуры внутри корпуса электрофильтра.An embodiment is possible, according to which an automatic regulator is additionally introduced, connected to the temperature sensor and made with the possibility of adjusting the temperature of the heating element 15 with the ability to maintain a predetermined temperature inside the electrostatic precipitator housing.

Возможен вариант осуществления, согласно которому нагревательный элемент 15 выполнен с возможностью подогрева стенок 12 корпуса 1 электрофильтра и поддержания заданной температуры не ниже 120ºC внутри корпуса электрофильтра. Оптимальная заданная температура внутри корпуса может быть выбрана в диапазоне от 120 до 240ºC в зависимости от концентрации кислоты, влажности, давления(состава газа и давления).A possible embodiment, according to which the heating element 15 is configured to heat the walls 12 of the housing 1 of the electrostatic precipitator and maintain a predetermined temperature not lower than 120ºC inside the housing of the electrostatic precipitator. The optimum preset temperature inside the housing can be selected in the range from 120 to 240ºC depending on the acid concentration, humidity, pressure (gas composition and pressure).

Возможен вариант осуществления, согласно которому на внешней стороне корпуса расположен слой теплоизоляции 13, причем нагревательный элемент 15 установлен между внешней стороной корпуса и слоем теплоизоляции 13. В качестве теплоизоляции 13 могут применяться, например, плита базальтовая, минеральная вата и пр.).An embodiment is possible, according to which a layer of thermal insulation 13 is located on the outer side of the housing, and the heating element 15 is installed between the outer side of the housing and the layer of thermal insulation 13. For example, a basalt plate, mineral wool, etc. can be used as thermal insulation 13).

Возможен вариант осуществления, согласно которому поверх слоя теплоизоляции 13 установлен слой обшивки 14, выполненный из листового материала. В качестве обшивки 14 может быть использовано, например, лист профилированный, лист оцинкованный и пр. An embodiment is possible, according to which a skin layer 14 made of sheet material is installed on top of the thermal insulation layer 13. As cladding 14 can be used, for example, profiled sheet, galvanized sheet, etc.

Наличие одного или нескольких нагревательных элементов 15 позволяет поддерживать заданную температуру после выключения подачи горячего газа в корпус электрофильтра, либо в случае отклонения температуры от заданного уровня, вызванного иными причинами. Следовательно, в заявленной конструкции по сравнению с известным аналогом может быть обеспечено условие сохранности корпуса за счет предотвращения кислотной коррозии.The presence of one or more heating elements 15 makes it possible to maintain a predetermined temperature after the hot gas supply to the electrostatic precipitator is turned off, or in case of temperature deviation from the predetermined level due to other reasons. Consequently, in the claimed design, in comparison with the known analogue, the condition for the safety of the body can be ensured by preventing acid corrosion.

Принцип работы заявляемого электрофильтра соответствует стандартному за исключением того, что на время отключения электрофильтра либо при снижении заданной рабочей температуры внутри корпуса электрофильтра осуществляется дополнительный подогрев корпуса посредством нагревательного элемента 15, расположенного на внешней стороне стенки корпуса электрофильтра.The principle of operation of the inventive electrostatic precipitator corresponds to the standard, except that at the time of switching off the electrostatic precipitator or when the specified operating temperature inside the electrostatic precipitator decreases, the body is additionally heated by means of a heating element 15 located on the outer side of the wall of the electrostatic precipitator body.

Представленные иллюстративные варианты осуществления, примеры и описание служат лишь для обеспечения понимания заявляемого технического решения и не являются ограничивающими. Другие возможные варианты осуществления будут ясны специалисту из представленного описания. Объем настоящей полезной модели ограничен лишь прилагаемой формулой полезной модели.The presented illustrative embodiments, examples and description serve only to provide an understanding of the claimed technical solution and are not limiting. Other possible options for implementation will be clear to the person skilled in the art from the description provided. The scope of this utility model is limited only by the attached utility model claims.

Claims

1. Electrostatic precipitator containing a housing with a diffuser at the inlet and a confuser at the outlet, located in the housing and collecting and corona electrodes with a suspension system, forming segments of the corona system, shaking mechanisms, high-voltage power supply units connected by means of insulators with corona electrodes, crossbars and bunkers, characterized by the fact that a heating element is installed on the outer side of the electrostatic precipitator body, made with the possibility of heating the walls of the electrostatic precipitator body and maintaining a predetermined temperature inside the electrostatic precipitator body.

2. Electrostatic precipitator according to claim 1, characterized in that the heating element is an electric heater capable of being connected to a power supply network.

3. Electrostatic precipitator according to claim 1, characterized in that the heating element is a heating radiator adapted to be connected to a superheated steam line.

4. Electrostatic precipitator according to claim 1, characterized in that the heating element is a group of several heating elements.

5. Electrostatic precipitator according to claim 4, characterized in that the group of heating elements is located on one part of the electrofilter housing.

6. Electrostatic precipitator according to claim 4, characterized in that the group of heating elements is located on several different parts of the electrofilter housing.

7. Electrostatic precipitator according to claim 1, characterized in that a temperature controller is additionally introduced, which is configured to change the preset temperature of the heating element.

8. Electrostatic precipitator according to claim 7, characterized in that a temperature sensor is additionally introduced, configured to determine the temperature inside the electrofilter housing.

9. Electrostatic precipitator according to claim 8, characterized in that an automatic regulator is additionally introduced, connected to the temperature sensor and configured to adjust the temperature of the heating element so as to maintain a predetermined temperature inside the electrofilter housing.

10. Electrostatic precipitator according to claim 1, characterized in that the heating element is configured to heat the walls of the electrofilter housing and maintain a predetermined temperature not lower than 120ºC inside the electrofilter housing.

11. Electrostatic precipitator according to claim 1, characterized in that a thermal insulation layer is located on the outer side of the housing, and a heating element is installed between the outer side of the housing and the thermal insulation layer.

12. Electrostatic precipitator according to claim 11, characterized in that a skin layer made of sheet material is installed on top of the thermal insulation layer.