4.1 Типи і конструкції електрофільтрів

 

Широке використання електрофільтрів в різних галузях промисло-вос­ті привело до створення різних типів і конструкцій апаратів.
За розміщенням зон зарядки і осаджування електрофільтри поді-ляються на однозонні та двозонні. В однозонних (рис. 4.3) зони зарядки і осадження суміщені, а в двозонних (рис. 4.4) зарядка проходить в іонізаторі, а оса­джування – в осаджувачі.

 

Двозонні апарати отримали деяке розповсюдження для очищення по­ві­тря, яке поступає в лабораторії і цехи, вміст пилу в яких суворо регла-мен­тується.

Рисунок 4.3 – Конструктивна схема однозонного двопільного електрофільтра:
 1 – корпус;  2 – газорозподільна  решітка; 3 – система коронувальних електродів; 4 – осаджувальні електроди

 

Залежно від направлення газів в активній зоні фільтри поді­ляються на вертикальні та горизонтальні. За способом видалення осаджених на електродах частинок розріз­ню­ють сухі та мокрі електрофільтри. В сухих електрофільтрах час­тинки, які осіли на електродах, видаляються за допомогою струшування, а в мокрих – змиваються водою.

 

Залежно від числа послідовно розташованих систем електродів бу­вають одно-, дво-, три- і чотирипільні електрофільтри, а залеж­но від числа паралельно розташованих систем – одно-, дво- і три­секційні. Секції можуть бути розділені глухою перегородкою або тіль­ки на електронних полях. На рис. 4.3 зображений двопільний односекційний електрофільтр. Найрозповсюдженим типом сухих електрофільтрів є багатопі­ль­ний горизонтальний електрофільтр. Наявність декількох послідовних полів поліпшує умови вловлювання частинок через можли­вість диференці­ації електричного режиму і режиму струшування електро­дів на полях.

 

Рисунок 4.4 – Конструктивна схема двозонного електрофільтра:
1– корпус; 2 – іонізатор; 3 – електроди іонізатора; 4 – осаджувач;       5 – осаджувальні електроди; 6 – коронувальні електроди

 

Вертикальні електрофільтри в більшості є однопільними, що значно обмежує їх застосування для сухого пиловловлювання через низьку ефек­тивність.

 

Мокрі електрофільтри виконують вертикальними однопільними або горизонтальними багатопільними. Електрофільтраційна установка (рис. 4.4) складається з власне елек-трофільтра 7, агрегатів живлення (1, 2 і 3) і систем видалення пилу чи шлаку.

 

До агрегатів живлення відносяться регулятор напруги, підви-щувальний трансформатор і високовольтний випрямляч. Так як ефективність електро­фільтра тим вища, чим ближча робоча напруга до пробивної, для забезпе­чення оптимального режиму апарата необхідно регулювати напругу на електродах, підтримуючи її на максимально високому рівні. Пробивна на­пруга в електрофільтрі залежить від багатьох факторів (кількості очищува­них газів, їх температури, густини і вологості, концентрації частинок в га­зах, наявності шару пилу на електродах тощо), тому коливається в значних межах, особливо в сухих елект­рофільтрах. В зв’язку з цим швидкість і спо­сіб регулювання напруги чи струму та ступінь автоматизації цього процесу мають першорядне значення.

 

Рисунок 4.4 – Схема електрофільтраційної установки:
1 – регулятор на­пруги; 2 – підвищувальний трансформатор; 3 – високовольтний випрямляч; 4 – високовольтний, кабель; 5 – заземлення; 6 – ізолятор; 7 – електрофільтр; 8 – осаджувальний електрод; 9 – коронувальний електрод

 

Ступінь очищення в електрофільтрі  значно залежить від способу і режиму регенерації електродів. В сухих електрофільтрах для видалення пилу з осаджувальних і коронувальних електродів застосовуєть­ся ударно-моло­ткова, пружинно-кулачкова, магнітно-імпульсна і віб­раційна системи струшування. Для видалення осаджених твердих части­нок в мокрих елект­рофільтрах застосовується періодичне або безперер­вне промивання елект­родів подачею на електроди необхідної кількості промивної рідини, яка зми­ває осаджений пил. В промисловості використовують декілька типових конструкцій сухих і мокрих електрофільтрів, які застосовуються для очищення тех­нологічних викидів. В таблиці 4.1 наведені основні технічні характе­ристики деяких су­хих електрофільтрів.

 

Електрофільтри серії УГ – уніфіковані горизонтальні сухі за­гально-про­мислового призначення. Випускаються трьох габаритів за­лежно від активної висоти поля:
-  УГ1 з активною висотою поля 4,2 м;
-  УГ2 з активною висотою поля 7,5 м;
-  УГ3 а активною висотою по­ля 12,2 м.

 

Електрофільтри першого і другого габаритів мають активну довжи­ну поля 2,5 м, а електрофільтри третього габариту – 4 м. Електрофільтри першого габариту випускаються дво- і трипільними, а другого і третього – три- і чотирипільними. Осаджувальні електроди в електрофільтрах УГ з профільованих тонко­стінних широкосмугових елементів відкритого профілю з нижнім молот­ко­вим струшуванням.

 

Коронувальні електроди – рамної конструкції, з боковим підвішен-ням на кварцових опорно-прохідних ізоляторах і молотковим струшу-ванням, Елеме­нти коронувальних електродів   голчасті, з стальної штаби з виштампованим вістрям. Корпуси електрофільтрів УГ розраховані на роботу при розріджен­ні до 3000...4000 Па і заповненні бункерів пилом з насипною масою до     1500 кг/м3.

 

Електрофільтри серії  ЕГА – горизонтальні модифікації А, виготов-ля­ються в широкому діапазоні типорозмірів з уніфікованими вузлами, що до­зволяє забезпечити найкращі техніко-економічні показники устано­вок еле­ктрогазоочищення.

 

Електродна система складена з широкосмугових (ширина елемента 640 мм) елементів відкритого профілю і рамних коро­нувальних електродів з голчастими елементами.    Відстань між одно­ймен­ними електродами  300 мм. Електрофільтри з числом проходів від 10 до 40 – односекційні, від 48 до 88 – двосекційні.

 

Умовне позначення типорозміру електрофільтра: Е – електрофільтр; Г – горизонтальний; А – модифікація; числа після букв означають: перше – кількість секцій; друге – число газових проходів; третє – номінальна ви­сота електродів, м; четверте – кількість елементів в осаджувальному елект­роді; п’яте – кількість електричних полів по довжи­ні електрофільтра.

 

Електрофільтри серії УВ – уніфіковані вертикальні пластинкові сухі для очищення газів при температурі до 250°С.  Мають одне поле активною до­вжиною 7,4 м і розділені на 1...3 секції.

 

Основні конструктивні елементи електрофільтрів серії УВ, в тому числі профіль і розміри елементів осаджувальних електродів, коронувальні електроди, вузли механізмів струшування уніфіковані з відповідними елементами електрофільтрів серії УГ.

 

Електрофільтри серії УВВ – уніфіковані вертикальні пластинкові сухі електрофільтри для вловлювання з газів вугільного пилу при температурі до 130°С.

 

Особливістю електрофільтрів серії УВВ є те, що через можливе виник­нення вибухонебезпеки при накопиченні вугільного пилу корпуси елект­рофільтрів виконані у вигляді шахти, відкритої в атмос­феру. Це запобігає зруйнуванню корпуса при вибухах або спалахах.
Основні технічні характеристики мокрих електрофільтрів наведе­ні в таблиці 4.2.

 

Електрофільтри типу С і ПГ – однопільні вертикальні трубчасті елект­рофільтри в циліндричному корпусі,  розраховані на роботу під тиском до 0,03 МПа при температурі до 60°С.

 

Електрофільтри типу С призначені для вловлювання смоли з газів коксохімічних виробництв і генераторних газів, а електрофільтри типу ПГ – для вловлювання смоли і пилу з генераторних газів або для аналогічних умов.

 

Осаджувальні електроди виготовляються з стальних труб внутрішнім діаметром від 250 до 260 мм, коронувальні елект­роди – з ніхромової проволоки діа­метром  3 мм.

 

Система коронувальних електродів підвішується до корпуса на тарілчас­тих фарфорових ізоляторах, розташованих в обігрівних ко­робках, струмо­підвід в електрофільтр виконаний за допомогою спеціаль­них про-хідних ізо­ляторів. Електрофільтри типу ПГ забезпечені систе­мою періодичного про­мивання, яка складається. з колектора з форсун­ками, розташованого над активною зоною. В електрофільтрах типу С ця система не передбачена, тому що вловлювана смола стікає з електро­дів самостійно.          

 

Електрофільтри типу ШМК – вертикальні, однопільні, з шестигран­ними трубчастими осаджувальними електродами, призначені для очищення піч­ного газу контактного відділення у виробництві сірчаної кислоти від ту­ману сірчаної кислоти, оксидів миш’яку і селену.  Апарати розраховані на розрідження до 6 кПа і температуру до 50°С.

 

Система осаджувальних елект­родів – пакет виконаних у вигляді сот свинцевих шестигранни­ків, підвішених верхньою частиною до освинцьованої трубної решітки. Коронувальний електрод –  освинцьована стальна проволока. Система коро­нувальних електродів підвішується на фарфорових ізоляторах. Корпус елект­рофільтра стальний, циліндричний, з кислотно- стійкою футеровкою.

 Таблиця 4.2 – Технічні характеристики трубчастих мокрих електрофільт­рів

Показники	Марка електрофільтра
	С-5,0	С-7,2	ПГ-8	ШМК-4,5
Площа активного перерізу, м2	5,0	7,2	7,8	4,5
Число секцій	1	1	1	1
Число полів	1	1	1	1
Внутрішній діаметр осаджувального електрода, м	250	250	250	-
Активна довжина електричного поля, м	3,5	3,5	3,5	-
Кількість осаджувальних електродів	104	148	156	86
Розрахунковий тиск газу, МПа	0,03	0,03	0,0008	0,005
Максимальна температура очищування газів, °С	60	60	60	50
Розміри:
діаметр корпуса, м	3,9	4,6	5,0	-
Висота, м	13,3	16,2	15,5	-

Вінниця ВНТУ 2010