По форме осадительных электродов
Все электрофильтры в зависимости от того, какую форму имеют осадительные электроды, делятся на две основных группы:
· трубчатые устройства;
· пластинчатые устройства.
Трубчатые электрофильтры. Описание и конструкция
В электрофильтрах первой группы (трубчатые устройства) в качестве осадительных электродов используют круглые металлические трубы, либо же шестигранные, а коронирующими электродами выступают проволоки, которые натягивают по оси труб.
Трубы имеют длину обычно от 3000 до 4000 миллиметров, а их диаметр составляет в педелах от 150 до 300 миллиметров. Очистка нейтральных газов проводится, как правило, в электрофильтрах, имеющих стальные трубы. Кислые же газы очищают в фильтрах с трубами, выполненными из свинца.
Трубчатый электрофильтр состоит из следующих элементов: входного и выходного газохода, трубчатых осадительных и коронирующих электродов, рамы, изоляторов, боковой коробки, встряхивающего устройства и конического днища.
Принцип действия этого аппарата следующий. Подлежащий очистке газ снизу по газоходу сначала входит в камеру электрофильтра, затем идет вверх, проходит через электрическое поле в осадительных электродах, и после этого выходит через расположенный на самом верху газоход. Коронирующие электроды из проволоки диаметром от 1,5 до 2 миллиметров, расположенные по оси труб, подвешены на общей раме, которая опирается на изоляторы. Последние установлены в боковых коробках – это позволяет избежать их загрязнение. Частицы пыли осаждаются на внутренней стороне труб, стряхиваются действием расположенного выше труб ударного приспособления и падают в коническое днище.
Газ через трубы для наилучшего осаждения частиц следовало бы пропускать сверху вниз, однако на практике его вводят именно снизу, так как газ в данном случае попадает к месту расположения изоляторов уже очищенным. Это предотвращает загрязнение изоляторов. В многосекционных электрофильтрах газ движется попеременно – то снизу вверх, то сверху вниз и таким образом проходит последовательно через все секции.
Пластинчатые электрофильтры. Описание и конструкция
В пластинчатых электрофильтрах осадительными электродами служат несколько параллельных поверхностей, между которыми подвешен ряд коронирующих проводов. Осадительные электроды чаще всего изготавливают из гладких металлических листов. Правда, в некоторых случаях они могут быть выполнены из волнистых листов, или же прутков или сеток, которые натягивают на рамы и подвешивают на близком расстоянии друг к другу.
Сами же пластинчатые электрофильтры изготавливают в двух вариациях: они могут быть горизонтальными, либо же вертикальными. Высота осадительных электродов в горизонтальных устройствах составляет от 3 до 18 метров, а в вертикальных – до 15 метров.
Вертикальный пластинчатый электрофильтр состоит из следующих элементов: входного и выходного газохода, камеры, пластинчатых осадительных и коронирующих электродов.
Принцип действия такого электрофильтра следующий. Газ через входной газоход поступает в камеру электрофильтра, огибает ее перегородку, проходит между пластинчатыми осадительными электродами снизу вверх и оказывается в поле коронирующих электродов, после чего удаляется из устройства через выходной газоход. Электроды в электрофильтре подвешены свободно к верхней части камеры. Пыль оседает на пластинах осадительных электродов и при их встряхивании осыпается в нижнюю часть камеры, после чего удаляется из аппарата.
При выборе конструкции электрофильтра решающими являются такие факторы, как все свойства газа (химический состав, температура, давление и влажность), подлежащего очистке, заданная полнота его очистки, а так же свойства находящейся в газе дисперсной фазы (концентрация, дисперсность и электропроводность) и так далее.
Трубчатые электрофильтры перед своими «собратьями» - пластинчатыми устройствами имеют некоторые преимущества. В них лучше распределяется газ и создается более эффективное электрическое поле, что позволяет несколько улучшить очистку газа или же увеличить скорость его протекания, то есть повысить производительность аппарата.
Однако у трубчатых электрофильтров, помимо достоинств, есть и некоторые недостатки. Они довольно сложны в монтаже, а встряхивание коронирующих электродов вызывает трудности; эти электроды так же нередко раскачиваются. Да и расход энергии на единицу длины проводов в трубчатом аппарате несколько больше, чем у любого пластинчатого электрофильтра.
Трубчатые электрофильтры обычно используют тогда, когда необходима полная очистка газа или условия осаждения несколько затруднены специфическими особенностями свойств газа или пыли, а так же в тех случаях, когда не требуется встряхивание электродов (к примеру, при осаждении какой-либо жидкости из туманов).
Пластинчатые электрофильтры обладают следующими достоинствами: простотой монтажа, удобством встряхивания электродов и возможностью увеличения производительности камеры (разумеется, до определенной степени) без увеличения ее первоначальных размеров.
Вертикальный пластинчатый электрофильтр
Конструкция вертикального пластинчатого двухкамерного электрофильтра включает в себя следующие элементы: входной и выходной газоходы, вертикальную камеру, осадительные и коронирующие электроды, камеры, раму, пылесборник, клапан и распределительную решетку.
Камеры данного электрофильтра выполнены из кирпича, а сборники для пыли изготовлены из такого прочного материала, как железобетон, который изнутри футерован еще кислотоупорным кирпичом.
Осадительные электроды в этом вертикальном пластинчатом двухкамерном электрофильтре представляют собой тонкие пластины, выполненные из стальной проволоки, толщина которой составляет всего 3 миллиметра. Эти пластины подвешены друг от друга на расстоянии 250 миллиметров. Коронирующие электроды изготавливают обычно либо из нихромовой тонкой (2 миллиметра) проволоки, либо же из фехралевой проволоки того же диаметра, которые натягивают между верхней и нижней рамой на расстоянии 200-т миллиметров друг от друга. Обе рамы, соединенные тягами, подвешены с помощью тяги и траверсы к наружным изоляторам из фарфора. Встряхивание электродов осуществляется ручным способом с помощью специального ударного устройства. Стоит отметить, что коронирующие электроды в данном устройстве встряхивают, ударяя по раме, через каждые два часа, но только после отключения электрического тока.
Подлежащий очистке сернистый газ, поступает сначала посредством входного газохода в камеру, а затем, пройдя через распределительные решетки, проходит в две камеры аппарата, которые подключены параллельно.
Решетки в целях очищения их от пыли сделаны поворотными. Они служат для распределения газа по всему сечению электрофильтра.
Газ, пройдя через электрическое поле и затворы, аналогичные тем, что установлены на входе аппарата, попадает в камеру, и затем посредством выходного газохода удаляется из электрофильтра.
Под входными затворами есть еще так называемые дроссельные затворы, с помощью которых перекрывают поступление газа на то время, когда проводят встряхивание электродов.
Осевшая на электродах пыль стряхивается и попадает в сборники, откуда ее периодически выгружают.
Вертикальные пластинчатые двухкамерные электрофильтры, работающие на очистке печных газов сернокислотного производства, способны при скорости газа 0,7 метров в секунду снижать его запыленность до 0,2 грамм на кубический метр.
Горизонтальный пластинчатый электрофильтр
Конструкция горизонтального пластинчатого электрофильтра, служащего для улавливания частичек пыли из газов с высокой (от 400 до 450 градусов) температурой, состоит из следующих элементов: входного и выходного газоходов, камеры, осадительного и коронирующих электродов, балки, пускового вентилятора и коробки изоляторов.
Электроды, подвешенные близко друг от друга, в целях предотвращения их колебания, изготавливают, как правило, из довольно толстых (диаметр 8 миллиметров) стальных прутков.
За счет того, что поток газа движется в горизонтальном направлении и проходит последовательно целых три электрических поля (в трех камерах аппарата), в горизонтальных пластинчатых электрофильтрах достигается самая высокая степень очистки газов.