本實用新型涉及工業(yè)氣體凈化領(lǐng)域,具體而言,涉及一種電極結(jié)構(gòu)和工業(yè)氣體凈化裝置。
背景技術(shù):
采用高壓靜電技術(shù)對工業(yè)氣體中顆粒狀或霧滴狀雜質(zhì)進行凈化處理的設(shè)想大約是在二百三十年前,但由于當時工業(yè)技術(shù)十分落后,不可能提供滿足技術(shù)要求的工藝設(shè)備,也不可能提供穩(wěn)定可靠的高壓電源,所以也就不可能使設(shè)想成為現(xiàn)實。
1907年美國人采用靜電技術(shù)用于凈化工業(yè)氣體獲得成功,試驗裝置是捕集易于荷電的硫酸酸霧,電源采用了新實用新型的高壓直流整流裝置。由于采用靜電技術(shù)在控制硫酸酸霧排放方面的成功,迅速導(dǎo)致其在其它工業(yè)煙氣凈化方面的應(yīng)用。1910年首先在冶煉銅、鉛和鋅時,回收煙氣中的金屬氧化物。隨后,相繼在1912年用于水泥廠、1916年用于紙漿和造紙廠、1930年用于高爐、1932年用于電站、1950年用于平爐及鋁電解槽。二十世紀五十年代是高壓靜電凈化技術(shù)被廣泛推廣使用的年代,到二十世紀六十年代已遍及各個工業(yè)部門。用高壓靜電凈化裝置捕集工業(yè)煤氣中的焦油霧滴,是最近三十多年來的應(yīng)用。
高壓靜電技術(shù)主要是利用高壓電場中電暈放電的現(xiàn)象,在電暈極(負極極板)與沉淀極(正極極板)間施加某一特定值的高壓直流電,使電暈極表面及附近形成電暈區(qū)。電暈區(qū)內(nèi)氣體發(fā)生強烈的電離,大量正、負離子和自由電子產(chǎn)生出來,并分別向正極和負極運動,同時伴隨著發(fā)出淡藍色的輝光和輕微的嘶嘶聲。在電暈區(qū)外的絕大部分空間內(nèi)只有負離子和自由電子,霧滴、塵粒等雜質(zhì)通過與負離子、電子碰撞而成為荷電負粒子,上述荷電過程如雪崩般產(chǎn)生。霧滴、塵粒的荷電負粒子在電場庫倫力的作用下,移動到沉淀極后釋放出所帶電荷,并吸附于沉淀極上,從而達到凈化氣體的目的。當吸附于沉淀極(罐壁、正極極板)上的雜質(zhì)量增加到大于其附著力時,會自動向下流淌或沉積,從電離罐底部排污孔排出并作綜合利用,凈化的氣體則從上部排出并進入下道工序。
目前普遍使用的工業(yè)氣體高壓靜電凈化裝置的成套設(shè)備包括電離罐及罐內(nèi)電極結(jié)構(gòu)、高壓直流電源及引入裝置、工藝管道(氣體進出口管道、沖洗和吹掃管道)、電氣和儀表測控裝置等等。電離罐的罐體內(nèi)正極(沉淀極)形狀有的為同心圓式、有的為并列管式、有的為蜂窩式,均通過鋼構(gòu)架固定在罐壁上。罐體內(nèi)帶負電的部分為吊桿、吊鉤、上部和下部吊架、電暈極(幾百根電暈線)及下部吊架懸掛的重錘,即帶負電部分采用懸吊連接方式將瓷瓶、吊桿、吊鉤、上部和下部吊架、幾百根電暈線及下部吊架重錘組合成一個整體,這個組合體受上升的煤氣氣流的沖擊,是可晃動的,其中任何一個連接件的制造誤差或裝配誤差都可能引起整個組合體的偏差,從而難以保證其上部和下部吊架水平度以及幾百根電暈線垂直于沉淀極正中間的垂直度,這樣正極和負極之間的間隙就小了,在高壓直流電壓下就會發(fā)生電擊穿,送不上電,或調(diào)整電壓使裝置在較低的電壓下運行,使效率達不到98%、增加電耗、生產(chǎn)不穩(wěn)定、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。需要停止進氣、對罐子進行吹掃,采取嚴格而繁瑣復(fù)雜的安全措施后,檢修人員進罐內(nèi)調(diào)試零部件的水平度和垂直度,調(diào)試是非常困難和費勁的,且很難保證精度要求,工作量大、效率低。
基于此,本實用新型提供了一種電極結(jié)構(gòu)和工業(yè)氣體凈化裝置以解決上述技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實用新型實施例的目的在于提供一種電極結(jié)構(gòu)和工業(yè)氣體凈化裝置,新型的電極結(jié)構(gòu)和特殊的電場分布形式,使起始電暈電壓低、起始電暈場強高、場強洞穴小且雜質(zhì)荷電不受影響、罐體內(nèi)無電暈盲區(qū)和氣流死區(qū),大大提高了凈化的效率和運行的安全性。
本實用新型實施例提供了一種電極結(jié)構(gòu),包括多條負極電暈線、多個正極極板、負極支架和支柱絕緣子;
多個所述正極極板平行設(shè)置,且均用于與電離罐罐體連接;
每兩個所述正極極板之間設(shè)有所述負極電暈線,以形成格柵式且正負極交替的電極結(jié)構(gòu);所述負極電暈線的兩端均與所述負極支架連接;
所述負極支架與所述支柱絕緣子固定連接,所述支柱絕緣子的底座用于與電離罐罐體連接。
優(yōu)選的,本實用新型實施例提供了一種電極結(jié)構(gòu),其中,多個所述正極極板等間距設(shè)置。
優(yōu)選的,本實用新型實施例提供了一種電極結(jié)構(gòu),其中,多條所述負極電暈線均與所述正極極板平行,且設(shè)置在兩個所述正極極板之間的中心線的位置上。
本實用新型實施例提供了一種工業(yè)氣體凈化裝置,包括電離罐罐體、變壓器和所述的電極結(jié)構(gòu);
所述負極電暈線、所述正極極板均與所述電離罐罐體的中心線平行;
所述變壓器為所述電極結(jié)構(gòu)供電。
優(yōu)選的,本實用新型實施例提供了一種工業(yè)氣體凈化裝置,其中,所述變壓器為帶電抗的高壓直流整流變壓器。
優(yōu)選的,本實用新型實施例提供了一種工業(yè)氣體凈化裝置,其中,還包括專用絕緣子和高壓電極棒;所述專用絕緣子和所述高壓電極棒配合后固定設(shè)置在所述電離罐罐體的上方空間。
優(yōu)選的,本實用新型實施例提供了一種工業(yè)氣體凈化裝置,其中,所述專用絕緣子和所述高壓電極棒均用復(fù)合聚四氟乙烯絕緣材料制成。
優(yōu)選的,本實用新型實施例提供了一種工業(yè)氣體凈化裝置,其中,還包括至少兩個在線檢測儀,分別設(shè)置在所述電離罐罐體的進氣口位置和所述電離罐罐體的出氣口位置。
優(yōu)選的,本實用新型實施例提供了一種工業(yè)氣體凈化裝置,其中,所述在線檢測儀包括采集探頭、檢測模塊和判斷模塊;
所述采集探頭,用于采集進氣口或出氣口位置的工業(yè)氣體;
所述檢測模塊,用于對所述工業(yè)氣體的氧含量進行檢測;
所述判斷模塊,用于將檢測的氧含量與預(yù)設(shè)值進行對比,當所述的氧含量大于預(yù)設(shè)值時,發(fā)出報警信號。
優(yōu)選的,本實用新型實施例提供了一種工業(yè)氣體凈化裝置,其中,所述負極電暈線為直徑為1.95mm的不銹鋼的鋼絲繩。
本實用新型實施例提供的一種電極結(jié)構(gòu)和工業(yè)氣體凈化裝置,其中,電極結(jié)構(gòu)包括多條負極電暈線、多個正極極板、負極支架和支柱絕緣子;多個正極極板平行設(shè)置,且均用于與電離罐罐體連接;每兩個正極極板之間設(shè)有負極電暈線,以形成格柵式且正負極交替的電極結(jié)構(gòu);負極電暈線的兩端均與負極支架連接;負極支架與支柱絕緣子固定連接,支柱絕緣子的底座用于與電離罐罐體連接。所述工業(yè)氣體凈化裝置包括電離罐罐體、變壓器和前述的電極結(jié)構(gòu);負極電暈線、正極極板和電離罐罐體的中心線平行;變壓器為電極結(jié)構(gòu)供電。本實用新型采用新型的電極結(jié)構(gòu)使場強洞穴小,且無電暈盲區(qū)和氣流死區(qū),大大提高了工業(yè)氣體凈化的效率。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應(yīng)當理解,以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例,因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1示出了本實用新型實施例1所提供的一種電極結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2示出了本實用新型實施例2所提供的一種工業(yè)氣體凈化裝置的主視剖面示意圖;
圖3示出了本實用新型實施例2所提供的一種工業(yè)氣體凈化裝置的俯視圖;
圖4示出了本實用新型實施例2所提供的一種工業(yè)氣體凈化裝置的變壓器接線原理示意圖。
附圖中數(shù)字代表意義如下:
圖標:10-電極結(jié)構(gòu);11-負極電暈線;12-正極極板;13-負極支架;14-支柱絕緣子;20-電離罐罐體;21-進氣口;22-出氣口;30-變壓器。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此,以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍,而是僅僅表示本實用新型的選定實施例?;诒緦嵱眯滦偷膶嵤├绢I(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是采用熱插拔方式連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
目前普遍使用的工業(yè)氣體高壓靜電凈化裝置存在共性問題和缺陷。電離罐頂部一般有三個懸式瓷瓶絕緣箱和一個套管瓷瓶絕緣箱。罐體內(nèi)正極(沉淀極)形狀有的為同心圓式、有的為并列管式、有的為蜂窩式,均通過鋼構(gòu)架固定在罐壁上。罐體內(nèi)帶負電的部分為吊桿、吊鉤、上部和下部吊架、電暈極(幾百根電暈線)及下部吊架懸掛的重錘。罐體內(nèi)帶負電部分和帶正電部分之間的間距應(yīng)保證足夠的電氣絕緣強度,另外,帶負電部分通過瓷瓶與罐體絕緣。
電離罐運行時,需向罐頂?shù)乃膫€絕緣箱內(nèi)充入一定壓力的氮氣,使懸式瓷瓶、套管瓷瓶包裹在氮氣中與待凈化的工業(yè)氣體隔絕,同時在這四個絕緣箱內(nèi)設(shè)置電加熱器加熱瓷瓶,以此復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和措施來維持瓷瓶的絕緣性能。這種保護絕緣的方式不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜、耗氮氣和電能,而且是極不可靠的。運行過程中,氮氣會不斷地隨著工業(yè)氣體帶走,絕緣箱內(nèi)的氮氣越來越少、壓力越來越低,需要操作工隨時監(jiān)視壓力表、不停地補充氮氣。如沒有及時發(fā)現(xiàn)氮氣壓力下降、及時補充氮氣,則含雜質(zhì)的工業(yè)氣體上升充入絕緣箱,絕緣箱內(nèi)是氣流的死區(qū),含雜質(zhì)的工業(yè)氣體積聚于內(nèi),使瓷瓶上吸附的雜質(zhì)越來越多、瓷瓶的絕緣性能下降而發(fā)生爬電和閃絡(luò),造成瓷瓶炸裂,使電離罐送不上電而被迫停工。
在罐體內(nèi),帶負電部分采用懸吊連接方式將瓷瓶、吊桿、吊鉤、上部和下部吊架、幾百根電暈線及下部吊架重錘組合成一個整體,這個組合體受上升的煤氣氣流的沖擊,是可晃動的,其中任何一個連接件的制造誤差或裝配誤差都可能引起整個組合體的偏差,從而難以保證其上部和下部吊架水平度以及幾百根電暈線垂直于沉淀極正中間的垂直度,這樣正極和負極之間的間隙就小了,在高壓直流電壓下就會發(fā)生電擊穿,送不上電,或調(diào)整電壓使裝置在較低的電壓下運行,使效率達不到98%、增加電耗、生產(chǎn)不穩(wěn)定、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。需要停止進氣、對罐子進行吹掃,采取嚴格而繁瑣復(fù)雜的安全措施后,檢修人員進罐內(nèi)調(diào)試零部件的水平度和垂直度,調(diào)試是非常困難和費勁的,且很難保證精度要求,工作量大、效率低。
實施例1
如圖1所示,本實用新型實施例1提供的一種電極結(jié)構(gòu)10,包括多條負極電暈線11、多個正極極板12、負極支架13和支柱絕緣子14;
多個所述正極極板12平行設(shè)置,且均用于與電離罐罐體20連接;
每兩個所述正極極板12之間設(shè)有所述負極電暈線11,以形成格柵式且正負極交替的電極結(jié)構(gòu)10;所述負極電暈線11的兩端均與所述負極支架13連接;
所述負極支架13與所述支柱絕緣子14固定連接,所述支柱絕緣子14的底座用于與電離罐罐體20連接。
具體的,本實用新型提供的一種電極結(jié)構(gòu)10安裝于電離罐罐體20內(nèi)部,且電離罐罐體20內(nèi)的所有部件,包括正極極板12、負極電暈線11、負極支架13和支柱絕緣子14等均為固定式,不會晃動,因此不會受上升氣流的沖擊而擺動。如此,特殊的電極結(jié)構(gòu),在電離罐罐體20內(nèi)的場強洞穴小,不存在電暈盲區(qū)和氣流死區(qū)。
進一步的,本實用新型提供的一種電極結(jié)構(gòu)10,多個所述正極極板12等間距設(shè)置。
進一步的,多條所述負極電暈線11均與所述正極極板12平行,且設(shè)置在兩個所述正極極板12之間的中心線的位置上。
傳統(tǒng)電離罐內(nèi)電極結(jié)構(gòu)10不合理,電暈線易斷裂,易形成尖端放電,極易引起短路,使電離罐送不上電。例如,同心圓式電極,主要由5個不同直徑的鋼板圓筒組成,以同一垂直軸為圓心,并以同一間距套在一起而組成沉淀極,電暈極由99根電暈線按39、30、21、9的規(guī)律排成四層,分別垂直分布在五個同心圓筒體形成的四層環(huán)隙型的電場中。由于電暈極之間的同性相斥,會使電場出現(xiàn)空位小空洞,即場強洞穴,易造成工業(yè)氣體在洞穴中短路流失,降低捕集效果。
并列管式電極,每個管截面內(nèi)形成等極間距電場,而管與管之間、管與罐壁之間則是電場盲區(qū),這就降低了有效空間的利用率,減少了工業(yè)氣體凈化通道的截面積。在結(jié)構(gòu)上,從管式電極的頂部用檔板將電場盲區(qū)封死,這樣電場盲區(qū)也即氣流死區(qū)。氣流死區(qū)的容積一般有幾十立方米,生產(chǎn)時滯留在氣流死區(qū)的工業(yè)氣體量還是較大的。停工檢修、吹掃置換時,雖有導(dǎo)氣管和導(dǎo)氣閥將氣流死區(qū)的工業(yè)氣體導(dǎo)入氣流暢通區(qū),但是人為的因素和設(shè)備原因很可能導(dǎo)致氣流死區(qū)的工業(yè)氣體置換不盡,當工業(yè)氣體為煤氣時,開人孔后空氣進入罐內(nèi),極易發(fā)生危險。
蜂窩式與管式的結(jié)構(gòu)相同,只是將通道截面由圓形改成正六邊形。存在的問題與管式的相同。
進一步的,本實用新型提供的一種電極結(jié)構(gòu)10,還包括高壓電引入機構(gòu)、氣體進出口機構(gòu)、沖洗和吹掃機構(gòu)、排污機構(gòu)、電氣和儀表測控裝置等等。
綜上,本實用新型實施例1提供的一種電極結(jié)構(gòu)10,所有部件均為固定式,應(yīng)用在工業(yè)氣體凈化裝置中,各部件不會晃動,因而不受上升氣流的沖擊而擺動。一次裝配完畢后,不會再由偏差,從而保證了其水平度和垂直度。
實施例2
如圖2和圖3所示,本實用新型實施例2提供的一種工業(yè)氣體凈化裝置,包括電離罐罐體20、變壓器30和上述的電極結(jié)構(gòu)10;
所述負極電暈線11、所述正極極板12均與所述電離罐罐體20的中心線平行;
所述變壓器30為所述電極結(jié)構(gòu)10供電。
一般的,導(dǎo)電介質(zhì)瞬間短路時,電源即刻斷電,短路瞬間消失后,需由人工恢復(fù)供電,影響裝置的正常生產(chǎn)。需要昂貴的微機自動控制柜,投資高、不可靠、需要電子元器件的備品備件、需要經(jīng)過培訓(xùn)的專人日常維護。本實用新型實施例2提供的一種工業(yè)氣體凈化裝置,變壓器30優(yōu)選為帶電抗的高壓直流整流變壓器30。采用帶電抗的高壓直流整流變壓器30,當電離罐罐體20內(nèi)發(fā)生電介質(zhì)瞬間短路時,電壓自動降低以保證設(shè)備安全但不會造成停電,短路瞬間消失后,電壓自動上升,罐內(nèi)電場即恢復(fù)正常,不影響裝置的正常生產(chǎn)。不需要昂貴的自動控制柜,只需要簡單的控制信號柜,簡單、可靠、價廉、不需要日常維護。其中,變壓器的接線原理圖如圖4所示。
進一步的,本實用新型實施例2提供的一種工業(yè)氣體凈化裝置,還包括專用絕緣子和高壓電極棒;所述專用絕緣子和所述高壓電極棒配合后固定設(shè)置在所述電離罐罐體20的上方空間。
傳統(tǒng)電離罐罐體20內(nèi)存在氣流的“死區(qū)”,且氣流的“死區(qū)”容積不小,生產(chǎn)時滯留在氣流死區(qū)的煤氣量大,停工檢修、吹掃置換時,雖有導(dǎo)氣管和導(dǎo)氣閥將氣流死區(qū)的煤氣導(dǎo)入氣流暢通區(qū),但是人為的因素和設(shè)備原因很可能導(dǎo)致氣流死區(qū)的煤氣置換不盡,開人孔后空氣進入罐內(nèi),極易發(fā)生危險。并且,吊掛瓷瓶還需加溫至80-110℃,甚至需要充氮氣保護絕緣,很復(fù)雜,很麻煩且極不可靠,檢修和維護工作量大。本實用新型采用了成型的專用絕緣子直接安裝在電離罐罐體20內(nèi),并固定負極電暈線11,同時又采用了成型的高壓絕緣電極棒直接向電離罐罐體20內(nèi)引入高壓直流電源,取消了電離罐罐體20頂部的絕緣箱、取消了充氮氣和電加熱,結(jié)構(gòu)簡單可靠,大大降低了后期檢修和維護的工作量。而且,罐體內(nèi)不存在氣流死區(qū),罐體從下到上氣流都是暢通的,檢修、吹掃、置換煤氣時不存在殘存煤氣的問題,消除了現(xiàn)有捕焦油器的重大安全隱患。
進一步的,本實用新型實施例2提供的一種工業(yè)氣體凈化裝置,所述專用絕緣子和所述高壓電極棒均用復(fù)合聚四氟乙烯絕緣材料制成。
傳統(tǒng)的工業(yè)氣體凈化裝置,絕緣材料是陶瓷,在高壓直流電場下,陶瓷的分子結(jié)構(gòu)易被極化,其表面易吸附帶電雜質(zhì),容易造成表面閃絡(luò)和爬電。本實用新型絕緣材料是聚四氟乙烯,在高壓直流電場下,聚四氟乙烯的分子結(jié)構(gòu)不易極化,其表面不易吸附帶電雜質(zhì),不易造成表面閃絡(luò)和爬電。其表面抗水抗油和抗污性能優(yōu)越(不粘水、油和其他污物)、機械強度高、抗表面閃絡(luò)和抗爬電能力大、可以根據(jù)需要加工成各種形狀和尺寸。
進一步的,本實用新型實施例2提供的一種工業(yè)氣體凈化裝置,還包括至少兩個在線檢測儀,分別設(shè)置在所述電離罐罐體20的進氣口21位置和所述電離罐罐體20的出氣口22位置。
具體的,在線檢測儀包括采集探頭、檢測模塊和判斷模塊;
所述采集探頭,用于采集進氣口21或出氣口22位置的工業(yè)氣體;
所述檢測模塊,用于對所述工業(yè)氣體的氧含量進行檢測;
所述判斷模塊,用于將檢測的氧含量與預(yù)設(shè)值進行對比,當所述的氧含量大于預(yù)設(shè)值時,發(fā)出報警信號。
本實用新型實施例2提供的一種工業(yè)氣體凈化裝置,當工業(yè)氣體為煤氣時,在電離罐罐體20進氣口21、出氣口22位置同時設(shè)置氧含量在線檢測儀,連續(xù)不間斷地監(jiān)測,監(jiān)測信號在出口分析儀內(nèi)匯集、分析和判斷,出氣口22位置的在線檢測儀輸出停機信號和允許開機信號至電控柜及DCS。當氧含量超標時須立即報警并立即發(fā)出斷電信號,電氣控制系統(tǒng)立即斷電;操作工及維護工查找和排除危險隱患、恢復(fù)正常生產(chǎn)。相比目前對氧含量的測定,普遍將探頭安裝在電捕器的進氣處,在運行、檢修、吹掃、置換煤氣時不能有效地檢測罐內(nèi)氣體的氧含量,安全可靠性比較差,因此,本實用新型的優(yōu)點顯而易見。
進一步的,本實用新型實施例2提供的一種工業(yè)氣體凈化裝置,負極電暈線11為直徑為1.95mm的不銹鋼的鋼絲繩。
傳統(tǒng)的電極結(jié)構(gòu),電暈線需承受近一噸的荷重拉力,至少需采用Φ3MM不銹鋼絲繩作電暈線,電暈線易斷裂、易形成尖端放電、極易引起短路,使捕焦器送不上電。電暈放電的起始電壓高、安全性差;電暈放電的起始電場強度低、電暈效果差。而本實用新型采用的電極結(jié)構(gòu)10,負極電暈線11不承受荷重拉力,負極電暈線11采用為直徑為1.95mm的不銹鋼的鋼絲繩,負極電暈線11上端和下端均固定安裝,避免了目前電捕器存在的問題,且使電暈放電的起始電壓低、安全性好;電暈放電的起始電場強度高、電暈效果好。
本實用新型實施例2提供的一種工業(yè)氣體凈化裝置,在相同條件下,雜質(zhì)電離和沉淀效果具有較大優(yōu)勢。
以處理量為55000Nm3/h工業(yè)煤氣凈化裝置為例,相同條件下,即處理量15.28m3/s、工作溫度≤23℃、工作壓力≤0.03Mp、罐體直徑5.2m、電場高度4.5m的條件下:
1)本實用新型最小沉淀面積A計算
效率公式η=1-e-Aω/Q≥0.98;處理量Q=15.28m3/s;速度ω=0.72m/s
1-0.98≥1/(eAω/Q);計算得A≥83m2。
2)本實用新型捕集效率計算
處理量Q=15.28m3/s,氣體工作溫度≤23℃,工作壓力≤0.03Mp
罐體直徑5.2m,R=2.6m,截面積=21.2m2,總高=12.140m,h=10.84m,有效容積=230m3,煤氣通過罐子的時間T=230/15.28=15.1s,上升速度ω=10.84/15.1=0.72m/s
捕集極板(沉淀極極板)面積A=533.5m2
代入效率公式η=1-e-Aω/Q計算得η=0.9999999……≥0.9999.
3)本實用新型電暈放電的起始電場強度Ec和起始電壓Uc計算
正極(沉淀極)、負極(電暈極)間隙200mm,極高度4.5m,電場內(nèi)停留時間6.24s,負極(電暈極)采用鋼絲繩φ1.95mm,7×0.65mm,2.3mm2,0.02Kg/m,Υ=1mm=0.1cm
負極對正極電暈起始電場強度Ec=30.3×0.82×(1+(0.298)/√(0.1))KV/cm=48.26KV/cm(實際值應(yīng)小于計算值)
負極對正極電暈起始電壓Uc=48.26KV/cm×0.1cm×ln(2×20)/(0.1)=28.9KV(同上)
罐壁也是正極(沉淀極),負極對罐壁間隙20cm~60cm
20cm:Ec=48.26KV/cm
Uc=48.26×0.1×ln(2×20)/(0.1)=28.9KV(實際值應(yīng)小于計算值)
60cm:Ec=48.26KV/cm
Uc=48.26×0.1×ln(2×60)/(0.1)=34.2KV(實際值應(yīng)小于計算值)
本實用新型運行電壓取35KV,則負極對正極電暈電場強度為49.4KV/cm~58.4KV/cm。
SW276-II(WD)型蜂窩式電捕焦油器、JXD-FD276-I型蜂窩式電捕焦油器、JXD-GD276-I型列管式電捕焦油器及本實用新型電暈放電的起始電場強度Ec和起始電壓Uc計算數(shù)據(jù)比較表:
綜上,本產(chǎn)品與現(xiàn)有的電捕器比較,電暈場強比現(xiàn)有電捕器高,電離效果好,運行電壓比現(xiàn)有電捕器低,安全性好;氣體上升速度小,在電場中停留時間長,有利于雜質(zhì)沉淀。各項性能指標及技術(shù)參數(shù)均優(yōu)于現(xiàn)有的電捕器。
以上,僅為本實用新型的具體實施方式,但本實用新型的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此,本實用新型的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護范圍為準。