1. Головна
  2. Продукція
  3. Електрофільтр

Електрофільтр

Енергомашекологія розробляє та виготовляє електрофільтри різної конфігурації, які забезпечують очищення пилогазоповітряних потоків з температурою до +450 °С та вихідною запиленістю до 150 г/м3.

Загальні відомості

Електрофільтр - це пристрій, в якому очищення газів від аерозольних, твердих або рідких частинок відбувається під дією електричних сил. В результаті дії електричного поля заряджені частинки виводяться з газового потоку, що очищається, і осаджуються на електродах. Заряджання часток відбувається в полі коронного розряду. Електрофільтр являє собою корпус прямолінійної або циліндричної форми, всередині якого змонтовані осаджувальні та коронуючі електроди різної конструкції (залежно від призначення та області застосування електрофільтра, а також від специфіки частинок, що уловлюються). Коронуючі електроди підключені до високовольтного джерела живлення випрямленим струмом напругою 50-60 кВ та вище. Електрофільтри, в яких тверді частинки, що уловлюються, видаляються з електродів струшуванням, називаються сухими, а ті, в яких осаджені частинки змиваються з електродів рідиною або вловлюються рідкі частинки (туман, бризки), - мокрими.

За кількістю електричних полів, через які очищений газ послідовно проходить, електрофільтри поділяють на однопільні та багатопольні. Іноді електрофільтри розбивають на паралельні по ходу газу камери - секції. За цією ознакою вони можуть бути одно- та багатосекційними. Газ, що очищається в електрофільтрі, проходить активну зону у вертикальному або горизонтальному напрямках, тому електрофільтри бувають вертикальними або горизонтальними. За типом осадових електродів електрофільтри ділять на пластинчасті та трубчасті. Основні конструкторські типи електрофільтрів - горизонтальний пластинчастий та вертикальний трубчастий. Електрофільтр названих типів може використовуватися як мокрий або сухий уловлювач аерозольних частинок. 

Електрофільтри призначені для високоефективного очищення газів від твердих та туманообразних домішок, що виділяються при технологічних процесах (сушіння, випал, агломерація, спалювання палива тощо). Електрофільтри знаходять все ширше застосування для очищення повітря у системах аспірації. Електрофільтри очищають гази від пилу з частинками розміром 0,01-100 мкм при tr < 400—450 °С. Опір їх сягає 150 Па. Витрати електроенергії становлять 0,1—0,15 кВт*ч на 1000 м3 газу. Ефективність роботи електрофільтра залежить від властивостей частинок і газу, швидкості та рівномірності розподілу потоку, що очищається в перерізі фільтрів і т.д. Чим вище напруженість поля і менше швидкість газу, тим краще вловлюються частки.

Перевагами електрофільтрів є:

У конструктиві електрофільтрів використовуються власні розробки (скачати каталог), які запатентовані та  виробництво яких затверджено техніми умовами (ТУ).

Підходи до розробки електрофільтрів

Разработка осадительных и коронирующих электродов, создающих самое эффективное электрическое поле

Ключевыми системами электрофильтра являются осадительные и коронирующие электроды. Поэтому нами разработано сочетание систем осадительных и коронирующих, которые создают эффективное электрическое поле с постоянной плотностью токов по поверхности осаждения. Форма осадительного электрода запатентована и позволяет создавать электроды длиной до 20 м, а также запатентована форма профиля коронирующего элемента, сохраняющего высокую жесткость на длине до 4 м.

Совмещение газораспределения с осаждением частиц на входе

Регулируемая газораспределительная решетка, совмещающая в себе функции газораспределения и инерционного уловителя крупных фракций пыли. Конструкция газораспределительной решетки позволяет снизить входную запыленность на 30%, а возможность регулирования - достижение равномерного газораспределения.

Максимальное использование объема корпусов электрофильтров под поле коронного разряда

Достигается применением новой пневмосистемы встряхивания коронирующих электродов, позволяющей создать минимальное межпольное расстояние. Пневмоклапаны этой системы располагаются снаружи электрофильтра и позволяют производить обслуживание и регулирование системы встряхивания без остановки электрофильтра. Особенностью системы является высокая степень работоспособности за счет отсутствия вращающихся частей: валов и вал-изоляторов.

Эффективная борьба со вторичным уносом пыли

Система предзарядки и доулавливания повышает эффективность работы электрического поля и снижает вторичный унос пыли при регенерации осадительных электродов.

Описание узлов

Электрофильтр состоит из:

Корпус

Корпус состоит из опорного пояса с бункерами, стоек, ригелей двутаврового сечения, стеновых панелей, внутренних площадок-распорок, потолка и крыши.

Поперечные балки опорного пояса с стойками и ригелями составляют рамные конструкции, которые раскрепляются продольными связями, стеновыми панелями и потолком.

Конструктивные элементы корпуса выполняются из стали толщиной, рассчитанной для того, чтобы нести нагрузку внутреннего оборудования, усилия, вызванные внутренним разрежением, дополнительные нагрузки, связанные с условиями эксплуатации, нагрузки от теплоизоляции и климатические нагрузки.

На полки ригелей опираются балки подвеса осадительных электродов.

Изоляторы устанавливаются на крыше и защищаются коробками. На изоляторы через систему балок, располагаемых над полем коронного разряда, опираются коронирующие электроды. Нагрузка через стойки передается на опорный пояс и постамент.

Внутренние переходные площадки, устанавливаемые между стойками, выполняют функции распорок в корпусе электрофильтра, что позволяет увеличить прочность корпуса.

Стойки и ригеля зашиваются снаружи стеновыми и потолочными панелями соответственно, что образовывает ровную оребреную поверхность и упрощает процесс монтажа теплоизоляции электрофильтра.

Корпус электрофильтра содержит в соответствующих местах герметичные смотровые люки, снабженные защитным устройством блокировки. На конструкцию люков разработаны технические условия ТУ У 29.2 – 32372595 – 009 – 2004.

Система газораспределения

Система газораспределения

На входе в электрофильтр в зависимости от входной запыленности и условий подвода устанавливается одна или две регулируемые газораспределительные решетки. Газораспределительные решетка выполняет функции оптимизации газораспределения и улавливания крупной фракции пыли. Настройка газораспределительной решетки выполняется при проведении пуско-наладочных работ.

Для электрофильтров с малым временем пребывания частиц в поле коронного разряда взамен газораспределительной решетки на выходе устанавливается решетка электростатического доулавливания. Данная решетка имеет лабиринтные выходы обеспечивающие улавливание частиц получивших заряд в электрофильтре, но не уловленные им.

Осадительные электроды

Осадительный электрод

Осадительный электрод WS – формы изготавливается из листовой стали 08Ю методом холодного профилирования. Профиль WS640 работает при температуре 350 оС, большим преимуществом которого является: повышенная жесткость, абразивная стойкость, препятствие вторичному уносу пыли и низкое аэродинамическое сопротивление.

В верхней части элементы крепятся к балке подвеса, которая опирается на специальные выступы на опорных балках. В нижней части к элементам крепится балка встряхивания. Балка встряхивания воспринимает на себя удар молотка и передает вибрацию на осадительный электрод. Элементы между собой собираются в замок, который обеспечивает сохранение геометрической формы при большой высоте осадительного электрода, но при этом не поглощает упругие деформации при встряхивании.

Для сохранения фиксированного межэлектродного расстояния устанавливаются гребенки.

На конструкцию осадительных электродов утверждены технические условия ТУ У 29.2-32372595-001-2003.

Коронирующие электроды

В качестве элемента коронирующего электрода применяется полая поверхность трубчатой формы с иглами расчетной величины. Данная конструкция имеет высокую жесткость, что обеспечивает сохранность геометрической формы в процессе работы. Элементы устанавливаются в плоскую рамную конструкцию образуя коронирующий электрод. Проблема обрыва коронирующих элементов решена благодаря отработанной конструкции самого элемента и его крепежа.

Коронирующие электроды через систему балок опираются на керамические изоляторы.

Коронирующий электрод

Конструкция коронирующих элементов исключает так называемые пережоги дуговым разрядом.

На конструкцию коронирующих электродов утверждены технические условия ТУ У 29.2-32372595-001-2003.

Система встряхивания осадительных электродов

Для встряхивания электродов предусматриваются различные системы.

Система состоит из вала встряхивания, на котором расположены со смещением под углом (веером) молотки.

Весь комплекс приводится в действие с помощью редукторного двигателя, вращающегося с низкой скоростью. Мотор-редуктор располагается на площадке обслуживания снаружи электрофильтра, что позволяет беспрепятственно его обслуживать.

Используемое устройство имеет преимущество в том, что обеспечивает продольное встряхивание ряда осадительных электродов, ограничивая, таким образом, повторное поднятие пыли. Форма молотка обеспечивает его надежность.

Система встряхивания осадительных электродов

На конструкцию утверждены технические условия ТУ У 29.2 – 32372595 – 012 – 2004

Система встряхивания коронирующих электродов

В зависимости от ситуации нами применяется несколько вариантов системы встряхивания электродов: электромеханическая и пневматическая.

Отказ от системы механического встряхивания коронирующих электродов путем подъема и сброса молотков, расположенных над электродной системой или в межпольном пространстве уменьшает на 15% габариты корпуса электрофильтра, что повышает коэффициент использования объема электрофильтра под создание поля коронного разряда.

Наша фирма выполнила существенную модернизацию системы пневмовстряхивания коронирующих электродов заменив раздаточные трубы с соплами и молотками на систему с вибраторами. Для эффективного встряхивания внесены конструктивные доработки и в рамы коронирующих электродов, изменен подвод сжатого воздуха и выполнена разработка электроизолирующих элементов для безопасного подвода сжатого воздуха. Сжатый воздух подводится к вибраторам, установленным на тягах коронирующих электродов посредствам которых вибрация передается непосредственно на элементы. Воздействия вибрации на рамы и опорные изоляторы не происходит.

Питание высокого напряжения

Питание полей электрофильтра осуществляется от силового высоковольтного повысительно-выпрямительного агрегата питания. Данное оборудование приобретается нашей компанией у партнеров. Возможные производители: KRAFT (Швеция), Элиз (Украина). Управление силовым агрегатом питания выполняется прибором автоматического регулирования. Поставляемые системы управления: Micro-KRAFT (Швеция), НПП «МИКРОЛОГ» (Украина).

Силовой агрегат питания с системой управления «Micro-KRAFT» предназначен для импульсного питания током высокого напряжения полей промышленных электрофильтров.

Основными частями агрегата питания являются:

Основные технические характеристики агрегата сведены в таблицу

Наименование параметра Величина
Номинальное напряжение сети, В 380
Номинальная частота, Гц 50
Номинальный выпрямленный ток нагрузки (среднее значение), мА 200…2000
Номинальное выпрямленное напряжение, кВ 80…110

Прибор автоматического регулирования напряжения «Micro-KRAFT» осуществляет операции управления, контроля и сигнализации. Он включает в себя элементы регулирования мощности, электронику управления, контрольно-измерительные приборы, регуляторы, сигнализацию. Его схема позволяет выполнять ручное и автоматическое регулирование режимов работы, защиту от коротких замыканий, местную и дистанционную сигнализацию аварийных режимов, дистанционное и местное измерение исходных параметров.

Основными функциями «Micro-KRAFT» является:

Прибор «Micro-KRAFT» повышает надежность работы электрофильтра и степень очистки газов.

Преобразовательный агрегат KRAFT с микропроцессорной системой управления серии «Micro-KRAFT» позволит повысить степень очистки в электрофильтре на 0,8÷1,0 % и снизить энергозатраты на 10÷15 %.

Автоматизированная система управления (АСУ)

Аппаратура и программное обеспечение системы управления обеспечивает автоматизированное выполнение следующих функций с целью поддержки максимально возможной эффективности газоочистки и заданных значений технологических параметров:

Структурно АСУ построена следующим образом:

Структура АСУ

Автоматизированная система предназначена для управления режимами работы электрофильтра и беспрерывного контроля за работой основного оборудования.

Управление оборудованием газоочистки выполняется с автоматизированного рабочего места (АРМ) оперативного персонала. Автоматизированная система управления построена на базе контроллеров фирмы «Сименс». По согласованию с Заказчиком система управления электрофильтром может быть интегрирована в систему управления завода.