CN2198978Y - 电极交错配置的透镜式电收尘器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电极交错配置的透镜式电收尘
器，由若干不同电极、灰斗外壳组成。外壳上有高压
瓷套管，下有灰斗，左有烟气进口，右有烟气出口，外
壳内包含一排收尘极的两排透镜极与前后挡风板之
间的空间为收尘室，收尘室下通灰斗，组成一个收尘
室的两排透镜极在烟气流动的方向上交错配置，形成
一系列交错排列的不对称的透镜式电场，克服了现有
的静电透镜式电收尘器透镜极电位不易调整，聚焦效
果差的问题，优点是收尘效率高。
Description
本实用新型属于高压静电收尘的技术领域，特别是电极交错配置的透镜式电收尘器。
现有的静电收尘设备，其结构基本上还是传统的线——板式结构。松木阳一、片山博幸在《工业用电气集尘技术的动向和问题》一文中指出其缺点是：1、对于高比电阻和低比电阻粉尘、其集尘性能显著降低。2、二次飞扬问题。3、对亚微粒子的收尘性能差。目前采用的克服方法是：1、脉冲供电。2、烟气调质。由于脉冲电源价格昂贵，影响其推广应用。而烟气调质既增大一次性投资，又会造成二次污染，增加水电及维修费用。申请人在研究中发现电收尘器的核心问题是电极配置，各种各样的电极配置结构都是为了改善电收尘器的性能。申请人曾主持研究了《静电透镜式电收尘方法及其设备》专利号88101764（审定公告号CN1008795B），实践证明，该发明比传统的线——板式电收尘器有突出的进步，对粉尘的收集有较强的能力，对高比电阻粉尘可直接收集而不用脉冲供电和烟气调质，体积小，其钢耗电耗较低，而在工业推广应用中，申请人则发现该设备的静电透镜式电场结构还存在以下缺陷：
1、透镜极电位不易调整，为降低成本，对三电极采用单电源供电。由于聚焦效果与透镜极电位密切相关，因此必须增加到达透镜极的正离子数量籍以调节透镜极电位。但由于：（1）作为收尘极的正电晕极数量少（设透镜口的数量为m、正电晕极数量为n，则n＝m／2），（2）收尘极发出的绝大多数正离于穿越透镜口到达主电晕极，只有少数正离子到达透镜极，因此透镜极电位难于调整，电气性能差。
2、聚焦效果较差，收尘效率不高，振打装置难以取消。
具体地讲由于组成一个收尘室的两排透镜极一一相对，收尘极两侧的两个透镜口和主电晕极也一一相对，因此在收尘极两侧形成的两个透镜式电场关于收尘极对称，当对称的两部分荷负电尘粒群分别从相邻的两个烟气通道相向穿越同一收尘室相对的两个透镜口时，由于它们带有同号电荷，它们将互相排斥，阻止对方进入收尘室，从而降低了聚焦效果，同时也由于它们的动量值大小基本相等，进入收尘室的两部分粉尘将在收尘室中心线附近相遇，它们将各自的动量传递给对方，造成相互排斥的现象，结果使得部分粉尘可能附着在收尘室的透镜极内壁上，使振打装置难于取消，其余粉尘的动量则起阻止烟气通道中粉尘进入下游邻近的透镜口的作用，使收尘效率大为降低。
3、存在着返流损失。
已有的静电透镜式电收尘设备中的透镜极上若采用透镜孔结构，收尘室内的粉尘就易于从孔中逸出进入烟气通道，从而增加了返流损失，一定程度上降低了收尘效率。
本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，进行改进，提供一种电极交错配置的透镜式电收尘器。
本实用新型的技术解决方案是，包括主电晕极，收尘极、透镜极、灰斗，外壳，外壳上装有接线柱，外壳下配接有灰斗，外壳左有烟气进口，右有烟气出口，外壳内有由若干排主电晕极、透镜极、收尘极交错组成的数个供收尘用的静电透镜式电场和收尘室电场，包含一排收尘极的两排透镜极与前挡风板、后挡风板之间的空间为收尘室，收尘室下通灰斗，两相邻的收尘室的空间为烟气通道，同一排相邻的两块透镜极之间的间隙为透镜口，其特征在于，组成一个收尘室的两排透镜极和两排相邻烟气通道中的主电晕极，在烟气流动的方向上的空间位置交错配置，构成一系列交错排列的不对称的透镜式电场。
收尘极采用正电晕极，正电晕极的数量与两排透镜极的透镜口的数量相等，每一根正电晕极的一面正对着透镜口，另一面正对着透镜极。
每一个不对称的透镜式电场采用一根主电晕极即负电晕极，三根正电晕极和三块透镜极组成。
正电晕极、负电晕极均为表面光滑的细线。
透镜极的边缘向正电晕极的方向折有弯边。
烟气进口内装有气流均布板。
接线柱采用了高压瓷套管。
本实用新型的优点是，由于正电晕极的一面正对着透镜口，另一面正对着透镜极，而这一面发出的绝大多数正离子到达其面对着的透镜极，这就使得正电晕极既起着聚焦和中和尘粒上负电荷的作用，又可起着方便调节透镜极电位的作用，使本实用新型具有透镜极电位易于调整的良好电气效果；其二烟气通道中荷负电尘粒群在不对称透镜式电场的聚焦和电风作用下，穿越透镜口进入收尘室，由于仍具有原来运动的动量，它将斜着向对面的下游邻近的透镜口运动，在这个运动的过程中，正电晕极发出的正离子不断地中和尘粒上的负电荷，因而减少以致消除了尘粒的垂直于烟气流动方向上的动量，使其易于沉降，当它荷上正电荷后，就向透镜口逐渐加速运动，其上的正空间电荷加强了透镜口处的透镜电场的电场强度，增强了聚焦效果，而透镜口附近的烟气通道中荷负电粉尘在透镜电场的作用下穿越透镜口进入收尘室，由于其动量大于原在收尘室中的荷正电粉尘的动量，动量传递的结果，使荷正电的粉尘不能从透镜口逸出，而新进入收尘室的荷负电粉尘也消耗了一部分垂直于烟气流动方向上的动量，速度得以降低，因此使带不同极性的电荷的粉尘极易产生静电凝聚，使微细粉尘大粒化，从而易于沉降，同时在静电凝聚的过程中，这些粉尘上的正负电荷得到中和，因此本实用新型充分应用了尘粒上的电荷加强了透静式电场作用，消耗了粉尘所具有的不利于收尘过程的动量，充分利用了带不同极性电荷的粉尘的静电凝聚作用，具有良好的透镜聚焦性能和电流体力学性能；其三是合理的电极形状、尺寸有助于提高电场的极不均匀性，能显著地提高运行电压和透镜的聚焦能力，并能显著地提高电风风速以利于提高收尘效果，减少了返流损失，透镜极上的弯边既可增加电极的刚性，又可以产生负电晕达到电场密封的作用，使进入收尘室内的粉尘不能逸出。上述优点，将有助于本实用新型在电收尘领域的推广应用。
图1，本实用新型的基本结构示意主视图
图2，本实用新型的基本结构示意俯视图
下面结合附图描述本实用新型的实施例。
如图1、图2所示，本实用新型由外壳3、烟气进口2、烟气出口11、灰斗10、高压瓷套管6、7，挡风板4、前挡风板12、后挡风板16、主电晕极9、收尘极和透镜极5组成，主电晕极采用负电晕极9，收尘极采用正电晕极8，高压瓷套管6为负电晕极9配接的接线柱，高压瓷套管7为透镜极5配接的接线柱。气流均布板1安装烟气进口2内，外壳3上装有多个高压瓷套管6、7，外壳3下配接有灰斗10，外壳3左边与烟气进口2配接，外壳3右边与烟气出口11配接，烟气进口2、烟气出口11均呈喇叭口状，在外壳3内由若干排负电晕极9，透镜极5、正电晕极8交错组成数个供收尘用的静电透镜式电场和收尘室电场。包含一排正电晕极8即收尘极的两排透镜极5与前挡风板12、后挡风板16之间的空间为收尘室13，收尘室13与灰斗10相通，同一排相邻的透镜极5之间的间隙为透镜口14，两排相邻的收尘室13之间的空间为烟气通道15，在外壳3内壁顶部装有若干挡风板4，外壳3内共设置若干烟气通道15。烟气通道15中包含一排负电晕板9，两相邻的烟气通道15中的两排负电晕极9在空间位置上交错配置。在烟气流动的方向上组成一个收尘室13的两排透镜极5在空间位置上交错排列。收尘室13中的正电晕极8及组成该收尘室13的两排透镜极5和该收尘室13相邻的两个烟气通道15中的负电晕极9共同组成电极交错配置的不对称透镜式电场。每一排负电晕极9、透镜极5、及正电晕极8分别装在各自的框架上，所有同名电极框架分别由导线相连，高压电源的负高压输出通过高压瓷套管6接入外壳3内与负电晕极9配接，透镜极5的引出端通过高压瓷套管7固定在外壳3上部，正电晕极8的框架与外壳3相连，外壳3与高压电源的输出接地端相连接。透镜极5的边缘向正电晕极8方向折有弯边，正电晕板8、负电晕极9均为表面光滑的细线，各电极的轴向与烟气流动方向的夹角θ满足0≤θ≤ (π)/2 。正电晕极8的数量与组成一个收尘室13的两排透镜极5的透镜口14的数量相等，每一根正电晕极8的一面正对着透镜口14，另一面正对着透镜极5。每一个不对称的透镜式电场，由一根主电晕极即负电晕极9、三根正电晕极8和三块透镜极5组成。
本实用新型还可以根据烟气参数选用合适的电晕极性。
Claims (8)
1、电极交错配置的透镜式电收尘器，包括主电晕极、收尘极、透镜极、灰斗、外壳，外壳上装有接线柱，外壳下配有灰斗，外壳左有烟气进口，右有烟气出口，外壳内有由若干排主电晕极、透镜极、收尘极交错组成的数个供收尘用的静电透镜式电场和收尘室电场，包含一排收尘极的两排透镜极与前挡风板、后档风板之间的空间为收尘室，收尘室下通灰斗，两相邻的收尘室的空间为烟气通道，同一排相邻的两块透镜极之间的间隙为透镜口，其特征在于，组成一个收尘室(13)的两排透镜极(5)和两排相邻烟气通道(15)中的主电晕极在烟气流动的方向上的空间位置交错配置，构成一系列交错排列的不对称的透镜式电场。
2、根据权利要求1所述的电极交错配置的透镜式电收尘器，其特征在于，收尘极采用正电晕极（8），正电晕极（8）的数量与组成同一收尘室（13）的两排透镜极（5）的透镜口（14）的数量相等，每一根正电晕极（8）的一面正对着透镜口（14），另一面正对着透镜极（5）。
3、根据权利要求1或2所述的电极交错配置的透镜式电收尘器，其特征在于，每一个不对称的透镜式电场采用一根主电晕极即负电晕极（9）、三根正电晕极（8）和三块透镜极（5）组成。
4、根据权利要求3所述的电极交错配置的透镜式电收尘器，其特征在于，正电晕极（8）、负电晕极（9）均为表面光滑的细线。
5、根据权利要求3所述的电极交错配置的透镜式电收尘器，其特征在于，透镜极（5）的边缘向正电晕极（8）的方向折有弯边。
6、根据权利要求1所述的电极交错配置的透镜式电收尘器，其特征在于，烟气进口（2）内装有气流均布板（2）。
7、根据权利要求1所述的电极交错配置的透镜式电收尘器，其特征在于，接线柱采用了高压瓷套管6、7。
8、根据权利要求1所述的电极交错配置的透镜式电收尘器，其特征在于，各电极的轴向与烟气流动方向的夹角θ满足0≤θ≤ (π)/2 。
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