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4干式除尘器机械设计
4.1引言除尘器的主要组件为放电极和收尘极,在第3章中已有介绍,放电极提供必要的电晕电流以供粉尘粒子荷电;收尘极提供粉尘粒子沉淀的场所一旦颗粒沉淀后,就需要将他们及时从收尘板清除,这样除尘器才可以继续保持满意的除尘效果,干式除尘通过机械振打的方式清除,湿式除尘则通过液体冲洗的方式清灰所有组件安装在稳定和完全气密性的壳体内,通常壳体需要保温隔热,壳体下部是锥形灰斗或船形灰斗,用来收集从收尘极清除下来的粉尘为了能够对放电极施加电压直至产生电晕,放电极必须通过某种形式的绝缘布置与壳体绝缘,并通过绝缘系统连接到提供除尘器工作电压和电流的整流变压器设备前面叙述了除尘器的主要组件,另外有些项目在设计上还会有一些特殊要求,如除尘器不仅要有完全令人满意的运行效果,而且还要有长期一致的性能以及最低的维护要求本章将着眼设备机械项目的一些细节,以满足这些设计目标
4.2放电极静电除尘器放电极的基本要求,是在施加电压时,邻近电极表面的场强使得附近区域的分子活跃起来并促进该区域内气体的电离,释放出一些电子这些离子和电子的产生在第3和8章中有详细介绍,所以本节中不作深图
4.6阳极板组合・抓住空间设计(洛奇Sturtevant有限公司卜在某些小型湿式除尘器里,例如最大高度8米左右,还可以发现简单的5/6毫米厚的热轧收尘板洞样由顶部承重梁支撑,加上底部较轻的框架定位实际中也会发现其它形式的收尘板,特别在微雾收尘器里,有管状金属或纤维加强塑料FRP型厚收尘板这些非传统形式的收尘板在第14章会有详细介绍
4.5壳体除尘器壳体包含着除尘器所有的内部件,重量可能会达数百吨,是整个设计的重要组成部分它不仅必须要完全气密,同时也必须承受各种内外负荷而不能变形,以保持放电极和收尘板的空间校正尺寸所有负荷中除了内部件的静载负荷、沉积在内部件上和漏斗内的灰载荷、还要包括风载、雪载和容许地震载荷壳体设计通常按照使用材料的国际标准下的许用应力来计算负载、气体压力和温度等;或者,目前某些壳体的设计基于许用挠度由于任何除尘器结构都必须具有足够的刚性,在所有情况下都能保持电极正常排列并能容纳所有条件下的处理气体,这种设计基于“挠度”理念不同于许用应力设计,挠度设计产生最佳的重量成本通常除尘器每个电场都会被垂直立柱和横梁隔开,立柱和横梁负担着放电极DE和收尘极的重量外悬式绝缘子悬挂布置中包含双顶梁形成的空心梁或烟道,内置放电极悬挂绝缘子与内侧布置相比,空心梁烟道往往会产生更宽的内部维修空间,但这种情况下,放电极负载必须由结构横梁支撑,并连接到收尘极的悬挂支撑主梁上,图
4.3和
4.4显示了典型的立面图多数大型除尘器包含一个重要的低位环梁系统,除尘器壳体则安装在环梁之上;此环梁通常由装着滑动轴承的结构支撑轴承结构位于基础支撑与环梁柱底之间这种设计(图
4.7)允许整个壳体随着温度的变化做自由膨胀,这不仅消除了机械应力,同时也确保了内部件的校直状态图
4.8显示了大型壳体单点固定,其他所有点可动的情况典型的环梁滑动轴承的位置图
4.7底部环梁和滑动轴承细节(courtesy Lodge有限公司)壳体壳体的低端延伸到直接装在环梁上的灰斗或槽形灰斗;有时,侧墙会垂直向下延伸来提供额外的灰尘存储容量灰斗连接点的特定设计条件通常是灰斗的恒载加上灰斗的满灰,灰载使用对应灰的容重计算过去,壳体做成钢筋混凝土或其他建筑材料,但由于安装速度和成本因素,目前的趋势是采用钢结构,通常钢结构部分在工地外预先制造,例如电场侧墙、灰斗、环梁和可能的安装组件,是否预先制造取决于安装的尺寸在湿式或是微雾除尘器里也会有玻璃钢以及类似的耐蚀材料对于大型安装设备,如发电厂除尘设备,为了降低成本和维持设备整体的刚性,在除尘器壳体设计里,电场之间经常会用到内部支柱和横向连接对于较小的除尘器,有些设计使用整体法,不再使用滑动轴承,壳体的膨胀直接反映到下部立柱上,而下部立柱又是侧墙立柱的延伸钢结构和钢筋混凝土结构两种支撑都有,对于后者,除尘器设计总是在环梁柱底和支撑之间包含滑动轴承,而在整体法中,支撑必须是钢结构并成为壳体设计的组成部分支撑结构的基础必须仔细设计以承载所有的除尘器传递过来的负载为了确保壳体的气密性,任何人孔门和振动驱动器/绝缘子的开口等,或者仪器安装孔,都必须仔细考虑,并有效密封任何空气进入运行的除尘器不仅会导致电气干扰,而且总会导致低于露点的气体冷却后造成局部腐蚀任何用于人员出入的门,除了有效密封外,还要有安全电器连锁设置,因为任何除尘器的运行电压都是致命的多数干式除尘器壳体都保温隔热,以减少腐蚀,延长使用寿命保温或者至少连接到钢结构的固定件需要避免热桥;否则壳体的内部会发生腐蚀,并最终影响其机械完整性,另外短期内可能会引起电极排列的变形
4.6HT高温绝缘子可能HT绝缘子是影响设备有效性和性能的限制之一,它使放电极从壳体绝缘开来绝缘子材料不仅必须能够承受所有操作条件下最大的外加电压,而且在某些除尘器设计中,绝缘子还必须承受放电系统的全部重量和可能的偏载由于灰尘、碳、水分或硫酸等沉淀物原因,绝缘子常会发生电气跟踪(俗称爬电),为了最小化电气跟踪的潜在问题,绝缘子通常需要加热和/或清扫这也符合最近的一些立法措施要求除尘器在工艺设备启动后立即从冷态加电运行,以最小化所有可能的排放在这种情况下,内部件(尤其是绝缘子通常是部分安装在气流之外)除非预热,否则可能会促进水/酸从气体中沉积下来,这是电气跟踪发生的潜在原因如果发生了电气跟踪,不仅除尘器效率会降低,而且由于加热不均匀或电弧导致热应力,还会造成绝缘子的电失效在这种情况下,需要彻底更换绝缘子才能使除尘器重返最佳性能通常这种情况下,绝缘子最适合的材料是高铝瓷,特殊高温场合采用
99.9%的氧化铝,从图
4.9可知,它们能提供更好的耐高温绝缘性/跟踪属性
[4]o
一二一、遵络Temperature℃Figure
4.9Insulator matenals,temperature t%resistance curvecourtesy LodgeSturtevan:Ltd.图
4.9绝缘子材料、温度和阻抗曲线关系courtesy LodgeSturtevant Ltd很多设计把放电极系统直接机械支撑在锥形花盆形绝缘子上,其它一些设计在气体流之外使用绝缘支柱,同时用高温绝缘子作为无负载的气封最近依法测量时发现,绝缘柱支撑设计中由于使用脏气体吹扫绝缘子,出现过约1米的电跟踪长度所以使用这种方法时,必须在除尘器通电之前,要有足够的时间允许系统加热到气体的干燥条件,实践发现在长电气跟踪情况下,预热对大多数设备克服粉尘跟踪很有效空形梁除了悬跨除尘器,并在其中安装绝缘子外,还可以考虑绝缘子的两种深入布置方式:首先,在屋顶使用保温和安装加热箱;其次,用完整的披屋覆盖整个屋顶区域图
4.10显示了典型的绝缘子箱和屋顶布置00009«oJenbs-SUJMO Buue-Buuloeuj OQ/WOSS S图
4.10绝缘子箱和屋顶设计后一种方法通常采用放电极由绝缘柱承载、振打安装在壳体外,稍后详细介绍这种方法的优点是,屋顶形成防风雨的自加热空间,这使得在设备运行期间也可以视检电气和机械部件,并可以在电气隔离后,在温暖干燥的条件下执行所需的维护
4.7振打为了使除尘器始终运行在最佳效率,必需要对收尘极和放电极进行定期的清灰,最小化积灰对电气操作条件的影响干式电除尘器清灰通常是机械振动,湿式除尘器通常是液体冲洗(不同的清洗系统应用将在第13章中完整描述)在现代干式应用中,振打要么通过旋转锤实现,要么通过振打棒敲击连接到振打组件的振打砧实现,具体方法取决于供应商旋转锤系统一般通过电机驱动轴运行,而振打棒要么通过电机驱动凸轮轴要么通过磁性提升原理来运行在老式系统里,还有采用振动器或收尘板的机械提升和下降方式,这种方法已经被现代方法所取代,但少数还在用理论上,理想做法是清除到金属表面,而从金属表面每清除一个10微米粒子所需的能量约为100g
[5],并且清理可能不仅会导致沉积物质的完全解体,引起非常严重的二次飞扬和效率大幅下降;而且这种冲击强度不可避免地会造成被振打组件的疲劳和机械损伤为了使粒子以团块形式落入灰斗,脱落时的有效直径必须要约1000微米,以克服气流的水平分力
[6]这意味着在任何运行的设备上必须建立一种妥协,使振打提供的能量既足够从表面清除沉积层,又不会导致沉积层破碎成为二次飞扬洞时也限制振打组件的机械损伤因为沉淀的速率沿着除尘器发生变化,所以振打的速度或振动的频率从除尘器入口到出口也要相应减小另外,有必要在振打清除积灰之前,使沉淀层达到足够的厚度来产生约1000微米沉积层收尘板的振打频率相对缓慢,差不多是每小时12敲的机械循环;在约入讨论为了在电极表面产生必要的电场强度,必要条件是,放电极的曲率半径要比正极收尘极的曲率半径小在大多数实际应用里,这并不存在任何问题,因为收尘极,特别是对于板式除尘器,曲率半径可以认为是无限大多年以来,放电极已采用过很多不同的形式,从简单的圆形、方形或铁丝网、到所谓的特殊要求的控制型放电极,还有一些公司宣称“牢不可破的放电极现代的电厂除尘器可能包含相当于50公里的电极丝,竞标情况下,这意味着简单而易成形的材料成本会提供一定的经济优势,所以经常可以发现在许多设备里装有做成螺旋圆线或方形扭曲线的电极螺旋形带尖带状方齿■星状放形绞状I平带图
4.1放电极形状一些典型的放电极外形如图4,1所示,它们可分为两个不同的类别,可控电晕类型或不可控电晕类型在可控电晕类型里,这些电极有特定的位置或10年时间里,振打组件要经历100万次的循环冲击为了防止提前失效,大多数供应商都在实验室做全尺寸研究通过相当于10年的寿命测试不仅能确保系统的长期可靠性,而且能确保收尘板或放电系统的振打能量分布充分并且合理地均布图
4.12和
4.13显示了一些典型的振打布置底部翻滚锤、收尘板振打系统、以及收尘板顶部的凸轮升降杆布置如图所示,底部翻滚锤系统总是安装在壳体内部,升而降杆则可以安装在外部,也可以安装在内部外部安装的优势是运行环境无尘,但是会带来大量的屋面缝隙在有些设备上,收尘器的侧面也发现有额外成排的底部翻滚锤布置,这是为了进一步提高振打力的均布性,这种布置常用在处理粘性或,困难”粉尘的场合[7]45m图
4.11g在高收尘板上的分布图
4.12收尘板的翻滚锤布置Flakt.图
4.13升降杆振打布置(courtesy LodgeSturtevant有限公司)尽管灰尘沉淀的最大量在收尘极,但是放电极上即使很小的积累也会对放电极的放电特性产生有害影响,因为积灰后曲率半径增加了(见第三章),所以确保放电极的有效振打即使不是更重要,但至少是同等重要因为放电系统包含的材料比收尘极少,所以通过放电系统来传递振打能量更困难方向上每90的变化会损失掉大约50%的总振打能量;放电极的振打有内部翻转锤和外部升降杆振打两种形式两者区别是内部翻转锤振打独立框架或一对框架,而外部升降杆的振打形式只能将能量传播给支撑框架的特定区域通过限制独立支持框架的尺寸,也可以实现非常有效的振打,只是要增加额外的绝缘子和支持框架普遍的认识是,如果可以在收尘板上实现iooa o到峰值以上的振打强度和在放电极上实现类似值,那么清灰性能会保持令人满意的效果这里g是重力加速度,用来衡量振打的有效性,这样想未免过于简单化,因为振打值的决定取决于被振打组件的尺寸和厚度,见以下公式6所示acceleration=4n2/-d式中,是振打的基本频率赫兹,d是位移m,并且式中K是常数,D=Et31・V2,t为板厚度V是泊松比,E是弹性模量E,w是单位面积重量,A是短边尺寸由于用g的测量值来确定振打有效性并不是完美方法,所以制造商常常使用低于100g的值来证明他们设计系统的特点,即使低的振打力也足够使他们的设备保持满意的性能在这种情况下,在接受低g值观点之前,业主必须先要考虑供应商的声誉和监测记录,因为这些振打记录对实际中的大多数粒子可能是正确的关于在收尘板和放电极上该如何测量g值也引起了争论,例如是在振打的正面还是侧面做测量;许多说明书通过声明加速度垂直于收尘面来说明这个问题,不管是由峰值到峰值还是由零到峰值都是如此另一个要牢记的因素是,在测量g值时,加速度计的大小、重量以及切除频率范围都会影响测量值,这些使情况进一步复杂化如图
4.14所示,它显示了测量是如何受加速度计质量的影响,测量方法5m x15m捕捉空间收尘板、顶部振打、15公斤振打杆、下降距离100毫米[7]理想情况下,由于收尘板相对较薄,测量设备应该是零质量以消除局部干扰和极板振动模式的改变实践中,一个
0.2g的轻量级的加速度计,可能是最接近理想的方法,为了避免“响声”和因此而产生的虚假高读数,某些供应商主张一种实际方法是使用10kHz的测量切除频率,(此频率远远低于收尘板的自振频率),但是图
4.14加速度计的质量对测量“g”值的影响二次飞扬在干式除尘器的机械清灰情况下不可避免,在大多数现代设备上已经通过微机处理系统来确保相邻的收尘板不同时振打,以最小化二次飞扬的影响在清灰振打前一瞬间,一些设备会稍微降低电场KV和输出功率,以消除任何闪络引起的二次飞扬,因为灰尘的扰动会引发二次飞扬在另一些设备上,也有采用断电振打的方式,也就是去掉所有静电夹持力来协助清灰还有除尘器通过在振打期间完全隔离气流来最小化二次飞扬,即关闭除尘器出入口的隔离挡板门,也就是所谓的离线振打清灰;所有电场同时振打清灰时,通常电源也是关闭的气流被隔离一段时间,让清除的灰尘落入灰斗,然后重新将气流引入设备进行除灰另一种完整的气流隔离是利用空气帘或是挡板门系统来封闭将要振打的通道
[8]o这些方法需要谨慎评估它的经济性,因为附加挡板门和封闭通道的成本可能要超过获得的潜在减少的收尘面积
4.8灰斗资料记录表明,干式除尘器的问题中至少有70%是与灰斗除灰困难有关因此我们要一再强调设计符合要求的灰斗和除灰系统的重要性从收尘极脱落的灰尘必须首先装入某个容器内,以方便将他们从工艺气流中移除这些容器通常采用锥体漏斗形式或船形灰斗形式,置于除尘器电场的下方为了确保灰尘可以从这里排空,灰斗底部通向最终疏散系统的卸料口直径应不小于300毫米,这与灰斗里灰量的多少无关,这一点很重要谷角大小取决于粉尘的特点,但通常与垂直方向夹角不小于55灰斗底部约三分之一部分必须加热,并使灰温维持在烟气露点温度以上;可以用恒温控制电加热带或加热垫来加热灰斗,功率一般在
1.5千瓦/m2,也可以用低压蒸汽管加热灰斗上其他的附属物还有通灰手孔和灰斗料位计等为了协助排空特别粘的材料,一些灰斗在侧壁安装了振动器或锤子然而,使用振动器或是锤子有时会压实灰尘而使情况恶化,因此在使用前必须仔细考虑对于潜在的粘性粉尘,例如造纸厂的旧式卡夫(Kraft)工艺灰尘,除尘器的底部由连续垂直的侧墙形成一个整宽槽,粉尘用宽幅链式刮板机刮入尾部更窄并密封的输灰机内要优化除尘器性能,必须要消除任何电场内的气体旁路,例如气体扩散到灰斗区域就是气体旁路的一种在船形灰斗情况下可以通过全高度垂直内部挡板来有效地防止气体旁路,而对于金字塔型灰斗,需要安装足够的偏转板使气流向上偏转来解决这个问题使用框架式放电极的除尘器,中心灰斗挡板通常会延伸到收尘板的底部;对于放电极低端延伸到收尘板下端的除尘器,任何可能的中心挡板高度都不能控制旁路在这种情况下,有效的办法是必须在进口和出口灰斗安装小型的灰斗偏转板这种处理方式通常在大型以及全尺寸模型除尘器的对应区域内可以看到市场上有许多关于灰斗料位指示/检测的设备,采用的原理有:电容变化式、音叉频率变化式、压力/吸力变化式、驱动盘转速变化式、超声波和放射性传感器式由于任何设备只会确定局部灰尘的情况,所以尽管有“空”斗指示,但是仍然可能会出现灰斗满灰的情况如果灰斗装灰过满,那么灰尘不仅会造成电场短路,而且如果积灰达到电场内足够高度,也可能会导致严重的机械损伤如果在非常满的灰斗排空时出现“老鼠洞”现象,又因为灰尘类似于流体,如果只清空了一个通道,那么相邻满灰通道内的灰尘产生的流体静压力可能导致收尘板底部的局部畸变,有时也会影响到放电极系统,从而对除尘器的性能造成有害影响为了减少这种风险,或至少提供进一步的早期预警,除了安装灰斗料位检测装置外,有时会从放电极框架的四个拐角挂下链条当灰尘碰到链条时,通常会导致跳电而减少电压输出,从而防止灰尘进一步沉淀然而,我们应该记住,虽然灰尘不再静电沉积,但它仍会在重力作用下沉淀下来,特别是在除尘器进口处,如果要避免损坏内部件,那么清除灰斗内的满灰才是最好的补救措施因为很多除尘器运行在负压情况下,所以必须要防止空气从灰斗漏入,引发灰斗内已经收集下来的灰的再飞扬还有,无法计量的漏风可能会重新带入足够的灰尘穿过灰斗区域并显著影响整个设备的排放,尤其是出口灰斗例如,除尘器运行的排放是50毫克/Nm3,如果混入出口灰斗漏风,假定只相当于
0.25%的总流量,但是携带了10g/Nm3的灰斗灰尘,那么会导致最终排放达到75毫克/Nm3,即排放增长了50%0尽管灰斗排空系统超出了本书的范围,但是除尘器设计/供应商必须充分熟悉该排空系统的容量和设计,因为这不仅会影响灰斗的选择,也会影响到清空顺序中选择防止空气漏入的方法在各类测定体积的输灰机中,旋转阀通常安装在灰斗末端来计量进入输灰机的灰量在旋转阀返回的空半程像泵一样运转时,它的去程和操作必须要给灰提供正压以防止漏风不管是浓相还是稀相气力输送系统,都需要有滑板式闸阀进行隔离和密封,以防止出现上述的“泵吸”问题,但是,这些门或滑动阀门的密封很重要,尤其是在正压输灰系统里
4.9电气净空电气净空必须要仔细考虑,如果除尘器的运行没有达到设计的效率,原因可能有两大类,第一与放电极和收收尘板相关,第二与电场本身的外围净空有关任何过小的电气净空都会限制设备的运行电压,从而影响除尘器的效率通常情况下,放电极为悬挂式,他们被挂在相邻收尘板的正中间尽管校正很关键,但是在实践中,我们必须要接受安装和制造误差,在10米高度以上的电场偏差会高达±10毫米,在较小的设备上,公差要求会更严一些收尘板间的放电点的位置和放电点之间的距离对最大化效率很重要;通常,最小的电极点距离是收尘板之间的距离的一半,此时的电晕形成和收尘板表面的电流分布最理想(见第三章卜对于收尘板,加强的C形边缘和任何放电点之间的间隙应该大于收尘板间距的25%,这样可以提供满意的放电和电压条件这个距离适合水平和垂直两种情况,因为电极或收尘板的悬挂可能不完全垂直另一个值得关注的与放电极有关的领域,是任何穿过收尘极的支撑或载体构件在时,不仅构件应该是具有大曲率半径低放电点特性,并且同时也必须穿过相邻收尘极的中心地带对于实际电场区域以外的净空,任何在用的放电极定位支撑构件必须与任何接地结构清晰地隔离开来安全起见,以下“经验法则”的最小间隙距离在任何设计中都必须采用当正极组件的击穿强度低于负性构件时,任何收尘板的接地边缘、壳体或支持构件都会导致提前破损例如,对于组件有锋区域产生电离子,如1A电极的尖刺,或螺旋电极1B的靠近收尘板位置,也就是最大场强点对于方形或圆线形式,电晕发生比较随机,通过观察,最高或最亮的电晕点随着电极上下移动,与最大电场强度保持一致,而最大场强则随着灰尘条件而变化,要么是电极系统条件要么是气态体自身条件放电极电流图
4.2实险室放电特征方形和锯齿形电极,收尘极间距305mm(实线为标准方形缠绕电极线;虚线为高放电性锯齿状电极25mm宽*
1.5mmo mA每位除尘器供应商都会强调他们独特电极形状的优点,但在没有空间电荷或电晕抑制效果的情况下,所有电极都能提供令人满意的性能图可控型电极的缺点之一是,在没有电晕抑制和空间电荷效应时,放电远远大于简单的电极丝,如图
4.2所示这些数据是在实验室条件下的空气中获得,1E为正方形电极丝,1C为控制放电电极在实际运行中获得了相似的特征,但粉尘粒子产生的空间电荷效应改变了曲线的形状在自由运行模式下,控制放电电极会增加功率消耗,这对大型除尘器利边缘并两两相对的,应该使用三倍于放电极/收尘板的间距,即使如滚制的角钢或托梁等合理的曲面也应如此;最小的间隔也应该为放电极/收尘板间距的
1.5倍,并且对于不同的轮廓和边缘条件要采用中间分隔法需要特别关注的领域是穿过壳体和绝缘子的放电极支撑管为了最少化加热净化空气的数量,绝缘子形状采用锥形或花盆形,再通过使用限制器显著减少底部的开放面积,限制器通常采用电应力锥形式或是总线环形式与大直径悬吊管(如50mm左右)的同时使用会有效减少此区域内的故障风险,即使实际净空接近或有时小于放电极/收板的间距时也是如此悬吊管的位置必须在总线环的正中间才能完全有效通常使用总线导管而非高温电缆向电极供电,总线管的直径和轮廓的选择必须要消除管内电击穿的风险如果使用绝缘子来集中或承载总线连接,必须要有足够的跟踪长度来防止由于大气灰尘沉积等原因造成的故障大型除尘器,放电极结构跨越两个或两个以上的灰斗,框架之间的实际距离和任何穿过灰斗顶部的组件,都应该考虑潜在的积灰问题,从而将击穿的风险降到最低类似的注意事项也适用于内部翻转锤放电极振打系统,“活动”轴和锤子可能会产生可疑的净空距离,而这个克服起来会有困难同时也很昂贵其他内置在系统里的组件,都必须采取上述“经验法则”的最小间隙距离,这样做的目的是为了最大化的应用电压通过整个放电极/收尘板系统,而非设备的其他地方的运行成本影响很大然而,使用现代微处理器控制系统(见第八章,第
8.9节)作为“节能”措施,会使增加的能耗被最小化,却不会引起排放的任何显著增加在预计有严重空间电荷或电晕抑制情况下,必须使用高强放电极,这样粉尘才能有效荷电在以上条件下,高强放电极的电晕放电特征会减少到大致等同于简单电线形状,因此功耗自动受到限制然而,除尘器的性能却有了大幅提高,因为空间电荷或电晕抑制效应被更高的电晕电流抵消了,迁移速度变大了理论上讲,只有第一电场需要高强放电极,因为一旦这个电场运行很好,引起电晕抑制或空间电荷效应的粉尘会被大量地被清除,下游领域的电场将运作正常在许多设备里,通常整个除尘器里的电极形式都相同,除非设备很大,并且改变电极配置可以使经济上更加合理
4.3放电极安装在除尘器里如何安装电极系统,通常取决于供应商的设计理念,一般来说有两种主要方法第一种系统可以被认为是电场外悬式,即放电极支持系统由位于电场区域的绝缘框架支撑,而第二种为内悬式,悬挂系统由位于收尘板上方的绝缘框架支撑图
4.3完整的除尘器布置示意宽极间距,床形框架(螺旋形电极),C型收尘板对于外悬式,单独的放电极通常安装在刚性框架内,被称为“床架”,这里,电极固定在框架的水平部件之间,总的放电系统通常由四个绝缘子支撑,绝缘子安装于电场上方区域内,单个电极框架通常位于收尘板通道中的长高范围内,如图
4.3所示内悬式悬挂位于电场上方,电极穿过收尘板的中间区域悬挂到顶部的支撑框架上早期的设备装有重力线电极,用于拉紧的重量位于收尘板的底端使用内悬法的更现代的设计,是使电极组件悬挂在螺栓上,或使用“折不断’的全高度型电极,如图
4.4所示外悬式的绝缘子位于内部极线区域的上方,这意味着壳体比内悬式系统要长,但也正因为此原因,为了遮蔽电极支撑系统的顶部和底部,壳体要(双绞线),节约空间收尘板(courtesy LodgeSturtevant有限公司卜很明显,设备利用率的主要标准之一,是电极失效的自由性,因为破损或摆动的电极可能会造成电场短路,从而影响除尘性能为了最小化短路影响,电极的设计选择很重要,必须能够防止电极摆动许多设计尽量只安装很短的无支撑电极组件,这样就减少了来自外加电压或是机械振打造成电极振幅为了进一步延长电极的潜在寿命,大截面组件代替了原来小圆金属丝,但由于电晕放电依赖于小曲率半径,因此电极边缘必须尽可能的锋利例如,在给定的情况下,4毫米尖边缘方线与
2.5毫米直径圆线有着相同的放电特征,但截面积是圆线的4倍,因此机械强度更优越
4.4收尘极收尘极的职责是为产生均匀电场的放电极提供相对平坦的表面,并在所有温度、气流和振打的操作条件下保持机械稳定性多年来,收尘极和放电极一样,已经采用过许多不同的形式,从最初简单的平面或波纹板,到目前大型的机械成型设计在二十世纪五十年代和六十年代,流行过所谭‘抓住口袋”设计,理论上,粉尘通过振打被清除后,穿过口袋进入一个垂直静态区,因此二次飞扬最小化网实际上,由于口袋引起了表面局部电场扰乱,并且最大电场在口袋处,这导致口袋附近的积灰最多,所以振打时,脱落的粉尘会落到静态区外这种设计已经不在使用了,不仅因为理论上无依据,其主要原因是成本,因为收尘板要包含两个独立的单元才能提供静态区,o今天大多数设备的收尘板尺寸在5米宽、15或16米高,要么使用全高度冷轧钢带并设有内置加强筋结构,连接在一起组成阳极排;要么使用压弯或卷弯板,并通过垂直加强筋来相互连接,例如C型板研究发现这些办法(如图
4.5和
4.6)能够提供所需的机械强度和稳定性来保持放电极/收尘极之间必要的直线度,从而达到目前要求的排放水平特别是为了最小化成本,阳极板材料厚度通常约为
1.5mm,如果没有加强筋的话,非常不合适图
4.5冷轧带形状收尘板无论哪种方法,收尘板组件都悬挂于顶部适宜的支撑结构上,有时候承担着主要重量的支撑点也是振打点,另外还配有较轻的底部定位框架;或者配备较重的底部框架并同时承担着机械振打再次说明,类似于放电极系统,收尘极的形式也取决于供应商的设计概念收尘板实际的形状取决于制造商的供货能力,即是否能生产出长度和公差上都合适的形状每位制造商对于特定的冷轧板都有自己首选的成品形状,但本质上所有的形状都会在两边形成凸起,还有各种加强筋布置,是为了平衡轧制应力,以此来消除扭曲或是“香蕉应力某此边缘加强筋还内植了一些互锁的沟槽和指状筋,以提供额外的稳定性和较直图
4.5给出了一些轧制C形板轮廓收尘板的制造形式有很多,平板之间用垂直的加强件连接所谓的“捕捉空间,,收尘板如图
4.6所示包括一个承载全高度滚轧C形板的中空顶梁,尺寸为75mmx50mm,带有
1.5毫米压制或滚制薄片板连接形成一组阳极排。