Ерошенко В.Г., канд.техн.наук
г. Харьков, Украина

Мы ранее рассматривали этот вопрос, но считаем необходимым и целесообразным вновь вернуться к нему, принимая во внимание предпринимаемое в настоящее время как в Украине, так и в ряде зарубежных стран развертывание исследовательских и проектно-конструкторских работ по усовершенствованию электрофильтров.

Взаимное расположение коронирующих и осадительных электродов принято характеризовать параметром f = d / h, где d - расстояние (шаг) между коронирующими элементами в ряду, h - разрядное расстояние. Этот параметр - основной в рассматриваемом случае, хотя необходимо одновременно учитывать и соотношение между шагом установки фиксированных разрядных точек (иглы, зубцы и тому подобное) на коронирующих элементах и разрядным расстоянием h, в случае использования коронирующих электродов с фиксированными разрядными точками (параметр = / h).

В первых электрофильтрах параметр f находился в пределах 1,4 -1,6. Это, например, можно обнаружить и в настоящее время в электрофильтрах с прутковыми осадительными электродами типа ОГП, ГП, ГК и др. (разработка 50-х годов 20-го века), а также в электрофильтрах более поздних (70-е годы прошлого века) разработок - УГТ, ЭГТ, находящихся в эксплуатации на ряде производств до сего времени.

В настоящее время можно считать доказанным, что оптимальное значение параметра f находится в области величин меньше 1,0, в пределах
0,6 - 0,8.

Появившиеся в последнее время (2000-2005г.г.) публикации по данному вопросу, на наш взгляд, с определенной долей тенденциозности [1] или слабой аргументации [2] освещают решение этого вопроса. В особенности, это касается изложения сути вопроса и его истории в [1], во многих прочих отношениях добротной и ценной работе.

Одним из методов определения оптимального значения параметра f, наряду с прямыми инструментальными измерениями поверхностной плотности тока коронного разряда и моделированием электрических полей в системах электродов, использованных автором, был применен также разработанный автором новый способ фотографирования коронного разряда во всем пространстве межэлектродного промежутка в натуральную величину, впервые опробованный в 1972г. на Орловском сталепрокатном заводе на опытно-промышленном электрофильтре ЭФА в составе установки регенерации отработанных солянокислых травильных растворов, и затем опубликованный в периодической технической литературе [3]. Благодаря преимуществам нового способа и на его основе - новой методике исследований - были успешно решены вопросы оптимизации (с позиций электрических параметров) формы электродов (осадительных и коронирующих) и их взаимного расположения.

Несколько фотографий коронного разряда для некоторых систем электродов, полученные по разработанному способу, приведены в качестве иллюстраций ниже.

На фото 1 показан коронный разряд в системе электродов "игла - плоскость", на фото 2 - в системе электродов "расщепленная игла (РКИ) [4] - плоскость", на фото 3а,b - в системе электродов "ряд игольчатых электродов - плоскость". В частности, фото 3а убедительно подтверждает, что оптимальное "заполнение" межэлектродного пространства электрическим полем и током коронного разряда имеет место при значении параметра f в пределах 0,5 - 0,8, что с успехом и применено в электрофильтре ЭФД (ранее - в электрофильтре ЭФА).

Фото 4 демонстрирует коронный разряд в системе электродов электрофильтров УГ при разрядном расстоянии (оптимальном) 110 мм, а не 125 мм, принятом в этих электрофильтрах.

Ниже приведем реальные данные по параметру f для основных типов общепромышленных электрофильтров, выпускавшихся в СССР и выпускаемых в настоящее время в РФ, Украине и др. странах, в т.ч. в странах "дальнего зарубежья" (ФРГ, Швеция, Дания и др.), параметры которых практически полностью соответствуют параметрам российских/СССР электрофильтров (или наоборот).

Данные приведены в Таблице 1, заимствованной из [1] и дополненной нами всего лишь одной строкой (№9), в которой указаны значения параметра f, и одним столбцом (последний), в котором приводятся соответствующие технические характеристики электрофильтра ЭФА/ЭФД. КД на экспериментальные образцы электрофильтра ЭФА выполнены институтом Ленгипрогазоочистка (г.Ленинград) в 1971г. и СКТБ ГПО Управления Главгазоочистки (г. Семибратово, Ярославской обл.) в 1979 г. по Техническому заданию и научной разработке института "ВНИПИЧерметэнергоочистка" (ныне "Энергосталь"), г. Харьков. Параметр f в электрофильтре ЭФА, а впоследствии - в электрофильтре ЭФД - имеет значение в пределах 0,6 - 0,8, что является оптимальным как с точки зрения электрических характеристик межэлектродного промежутка, так и с позиций эффективности зарядки и транспортировки к осадительным электродам улавливаемых частиц. Для некоторых типов систем электродов допускается значение f в диапазоне
0,5 - 0,9. Результаты исследований и разработки новой электродной системы были проверены на опытно-промышленных и промышленных электрофильтрах ЭФА [5,6,7] и приняты в качестве исходных при проектировании и внедрении в промышленность (производство цемента, теплоэнергетика и др.) электрофильтров ЭФД (модифицированные электрофильтры ЭФА).

Как следует из приведенных в Таблице 1 данных, оптимальное значение параметра f выдержано лишь в электрофильтрах типа ЭФА/ЭФД, начиная с 1972 года.

Близка к оптимальному варианту компоновка электродной системы с волнистыми осадительными электродами (ф. Лурги, 1990 г. и её последователи), не отраженная в этой таблице.

Рис. 1. Фотографии коронного разряда в системах электродов "игла - плоскость" и "РКИ - плоскость"
(разрядное расстояние h в обоих случаях одинаково)

Рис. 2. Фотографии коронного разряда в системах электродов "ряд КЭ - плоскость"(Фото 3а),
"ряд КЭ - плоскость" (Фото3b), "КЭ - С-образный ОЭ"(Фото 4)

Таблица 1

Технические характеристики сухих электрофильтров общепромышленного применения

	Тип ээлектрофильтра	УГ	ЭГА	ЭГБ (ЭГБМ)	ЭГВ (ЭГВМ)	ЭФА/ЭФД
1	Разработка, год	1967 г.	1980 г.	1986 г.	1988 г.	1972 г.
2	Межэлектродное расстояние, мм	275	300	350	460	385(±35)
3	Активная высота электродов, м	4; 7; 5; 12	6; 7,5; 9; 12	6; 7,5; 9; 12	6; 7;5; 9; 12; 15	4; 7,5; 9; 12; 14-16
4	Активное сечение, м2	10-265	16-285	16 - 285	10 - 364	10 - 388
5	Количество электрических полей, шт.	2…4	2…4	2…5	2…8	2…4
6	Максимальные габаритные размеры: - высота, м - длина, м - ширина, м	27,75 24,80 29,87	19,90 22,74 29,54	19,90 28,20 29,54	22,90 48,60 35,75	24,00 24,50 28,10
7	Номинальное напряжение питающих агрегатов, кВ	80	80	80; 110	110	80
8	Параметр f = d / h	1,44	~1,2	~1,1	~1,0	0,6 - 0,8

Таким образом, в заключение констатируем тот экспериментально и практически подтвержденнный вывод, что оптимальное значение параметра
f = d / h для пластинчатых электрофильтров находится в пределах 0,6 - 0,8, а параметра = / h - в пределах 0,4 - 0,8, в зависимости от используемого типа коронирующих электродов с фиксированными разрядными точками.

Литература.

1. "Экотехника. Защита атмосферного воздуха от выбросов пыли, аэрозолей и туманов", г. Ярославль, "Русь", 2004 г., 424 с.

2. Труш В.И. Труды ХIII Международной научно-практической конференции "Экология и здоровье человека. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов", 2005 г., г. Щелкино, АР Крым.

3. Ерошенко В.Г. Способ оценки распределения электрического поля в межэлектродном промежутке электрофильтра. - В сб.: Промышленная и санитарная очистка газов. М., 1978, №6, с. 8-9.

4. А.с. 565712 . Коронирующий электрод электрофильтра./ В.Г.Ерошенко, А.В.Ильченко, А.Н.Тимофеев. - Опубл. в Б.И., 1977, №27.

5. Ерошенко В.Г., Волков В.К. Очистка газов от пыли в электрофильтре с объемными осадительными электродами. - Межотраслевая информация, сер. 03-19, ил №052-76 / Черметинформация. - М.: Металлургия, 1976. - 4 с.

6. Ерошенко В.Г., Дзиган В.П. Электрофильтр с объемными осадительными электродами. - В сб.: Очистка водного и воздушного бассейнов на предприятиях черной металлургии. М., 1977, №6, с. 91-94.

7. Ерошенко В.Г., Ровенский А.И., Ильченко А.В. и др. Опыт реконструкции электрофильтра ГП-4х15 по типу ЭФА. - Цветная металлургия, 1984, № 23, с. 30.

Доклад "К вопросу об оптимальном взаимном расположении коронирующих и осадительных электродов в электрофильтрах" был прочитан на 17-ой Международной научно-технической конференции "Экологическая и техническая безопасность. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов" (Алушта, 8-12.06.2009г.).