一、概述
TCD系列磁控式電捕焦油器是我公司自主研究開發(fā)的項(xiàng)目，該產(chǎn)品已向*申請了實(shí)用新型，受理號為：200920085557.4。本項(xiàng)目屬于2009年度國家*科技型中小企業(yè)創(chuàng)新基金申報指南中“資源與環(huán)境/新型工業(yè)和重點(diǎn)污染行業(yè)的環(huán)境問題及技術(shù)需求/重污染行業(yè)大氣污染治理技術(shù)與設(shè)備"重點(diǎn)支持領(lǐng)域。
本裝置的創(chuàng)新點(diǎn)：1、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。在磁控式電捕焦油凈化裝置的控制系統(tǒng)中設(shè)計了變磁通控制電路，提供一種在靜電沉積中運(yùn)用變磁通控制技術(shù)，從而保證了運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、允許突發(fā)短路和持續(xù)短路、體積小、成本低的磁控式電捕焦油器。2、應(yīng)用創(chuàng)新。將變磁通電路應(yīng)用于的控制系統(tǒng)，是對磁控式電捕焦油凈化裝置工作原理的*設(shè)計，可實(shí)現(xiàn)物料回收和氣體凈化雙重效果。
變磁通控制電路由兩個并聯(lián)的可控硅與一組可調(diào)電抗器串接組成。通過變磁通控制電路輸出交流正弦電流經(jīng)升壓、整流后成為高壓直流電源給沉積電場供電。可調(diào)電抗器由采用干式開放型繞組的銅繞組和采用冷扎取向低耗硅鋼片疊積而成的硅鋼片鐵心構(gòu)成。本裝置可設(shè)計預(yù)留DCS接口，可與用戶局域主機(jī)聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，用戶在*控制室即可一覽。
本裝置主要用于化肥、焦化、石油、城市煤氣、冶金、建材、碳素、陶瓷等行業(yè)的氣體凈化，用以回收煤氣、焦?fàn)t氣中的焦油，同時去除其中的粉塵、水霧等雜質(zhì)。達(dá)到物料回收和氣體凈化的雙重效果，對保證工藝流程中后工段設(shè)備的正常穩(wěn)定運(yùn)行也起著至關(guān)重要的作用。
該裝置是我公司廣大科技人員根據(jù)國家倡導(dǎo)的“節(jié)能減排"產(chǎn)業(yè)政策，通過市場調(diào)研自主開發(fā)的一種新產(chǎn)品，該裝置是2009年國家中小企業(yè)創(chuàng)新基金優(yōu)先支持的重點(diǎn)項(xiàng)目，該項(xiàng)目的建設(shè)投產(chǎn)*了國內(nèi)市場的空白，促進(jìn)了我國環(huán)保工業(yè)的發(fā)展。
二、意義和必要性
在各行業(yè)工礦企業(yè)中，如化肥、焦化、城市煤氣、冶金、建材、碳素、陶瓷等行業(yè)的氣體凈化，用以回收煤氣、焦?fàn)t氣中的焦油，同時去除其中的粉塵、水霧等雜質(zhì)。達(dá)到物料回收和氣體凈化的雙重效果，對保證工藝流程中后工段設(shè)備的正常穩(wěn)定運(yùn)行也起著至關(guān)重要的作用。
現(xiàn)有電捕焦油器的電源是恒流電源控制，通過恒流變換器轉(zhuǎn)換為交流正弦電流經(jīng)升壓、整流后成為恒流高壓直流電源給沉積電場供電；由于恒流變換器需要6到8組電抗器組成，因此體積大，在投入升壓過程后具有沖擊大，成本高，對突發(fā)短路和持續(xù)短路靈敏差等缺點(diǎn)。
我公司開發(fā)的TCD系列，為了解決現(xiàn)有恒流電源存在的不足，提供一種在靜電沉積中運(yùn)用變磁通控制技術(shù)，從而保證了運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、允許突發(fā)短路和持續(xù)短路、體積小、成本低。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：包括高壓直流電源發(fā)生裝置和電捕焦油凈化塔，高壓直流電源發(fā)生裝置包括控制柜和高壓發(fā)生器，控制柜經(jīng)高壓發(fā)生器和電捕焦油凈化塔相連接，其特征在于：所述的高壓直流電源發(fā)生裝置為帶有變磁通控制電路的高壓直流電源發(fā)生裝置。
變磁通控制電路由兩個并聯(lián)的可控硅與一組可調(diào)電抗器串接組成?？烧{(diào)電抗器由采用干式開放型繞組的銅繞組和采用冷扎取向低耗硅鋼片疊積而成的硅鋼片鐵心構(gòu)成。
本實(shí)用新型的有益效果為：運(yùn)行電壓、電流顯著提高，電暈功率顯著增加；電場電壓自動跟蹤，當(dāng)粉塵、焦油雜質(zhì)濃度增加，電場電壓同時上升，電暈功率增加；凈化效果明顯優(yōu)于其它控制方式，對電極肥大的適應(yīng)性增加，能有效克服電暈閉塞；運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，允許突發(fā)短路和持續(xù)短路；結(jié)構(gòu)簡單，體積小，成本低。
本項(xiàng)目研究的主要內(nèi)容和涉及的關(guān)鍵技術(shù)有：
1、單片機(jī)控制技術(shù)。
2、開關(guān)量輸出接口的技術(shù)。
3、可控硅（晶閘管）控制技術(shù)?？煽毓瑁ㄒ卜Q：晶體閘流管）是一種大功率半導(dǎo)體器件，
三、工作原理
本產(chǎn)品由磁控式控制高壓直流電源和捕焦本體(機(jī)械塔體)兩大部分組成（見圖一），前者選用TCD型磁控式變磁通控制靜電沉積用高壓直流電源；后者結(jié)構(gòu)上可選用TD套筒式(同心圓式)、GD管式、FD蜂窩式或SJD濕式。四種結(jié)構(gòu)的本體均主要由筒體和放電極(電暈極)以及吸捕極(沉淀極)組成。
高壓直流電源產(chǎn)生的負(fù)高壓，接入電暈極(陰極)；它與沉淀極(陽極)之間產(chǎn)生電場，電場強(qiáng)度超過一定極限后在陰陽兩極間即產(chǎn)生電暈放電。此時流經(jīng)電場區(qū)的氣體發(fā)生電離，產(chǎn)生大量的離子和電子，周圍可見強(qiáng)烈的電磁風(fēng)聲，光線暗時可見紫蘭色電暈。通過電場的煤氣中的焦油、粉塵、水霧等粒子三要子或電子結(jié)合而荷電，在電場力的佳角下向兩極運(yùn)動。由于電子質(zhì)量小，運(yùn)動速度快，空間分廣。所以主要是荷負(fù)電的粒子向沉淀極運(yùn)動到達(dá)沉淀極板中和后，依靠殘存的靜電引力和分子間凝聚力首先吸附于沉淀極，而后靠自身重力沿極板下落，通過焦油出口排出。
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