凝聚器懸掛裝置的分析

杜佳棋， 馮杰， 駱彬翼， 俞晶， 丁澤坤

（浙江信雅達環保工程有限公司，杭州310018）

0 引言

近年來，我國大部分地區空氣質量下降，頻發霧霾天氣，嚴重地影響了人們的日常生活和身心健康。導致霧霾的主要原因是空氣中的PM2.5含量過高［1-2］。燃煤電廠是PM2.5細微顆粒的主要來源之一,靜電除塵器雖然能達到99%的除塵效率，但是對PM2.5微細粒子的捕集效果并不理想，而細微顆粒凝聚技術是減少PM2.5排放的有效措施。

凝聚器是利用雙極荷電凝聚技術研制的一種安裝在除塵器前置煙道上的煙氣預處理裝置。由雙極荷電區和擾流區兩個部分組成，煙氣流經雙極荷電區荷電，一半得到正電荷，一半得到負電荷，進入擾流區后在不均勻流場作用下，使正、負不同極性的顆粒產生速度或方向差異，從而碰撞凝聚［3］。

凝聚器的懸掛裝置是其中一個重要的部件，它不僅要承受整個凝聚器的質量，而且電源還要通過懸掛裝置對正、負電極進行供電。它的結構是否合理關系到整個凝聚器能否安全可靠的運行。

1 懸掛裝置的簡介

本文提出的凝聚器的懸掛裝置，有兩種結構形式：一種如圖1所示，由支座和磁拉棒組成；另外一種如圖2所示，由支座、磁拉棒和穿墻套管組成。

如圖1、圖2所示，由于支座直接安裝在頂部橫梁上面，所以需要考慮支座與電極之間的絕緣以及電極與其他零部件之間的安全放電間距，所以用磁拉棒來作吊桿（如圖1所示結構），用來懸吊凝聚器的正負兩種電極。又考慮到電源要給電極供電需要安裝穿墻套管，而電極的總重量并不是很大，經過計算，穿墻套管完全能夠承受電極的質量，故將穿墻套管直接代替磁拉棒（如圖2所示結構），穿墻套管既能給電極供電，也作為其中的一根吊桿，與其他磁拉棒一起懸掛整個電極。

圖1 懸掛裝置一

圖2 懸掛裝置二

2 懸掛裝置的結構分析

如圖3所示，上述圖1中的支座由底板、面板、筋板和角鋼組成，結構簡單，安裝方便。其中底板上打有螺栓孔，與頂部橫梁上的螺栓孔相對應，便于支座在橫梁上的定位和安裝；支座的面板上也打有定位孔，與角鋼的上端面上所打的孔相對應，角鋼安裝時先用定位孔定位，再將角鋼與面板焊牢，可以保證角鋼安裝在面板上的位置尺寸；支座與磁拉棒的聯接是依靠角鋼的側面板上的定位孔定位，將磁拉棒的聯接處伸入兩個角鋼之間，用螺栓將它們聯接，擰好螺母后將螺母焊死。

因為正電極與極板的間距跟負電極與極板的間距一樣，并且正、負兩個電極的總質量差不多，所以將其制做成中心線對稱的結構，在保證電極的安裝位置的前提下，使整個結構的受力更加合理。

圖2中的支座如圖4所示，與圖3支座的不同之處在于其左側面板2上安裝穿墻套管，在面板2上開了一個圓孔，墊上橡膠墊圈，然后將穿墻套管置于其中，安放在支座上。由于穿墻套管安裝面要低于磁拉棒的懸吊點的位置，所以將面板2的高度下降，使得電極懸掛點在同一個平面內。

圖3 支座一

圖4 支座二

本裝置基本由平板焊接而成，結構簡單，安裝便捷。又懸吊點的位置直接關系著電極的安裝位置，所以采用了一系列的定位孔，來確保懸吊點位置尺寸，從而保證正、負電極框架的安裝精度。

3 懸掛裝置的受力分析

知道電暈級的重量M電極以及電極上的積灰質量M灰，根據載荷計算規范，M總=M電極×1.2+M灰×1.4，將質量M總分配到四根吊桿上。磁拉棒與支座的連接通過面板下面的角鋼，而穿墻套管則是直接安放在圖4支座的面板2上，所以將磁拉棒上所傳遞的載荷施加在兩個角鋼上，將穿墻套管上傳遞的載荷施加在安放它的面板2上。然后分別對兩種支座進行建模分析，如圖5、圖6所示為兩種支座受力分析的結果。從圖5上可以看出，整個支座的受力集中點在面板的中間處，即與吊桿連接處，而其他部位的受力都很??；而從圖6中也可以看出，最大受力點也在面板的中間處，其余也很小。

圖5 支座一受力分析

圖6 支座二受力分析

圖7 支座一受力安全系數

圖8 支座二受力安全系數

從圖7、圖8是分析兩個支座的受力安全系數，由圖可知，最小的安全系數是 2.6，在面板的中間處，其他地方的安全系數都要大于2.6，完全滿足設計要求。

4 結論

根據上述分析可知，本文介紹的凝聚器的懸掛裝置，不僅結構簡單、安裝方便，而且強度方面也符合設計規定。使凝聚器在安裝過程中更加安全，精度更加可靠，從而能讓凝聚器在運行過程中更加高效穩定，更好地實現微細顆粒凝并成大顆粒的作用，達到提高除塵效率，減少粉塵排放的最終目的。

［1］ 張小玲，趙秀娟，蒲維維，等.北京城區和遠郊區大氣細顆粒PM2.5 元素特征對比分析［J］.中國粉體技術，2010，16（1）:28-34.

［2］ 林豐妹，焦荔，包貞，等.杭州市大氣懸浮顆粒PM2.5污染狀況及化學組成特征分析［J］.中國粉體技術，2011，17（1）:39-42.

［3］ 柯小民，張麗麗，王彥斌.凝聚器在提高電除塵效率上的實驗研究［J］.電力科技與環保，2010，10（5）：21-22.