Принцип действия электрофильтров
Лекции.Орг

Поиск:


Принцип действия электрофильтров




Осаждение твердых или жидких взвешенных частиц в электрофильтрах происходит под действием электрических сил, возникающих в электрическом поле высокого напряжения. Газ, проходящий через электрическое поле, ионизируется. Частицы пыли получают заряд от ионов газа и движутся к заземленному осадительному электроду. Попав на заземленный уловитель, твердые частицы прилипают и разряжаются. Когда осадительный электрод обрастает слоем твердых частиц, они стряхиваются под воздействием вибрации, пыль собирается в бункере и выводится из электрофильтра.

Частицы получают заряд в электрофильтре в поле коронного разряда. Ионизационные процессы при коронном заряде сосредоточены в узкой области вблизи короны, где напряженность поля наибольшая. В зоне ионизации присутствуют положительные ионы и электроны, которые при выходе из зоны ионизации превращаются в отрицательные ионы. Положительные ионы быстро разряжаются в зоне коронирующего электрода. Во внешней зоне коронного разряда присутствуют только отрицательные ионы, которые сообщают твер­дым взвешенным частицам электрический заряд, заставляющий их двигаться под действием поля в направлении, перпендикулярном потоку газа со скоростью, называемой скоростью дрейфа частиц WD.

Для создания коронного разряда (синего свечения) необходимо высокое критическое напряжение Uo(B) и определенная критическая напряженность электрического поля Eo (В/м). С ростом запыленности газа критическая напряженность электрического поля должна возрастать, поэтому в элект­рофильтр поступает газ с запыленностью не более 90 г/м3 газа и с размером частиц пыли не более 20 мкм. В противном случае пыль может снова попасть в поток газа как при встряхивании осадительных электродов, так и за счет уноса. Толщина слоя пыли на осадительном электроде обычно составляет 1−2 мм.

На степень очистки газа от пыли оказывает влияние скорость газа: чем она меньше, тем выше степень очистки. Рекомендуется принимать скорость газа в диапазоне. Fфактор = 0,6 − 1,2.

К электрофильтру обычно подводят напряжение постоянного тока U = 20000 ¸ 80000 В. Оно должно быть несколько больше критического напряжения Uo, при котором происходит коронный разряд, но ниже возможности образования между электродами дуги.

Uoможно рассчитать:

− для трубчатого электрофильтра

, (46)

− для пластинчатого электрофильтра

, (47)

где − критическая напряженность электрического поля, В/м;

− радиус коронирующего электрода, м;

− радиус осадительного электрода, м;

Н − расстояние между пластинами в пластинчатом электрофильтре, м;

d − расстояние между коронирующими электродами, установленными между пластинами, м.

 

С уменьшением уменьшается критическое напряжение Uo, поэтому коронирующие электроды изготавливают из тонкой нихромовой проволоки R = 1− 2 мм.

Величины и Н рекомендуется принимать 100−250 мм, d = 50 мм.

Для каждого электрофильтра есть вольтамперная характеристика. На рис.6 показан пример вольт-амперной характеристики коронирующего электрода электрофильтра. Величина зависит от конструкции коронирующего электрода [1, 10] и значения величины максимальной плотности тока для различных коронирующих электродов представлены в табл. 10.

Номинальный ток определяют по длине электрода .

I = i × L × 1000, (48)

где i – удельный ток короны на единицу длины коронирующего электрода, мА/м.

L – длина коронирующего электрода, м.

 

Для электрофильтра помимо вольтамперной характеристики важными параметрами являются:

– активный объем Vакт , величина которого зависит от времени пребывания запыленного газа в электрическом поле t. Рекомендуется принимать t = 2– 5 секунд.

– площадь активного сечения Fакт зависит от скорости движения газа Wг.

, (49)

. (50)

– площадь поверхности осаждения Fос для трубчатого фильтра равна

. (51)

– гидравлическое сопротивление ΔР, обычно не превышает 100–150 Па.

 

В качестве обобщенной характеристики электрофильтра используется удельная мощность, подводимая к электрофильтру

(52)

Она находится в диапазоне 360–1800 Дж/м3.

К достоинствам электрофильтров следует отнести их высокую степень очистки h = 0,985 ¸0,999, т.е. они могут чистить газ до концентрации пыли 5 мг/м3, высокую производительность от 10 тыс. м3/ч до 1 миллиона и низкое гидравлическое сопротивление. Затраты энергии на очистку
1 тыс. м3 газа составляют порядка 0,1–0,5 КВт.

 

Рис. 6. Вольтамперная характеристика коронирующего электрода, выполненного из нихромовой нити (см. [10])

 

К недостаткам эксплуатации электрофильтров следует отнести высокие капитальные затраты, связанные с установкой трансформаторов и выпрямителей, для получения постоянного тока высокого напряжения. В электрофильтрах можно чистить газ от пыли, не создающей взрывоопасных концентраций. К взрывоопасным пылям относятся пыли пластмасс и металлов: магния, алюминия, цинка.


Таблица 10

 

Тип коронирующего электрода U, кВ i, мА/м
Цилиндрический Æ 3 мм 0,052
0,296
0,663
Штыковой 0,066
0,31
0,673
Игольчатый с шагом иголок h = 20 мм 28,8 0,052
0,372
0,74
1,2
  h = 40 мм 26,5 0,052
0,392
0,74
1,17
  h = 60 мм 27,9 0,053
0,342
0,665
1,075
  h = 80 мм 30,72 0,052
0,301
0,592
0,96
  h = 120 мм 29,8 0,053
0,261
0,5
0,81

 





Дата добавления: 2016-10-22; просмотров: 582 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов


Читайте также:

Рекомендуемый контект:


Поиск на сайте:



© 2015-2020 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.004 с.