Электрофильтры

Электрофильтр представляет собой аппарат с вертикальным и гори­зонтальным движением газового потока, в котором размещены осадительные и коронирующие электроды. Осадительные электроды заземлены, а к коронирующим подводится выпрямленный электрический ток высокого напряжения от преобразовательной подстанции.

Конструктивная схема электрофильтра представлена на рис. 5.86. Меж­ду двумя осадительными плоскостями натянут ряд проводов. В пространство между плоскостями поступает запыленный газ. В поле коронного раз­ряда частицы заряжаются и движутся к осадительным плоскостям, с которых они периодически удаляются.

Рис. 5.86. Схема электрофильтра:

1 – выключатель; 2 — предохранительное устройство; 3 — регулятор напряжения;

4 — трансформатор; 5 – выпрямитель; 6— кабель; 7— изолятор; 8— осадительный электрод; 9 — коронирующий электрод; 10— заземление

Процесс очистки газов в электрофильтре можно разделить на стадии: зарядка взвешенных частиц в поле коронного разряда, движения заряженных частиц к электродам, осаждение частиц на электродах, удаление осажденных частиц с поверхности электродов. (Рассмотреть самостоятельно.) Преимущества электрических фильтров:

— низкие энергозатраты (0,1-0,5 кВч) на 1000м³ газов;

— высокая степень очистки газов — до 99% и выше при улавливании частиц любых размеров;

— низкое газодинамическое сопротивление (100-150 Па);

— возможность работы в агрессивных средах;

— возможность очистки высокотемпературных газов;

— возможность полной автоматизации; процессы регулирования на­пряжения, удаление с электродов уловленных частиц и выгрузки пыли в электрофильтрах могут быть полностью механизированы и

автоматизированы;

— широкий диапазон применения;

— возможность очистки как от твердых, так и от жидких частиц. Однако удельные капитальные затраты для установок электрической

очистки газов возрастают с уменьшением их единичной производитель­ности. По этим соображениям сухие электрофильтры применяют, если количество очищаемых газов более 80-100 тыс. м³/ч.

Мокрые электрофильтры применяют и для очистки меньших количеств газов, особенно при очистке вентиляционного воздуха от жидких частиц, когда напряжение, подаваемое на электроды, не превышает 10-15 кВ. Недостатки электрических фильтров:

— высокая чувствительность процесса фильтрации к отклонениям от заданных параметров технологического режима и к механическим

дефектам в активной зоне аппаратов;

— высокая требовательность к уровню обслуживания;

— невозможность очистки от взрывоопасной пыли. Конструкция электрофильтра в основном определяется технологическими условиями его работы: составом и свойствами очищаемых газов и частиц пыли, температурой, давлением и влажностью газов, требуемой степенью очистки и другими факторами.

Классификация электрических фильтров. Электрофильтры разделяются на однозонные и двухзонные аппараты. В однозонных электрофильтры зарядка и осаждение частиц пыли производится в одной конструктивной зоне электродов, а в двухзонных аппаратах зарядка и осаждение пыли происходит в двух последовательных зонах — ионизаторе и осадителе. Двух зонные электрофильтры применяются в основном для очистки вентиляционного воздуха, а однозонные аппараты получили широкое применен и для улавливания пыли почти во всех отраслях промышленности.

В зависимости от количества последовательно расположенных электрических полей электрофильтры подразделяются на однопольные и многопольные, а в зависимости от числа параллельных аппаратов — на одно- и многосекционные. В зависимости от направления газового потока в активной зоне аппарата электрофильтры подразделяются на горизонтальные и вертикальные.

По конструкции осадительных электродов электрофильтры подразделяются на пластинчатые и трубчатые. В пластинчатых электрофильтрах осадительные электроды выполняются в виде параллельных поверхностей, набираемых из пластин определенного сечения, а в трубчатых электрофильтрах осадительные электроды выполнены в виде труб круглого овального или шестигранного сечения.

Осадительные электроды должны удовлетворять следующим требованиям:

— обладать достаточной механической прочностью и жесткостью;

— иметь гладкую без острых кромок поверхность;

— обладать высокими аэродинамическими характеристиками;

— обеспечивать эффективное встряхивание осажденной пыли.

Гладкая поверхность осадительного электрода необходима для обеспечения максимальной напряженности электрического поля. Гладкие электроды просты в изготовлении, хорошо встряхиваются, однако обладают существенным недостатком, связанным с повышенным вторичным уносом пыли при встряхивании ее с электродом.

По этой причине гладкие (плоские) осадительные электроды применяются при скоростях газов не более 1 м/с. В то же время для обеспечения надежной работы в условиях высоких температур и сильных вибраций конструкция осадительного электрода должна обеспечить минимальный вторичный унос пыли и обладать достаточной механической прочностью.

Основные конструкции осадительных электродов представлены на рис. 5.87. Наиболее распростнёнными электродами в сухих пластинчатых электрофильтрах являются прутковые, коробчатые, С-образные.

Рис. 5.87. Типы осадительных электродов: а - гладкие; б— прутковые; в — коробчатые (тюльпанобразные);

г — желобчатые; д — С-образные;

е - широкополосные С-образные;

ж — трубчатые; з - сотовые;

1 — осадительные электроды;

2 — коронирующие электроды

Исследования, проведенные в НИИОгаз, показали, что наиболее полно требованиям к осадителным электродам удовлетворяют С-образные электроды, прокатывамые из стальной ленты. По сравнеию с другими электродами они выгодно отличаются пониженной металлоемкостью (удельная масса 20 кг/м²), имеют высокие аэродинамические характеристики, хорошо встряхиваются. Кроме того, на С-образных электродах равномер­но распределяется осажденная

Дата добавления: 2014-12-16