Электрофильтры

Электрическая очистка – один из наиболее совершенных видов очистки газов от взвешенных частиц пыли и тумана. Этот процесс основан на ударной ионизации газов в зоне коронирующего разряда, передаче заряда ионов частицам примесей и осаждении последних на осадительных и коронирующих электродах. Между ними создается электрическое поле высокого напряжения (30-100 кВ). Поскольку коронизирующие электроды изготавливаются из относительно тонких стержней, то около них создается поле высокой напряженности, вызывающее интенсивную ионизацию газовых молекул. Этот процесс и вызывает образование вокруг электродов светящейся короны. Под действием электрического поля, заряженные аэрозольные частицы движутся от коронизирующего электрода к осадительному и прилипают к нему, отдавая свой заряд.

Ударная ионизация газа протекает устойчиво лишь в неоднородном электрическом поле, характерном для цилиндрического конденсатора (рис. 33). В зазоре между коронирующим 1 и осадительным электродами создается поле убывающей напряженности с силовыми линиями 3, направленными от осадительного к коронирующему электроду или наоборот. Напряжение к электродам подается от выпрямителя 4.

Рис. 33. Схема расположения электродов в электрофильтре:

1 – коронирующий электрод; 2 – осадительный электрод; 3 – силовые линии электрического поля в электрофильтре; 4 – выпрямитель.

Изменение силы тока между электродами по мере роста напряжения показано на рис. 34. Критическое напряжение на электродах, при котором возникает коронный разряд, определяется соотношением:

U_кр = Е_кр R₁ lnR₂/R₁, (68)

где R₂ и R₁ – радиусы коронирующего и осадительного электродов,

Е_кр – критическая напряженность электрического поля, В/м.

Величина критической напряженности определяется экспериментально или по эмпирическим формулам Пика. Для коронирующего электрода положительной полярности

Е_кр = 3,37(β + 0,0242 √ β/ R₁) 10⁶ , (69)

а для коронирующего разряда отрицательной полярности

Е_кр = 3,04(β + 0,0311 √ β/ R₁) 10⁶ , (70)

где β – поправка на плотность газов в рабочих условиях, определяемая по уравнению:

β = [(р_окр ± р_r) 293] / [1,013.10⁶ (273 + t)], (71)

где р_окр – давление окружающей среды, Па;

р_r – разряжение или избыточное давление в газоходе, Па;

t – температура газов, ^оС.

Рис. 34. Зависимость силы тока от напряженности между электродами.

Электрофильтры используют для тонкой очистки газов от масляных туманов, смолы и пыли в различных отраслях промышленности.

В промышленности используются несколько типовых конструкций сухих типа УГ (унифицированные горизонтальные) и мокрых (типа С) электрофильтров, а также туманоуловители типа УПП.

Рис. 35. Трубчатый электрофильтр:

1 – осадительный электрод; 2 – коронирующий электрод; 3 – рама; 4 – встряхивающее устройство; 5 – изолятор.

Технические характеристики электрофильтров типа УГ и С приведены в таблице 9.

Таблица 9

Техническая характеристика электрофильтров

Техническая характеристика	Тип электрофильтра
УГ	С
Допустимая входная концентрация пыли (УГ) или смолы (С) в газе, г/м^3		0,1
Эффективность очистки, %	99,9
Гидравлическое сопротивление, Па
Наибольшая температура газа, ^оС
Удельный расход электроэнергии на очистку 1000 м^3/ч газа, кВт.ч	0,3	0,45
Производительность по газу, тыс. М^3/ч	36-950	18-36

Эксплуатационные характеристики электрофильтров весьма чувствительны к изменению равномерности поля скоростей на входе в фильтр. При использовании электрофильтров для очистки воздуха от аэрозолей горючих веществ необходимо, чтобы максимальная температура аэрозольной смеси была на 20-25^оС ниже температуры вспышки улавливаемой жидкости. Это позволяет устранить возможность воспламенения фильтрата в электроуловителе.

Дата добавления: 2014-01-07