Принцип действия электрофильтров

⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 10

В электрофильтре очистка газов от твердых и жидких частиц происходит под действием электрических сил. Частицам сообщается электрический заряд, и они под действием электрического поля осаждаются из газового потока. Общий вид электрофильтра приведен на рис. 1.

Рис. 1. Электрофильтр: 1 – осадительный электрод; 2 - коронирующий электрод; 3 – рама; 4 – высоковольтный изолятор; 5 – встряхивающее устройство; 6 – верхняя камера; 7 – сборник пыли.

Процесс обеспыливания в электрофильтре состоит из следующих стадий: пылевые частицы, проходя с потоком газа электрическое поле, получают заряд; заряженные частицы перемещаются к электродам с противоположным знаком; осаждаются на этих электродах; удаляется пыль, осевшая на электродах.

Зарядка частиц - первый основной шаг процесса электростатического осаждения. Большинство частиц, с которыми приходится иметь дело при промышленной газоочистке, сами по себе несут некоторый заряд, приобретенный в процессе их образования, однако эти заряды слишком малы, чтобы обеспечить эффективное осаждение. На практике зарядка частиц достигается пропусканием частиц через корону постоянного тока между электродами электрофильтра.

Можно использовать и положительную и отрицательную корону, но для промышленной газоочистки предпочтительнее отрицательная корона из-за большей стабильности и возможности применения больших рабочих значений напряжения и тока, но при очистке воздуха используют только положительную корону, так как она дает меньше озона.

1. Рассчитывается необходимая площадь активного сечения электрофильтров, м²,

где W_Э - скорость газов в электрическом поле, м/с; V – объем газов на входе электрофильтра м³/с.

2. Зная тип электрофильтра по справочным таблицам 9 и 10 определяем площадь сечения одного электрофильтра f_э. Тогда количество параллельно отключенных электрофильтров, шт,

где F_а- необходимая площадь активного сечения электрофильтров, м²; f_э- площадь сечения одного электрофильтра, м².

3. Для подсчета коэффициента полезного действия введем понятие удельной поверхности осаждения:

Где S – площадь осаждения осадительных электродов, м²; V – объемный расход очищаемых газов, м³/c³.

4. Определяется средняя напряженность электрического поля, В/м

Е = Е_о / d,

Где Е_о- напряженность поля осаждения В; d - расстояние между плоскостями осадительных и коронирующих электродов м.

5. Определяемскорость дрейфа заряженных частиц пыли диаметром больше 1 мкм в электрическом поле, м/с,

Где Е– напряженность поля осаждения, В/м; r – радиус частицы, м; m – динамическая вязкость газов, Н× с/м².

6. Определяемскорость дрейфа заряженных частиц пыли диаметром меньше 1 мкм

7. Определяется КПД для каждого размера частиц пыли:

Где W – скорость дрейфа частиц, м/с.

Методику нахождения скорости дрейфа проиллюстрируем цифровым примером. Напряженность поля осаждения Е_о = 50000 В, расстояние между плоскостями осадительных и коронирующих электродов d = 0, 125 м. Тогда средняя напряженность поля, В/м,

Е = Е_о / d = 50000 / 0, 125 = 4 * 10⁵ В/м

Температура очищаемых газов t = 140 °С.

По таблице динамическая вязкость воздуха, Н× с/м²,

Тогда для частиц размером меньше 1 мкм получим скорость дрейфа частиц

Из приведенных формул следует, что для частиц диаметром более 1 мкм скорость их движения к осадительным электродам прямо пропорциональна размеру частицы и квадрату значения напряженности поля. Частицы диаметром менее 1 мкм движутся со скоростью, не зависящей от их размера и определяемой напряженностью поля. Значения W составляют несколько десятков сантиметров в секунду. Хотя значения W, рассчитанные по приведенным формулам, достаточно хорошо совпадают с данными, полученными при испытаниях электрофильтров, при наличии практически определенных значений W следует пользоваться последними.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. – Л.: Химия, 1987. – 576 с.

2. Родионов, А. И. Оборудование, сооружения, основы проектиро-вания химико-технологических процессов защиты биосферы от промы-шленных выбросов / А. И. Родионов [и др.]. / Учеб. пособие для вузов. – М.: Химия, 1985. – 352 с.

3. Родионов, А. И. Техника защиты окружающей среды: учеб. для вузов / А. И. Родионов, В. Н. Клушин, Н. С. Торочешников. – М.: Химия, 1989. – 512 с.

4. Белов, С.В. Охрана окружающей среды: учеб. для техн. спец. вузов / С. В. Белов, Ф. А. Барбинов, А. Ф. Козьяков [и др.]; под ред. С. В. Белова. – М.: Высш. шк., 1991. – 319 с.

5. Борисов, Г.С. Основные процессы и аппараты химической технологии: пособие по проектированию / Г. С. Борисов [и др.]; под ред. Ю. И. Дытнерского. – М.: Химия, 1991. – 496 с.

6. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. – М.: Химия, 1971. – 784 с.

7. Проектирование сооружений для очистки сточных вод: справочное пособие к СНиП. – М.: Стройиздат, 1990. – 192 с.

8. СНиП 2.04.03-85. Канализация, наружные сети и сооружения / Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 72с.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 910