Пономарёв В.Б., Замураев А.Е. - Аспирация и очистка промышленных выбросов и сбросов (1027477), страница 20
Текст из файла (страница 20)
В трубчатых электрофильтрах удается получить более высокого значения рабочего напряжения, чем в пластинчатых. Вместе с тем в пластических электрофильтрах проще решаются вопросы обеспыливания большихобъемов газа в едином аппарате.Рис. 7.25 Конструктивная схема электрофильтра:а – электрофильтр с трубчатыми электродами; б – электрофильтр с пластинчатыми электродами; 1 – коронирующие электроды;2 – осадительные электродыНапряженность поля, в котором возникает корона, называют начальнойили критической.
Ее величина во многом зависит от параметров обрабатываемыхгазовиможетсоставлятьдлястандартныхусловийпорядка1500...2000 кВ/м. Критическое напряжение на электродах Ucr, при котором по171является коронный разряд, зависит от их геометрии. При известной критической напряженности поля Есг, [В/м], величину Ucr, [В], для системы из цилиндрического осадительного и размещенного центрально проволочного коронирующего электродов можно подсчитать по формулеU cr = E cr R 1 lnæç R 2 ö÷ ,è R1 øа для системы пластинчатых осадительных и проволочных коронирующихэлектродов – по формулеæ pl2pR 1 ö÷÷ ,U cr = E cr R 1 çç 1 - lnllè 2ø2где R1, R2 – радиусы коронирующего и цилиндрического осадительного электродов, м;l1 – расстояние между коронирующим и пластинчатым осадительным электродом, м;l2 – расстояние между соседними коронирующими электродами, м.Обычно для промышленных электрофильтров значения R1 составляютпорядка 0,001...0,002 м, R2 и l1 – 0,1...0,15м, Ucr – 20...30 кВ.Скорость дрейфа (перемещения) взвешенных частиц возрастает с напряженностью поля, однако при определенном значении напряжения на электродах наступает пробой газового промежутка и возникает дуга.
Поэтому оптимальным значением напряжения на электродах считается максимально близкоек пробойному.Для промышленной газоочистки из аппаратов отечественного производства могут быть рекомендованы электрофильтры общего назначения типовЭГА, ЭГТ (горизонтальные сухие), УВ, ЭВВ (вертикальные сухие), а также рядспециализированных типов электрофильтров.Электрофильтры серии ЭГА предназначены для обеспыливания неагрес172сивных невзрывоопасных газовых выбросов с температурой до 330° С. Корпусааппаратов стальные, имеют прямоугольную форму и покрыты теплоизоляцией.Максимальное допустимое разрежение в аппарате 15 кПа, рабочее 5 кПа.
Электрофильтры одно– или двухсекционные, состоят из двух, трех или четырех полей по ходу газового потока. Число осадительных электродов в одном активномполе может быть от 4 до 8, и в зависимости от этого его длина может составлять 2,56; 3,2; 3,84; 4,48 и 5,12 м соответственно. Осадительные электродыпредставляют собой плоские полотна, набранные из пластинчатых элементов –полос шириной 640 мм, а коронирующие электроды – трубчатые рамы, в которых натянуты ленточно–игольчатые элементы.Уловленная пыль удаляется периодическим встряхиванием электродов посредством ударов молотков. Шаг между осадительными электродами 300 мм, чтоопределяет ширину одного газового прохода. Всего в электрофильтрах серииЭГА может быть от 10 до 76 газовых проходов. Высота электродов у разныхтипоразмеров 4...12 м.Основные конструктивные характеристики электрофильтра указываютсяв маркировке.
К примеру, маркировка ЭГА–1–40–12–6–3 означает: электрофильтр горизонтальный, модификации А, односекционный, 40–ходовой, с активной высотой электродов 12 м, с 6–ю осадительными элементами в каждомполе (и, следовательно, с длиной активного поля 3,84 м), трехпольный. В маркировке могут быть дополнительно отмечены допустимые температура обрабатываемых газов (в °С) и разрежение в электрофильтре (в кПа), тип бункера инекоторые другие данные.Степень очистки газов и другие эксплуатационное характеристики электрофильтра могут быть достоверно определены только при наличии точнойинформации об опыте эксплуатации подобных конструкций в аналогичных условиях.
Однозначных расчетных методик, дающих надежные результаты, нет.Поэтому информация, полученная расчетным путем, может использоваться какпредварительная и оценочная.Все отечественные и зарубежные методы расчета полного коэффициента173очистки ηtot в электрофильтре так или иначе базируются на экспоненциальнойзависимости, предложенной в 1922 г. В.Дейчем:öæ f whtot = 1 - expç - p df ÷ ,wøèгде fp – поверхность осаждения, м2;wdf– скорость дрейфа частиц, м/с.Под скоростью дрейфа понимают результирующую скорость движениявзвешенных частиц в активной зоне электрофильтра. Степень очистки можетбыть подсчитана достаточно достоверно, если известна скорость дрейфа, найденная опытным путем, например, из опыта эксплуатации подобных электрофильтров при идентичных параметрах выбросов, в аналогичных условиях и т.д.Тогда для аппаратов отечественных конструкций с пластинчатыми осадительными электродами обычно используют формулуw l öhtot = 1 - expæç - df,wd ÷øèа с трубчатыми электродами – формулу4w df lö,htot = 1 - expæç ÷wDèøгде l – длина активного поля, м,δ – расстояние между коронирующим и осадительным электродами, м.Модификация формулы Дейча, используемая в отечественной практикедля упрощенных расчетов, имеет вид()htot = 1 - exp - K fl Ab0, 42 ,где Kfl – параметр вторичного уноса;174А – безразмерный параметр, величина которого зависит от соотношения площадей активной и неактивной зон электрофильтра;β – безразмерный параметр, зависящий от соотношения электрических и аэродинамических сил.Вычисление ориентировочной степени очистки выбросов в сухих электрофильтрах от пыли, имеющей средние значения УЭС, можно выполнять вследующем порядке.1.
Величину Kfl при встряхивании осадительных электродов находят извыраженияK fl = 1 - 0,275w rl0,35 h 0rl,51 exp(- 1,72m rl ) ,где wrl, hrl, mrl – относительные скорость газа, высота и пылеемкость осадительных электродов, вычисляемые как отношения действительных значенийуказанных характеристик к базовым, принимаемым соответственно 1 м/с, 8 м и1 кг/м2.Рекомендуемые скорости движения газов для отечественных марок электрофильтров находятся в пределах 1…1,3 м/с и указаны в каталогах, также, каки размеры осадительных электродов.
Если известен интервал времени междувстряхиваниями, то можно по расходу газов и начальной запыленности оценитьпылеемкость электродов. Действительные значения интервалов между регенерациями и пылеемкостью электродов можно установить лишь опытным путемпри эксплуатации электрофильтра. Неточность их оценки является одной из основных причин снижения надежности расчетов.
Для оценки величины пылеемкости электродов у отдельных видов электрофильтров можно воспользоватьсяданными таблицы 7.23.175Данные для расчета электрофильтровТаблица 7.23При расчете степени очистки дымовых газов энергетических парогенераторов от золы с УЭС в пределах ρ = (106... 1010) Ом м величины пылеемкостиосадительных электродов можно принимать по графику рис. 7.24.2. Величину конструктивного параметра А можно принимать по даннымтабл. 7.24 или 7.25, составленных для значений относительных площадей (отношения площади активной зоны к площади поперечного сечения корпуса)frl 0,9 и 1 соответственно.
Для электрофильтров марок ЭГА, ЭГТ и подобныхим горизонтальных конструкций frl можно принять равной 0,9. Значение frl = 1подходит для трубчатых вертикальных электрофильтров с незначительными зазорами между внешней поверхностью осадительных электродов и корпусом, атакже для горизонтальных электрофильтров с клапанами для перекрытия боковых, верхних и нижних промежутков между активной зоной и корпусом.176Рис.
7.24Значение параметра А подбирают по дисперсии σ пыли заданного составаи коэффициенту k, определяемому выражением( )0,55 ×10- 4 T éæç 1 ö÷ + 10 ùE úûêëè p øk=D50,где Т, р – температура, К, и давление, Па абс, газового потока;D50 – медианный диаметр частиц загрязнителя, м,Е– напряженность электрического поля у осадительного электрода, В/м.177Значения параметра А для конструкций электрофильтров с frl =0,9Таблица 7.24.–I178Значения параметра А для констркуций с frl = 1179Таблица 7.25Напряженность Е поля у осадительного электрода зависит от напряженияна электродах, их размеров, формы, состояния (запыленности, влажности, наличия дефектов и т.д.), от параметров выбросов и множества других факторов.Для трубчатого электрофильтра с коронирующим проволочным электродом,установленным строго по оси, величину Е ориентировочно можно вычислитьпо формулеE=U,éd lnæ D1 öùêë çè D 2 ÷øúûгде U – разность потенциалов на электродах, В;D1, D2 – соответственно внутренний диаметр осадительного и диаметр коронирующего электродов, м;δ – расстояние от поверхности коронирующего электрода до внутренней поверхности осадительного электрода, равное [(D1/2)–(D2/2)], м.Если действительная величина U неизвестна, определяют Е по максимальновозможному напряжению, при котором еще не образуется дуга, а для высокоомных пылей – обратная корона.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
