Старк С.Б. - Газоочистные аппараты и установки в металлургическом производстве (1044944), страница 32
Текст из файла (страница 32)
е. поверхность оса- дптсльных электродов, приходящаяся на 1 мп/с очищаемого газа, м'. Для трубчатого электрофильтра 2Е мгд для пластинчатого электрофнльтра (11.39) Е (11.40) арен Из формулы (11.38) следует, что эффективность электрофпльтРа с Увеличением показателЯ степени п1д1 повышаетсЯ, пспмптотически приближаясь к 100 Ъ: Полное количество пыли, содержащейся в объеме, соответствующем единице длины трубчатого электрофильтра, т — 1Рг. 1.з Количество пыли, оседающей за время Ш, уменьшает концентрацию пыли в этом объеме на г(г и снижает массу пыли на величину йп = якк12в. Приравнивая правые части полученных уравнений, получим 2пйидг,1Й= яРка(г. Интегрируя это выражение в пределах з~ — гк за время нахождения газа в электрофильтре 1, получим — 1и — ' вг Время нахождения газа в электрофильтре 1 =-Ыи„ где Š— активная длина электрофильтра, Следовательно, степень очистки ц =1 — — "=1 — ехр(— вг ~, гвгд / Кривая изменения г)=1(Ь) при прочих постоянных условиях асимптотически приближается к максимуму.
Для пластинчатого »лектрофильтра соответственно может быть получено выра- агснне . 0,9 1,6 2,3 3,0 3,7 3,9 4,6 60 80 90 95 97,5 98 99 гсд/ ть % Вывод уловленной пыли из электрофильтра может осуществляться в сухом виде посредством встряхивания электродов и в мокром виде смывом водой. В соответствии с этим различают сухие и мокрые электрофильтры. Изменение показателя шп/ при постоянной скорости дрейфа прямо пропорционально изменению размера электрофильтра. Например, чтобы повысить степень очистки с 90 до 99 е/е, необходимо увеличить размеры электрофильтра в отношении 4,6: 2,3, т.
е. в два раза. Как указывалось выше, теоретически определенная степень очистки справедлива лишь для идеализированных условий работы электрофильтра. Основная определяющая его величина— скорость дрейфа частиц пыли к осадительному электроду— трудно определима, так как зависит от многих факторов, кото. рые на данном этапе невозможно учесть в теоретических расчетах. Поэтому к полученным результатам следует относиться осторожно, сопоставляя их с практическими данными работы электрофильтров в аналогичных условиях.
Контрольные вопросы 1. Коронный разряд, его роль в электрической очистке газов. 2. Как происходит зарядка частиц пыли в электрическом поле? 3. Как определяют скорость дрейфа крупных и мелких частиц пыли? 4. Роль удельного электрического сопротивления слоя пыли 5. Явление обратной коровы и меры борьбы с ним. 6. Как строятся вольтамперные характеристики электрофильтров? Влияние на них конструктивных и технологических факторов. 7. Явление запирания короны и меры борьбы с ним.
8. Как составить дифференциальное уравнение процесса электрической очистки газа и определить теоретическую степень очистки? Глава !2 КЛАССИФИКАЦИЯ И КОНСТРУКЦИИ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ Электрофильтры можно классифицировать по многим признакам. По расположению зон зарядки и осаждения электрофильтры подразделяют на однозонные и двухзонные. В однозонных электрофильтрах зоны зарядки и осаждения совмещены, а в двухзонных коронирующие и осадительные электроды разделены и размещены в разных конструктивных зонах. В соответствии с направлением движения газового потока фильтры подразделяют на горизонтальные и вертикальные. По форме осадительных электродов различают электрофильтры пластинчатые, трубчатые и иногда шестигранные.
В зависимости от числа последовательно расположенных полей электра- фильтры бывают однопольные и многопольные, а в зависимости от числа параллельно работающих секций — односекционные и многосекционные. 154 9 1. 'Элементы конструкций электрофильтров В зависимости от условий эксплуатации, состава, температуры, давления и влажности газов, физико-химических свойств пыли, требуемой степени очистки и т, д. создано много различных конструкций электрофильтров. Эти конструкции, часто значительно отличающиеся друг от друга, включают следующие основные элементы: корпус электрофильтра; узлы подвода, распределения и отвода очищаемых газов; электроды 1коронирующие и осадительные); устройства для удаления уловленной пыли с электродов; изоляторные коробки — узлы для подачи на электроды высокого напряжения; устройства для сбора и вывода уловленной пыли из аппарата. Корпус электрофильтра выполняют из листовой стали, бетона, кирпича и других материалов в зависимости от температуры и агрессивности газов.
При необходимости корпус футеруют или снабжают наружной теплоизоляцией. Корпус может быть прямоугольным и цилиндрическим. В нем размещаются коронирующие и осадительные электроды и собирается уловленная пыль. Подвод газов к электрофильтру и отвод из него должны обеспечивать равномерное распределение газов в аппарате.
Сечение подводящих и отводящих газопроводов определяют исходя из скорости газа 1около 20 м/с), исключающей осаждение пыли в газопроводе. При присоединении газопроводов к электрофильтру устанавливают диффузоры и конфузоры, необходимые для осуществления плавного перехода от скорости газа в газопроводе к значительно более низкой скорости газа в электрофильтре и обратно. При многосекциоииых электрофильтрах конструкция газопроводов должна позволять отключать отдельные секции. На входе газов в электрофильтр устанавливают специальные устройства, выравнивающие скорости газа в сечении электрофильтра: направляющие аппараты, распределительные решетки.
Основным технологическим элементом, решающим образом влияющим на работу электрофильтра, являются электроды 1коронирующие и осадительные). Коронирующие электроды могут быть гладкими или иметь фиксированные точки разряда. Гладкие электроды могут быть круглого, квадратного, звездообразного или ленточного сечений 1рис.
12.1). Коронирующие электроды с фиксированными точками разряда снабжены иглами, на которых и возникает коронный разряд. Меняя шаг игл и их высоту, можно получать определенное значение тока короны. 155 Рнс. 12.2. Плоские осадительвые электроды: а — листовые; б — прутковые Рнс. 12.2. Раэлнчиме типм осадительных электродов сложяого профиля; а — перфорированные; б — карманные; е — тюльпанообразныг; г — желобчатые; д. с — открытого профиля +++ 156 Чаще всего применяют электроды из ленты со штампованными зубцами или шипами.
При расчете электрических параметров за радиус игольчатого коронирующего электрода рекомендуется принимать радиус провода, эквивалентного по вольтамперной характеристике игольчатому электроду и равного Я1 =0,3 мм (19). Осадительные электроды трубчатых электрофильтров чаще всего выполняют из труб круглого сечения диаметром 200— 300 мм, длиной 3 — 5 м. Иногда применяют и трубы квадратного Рнс.
12.!. Различные типы коронирующих электродов: а — гладкие; б — с фиксированными точками разряда. 1 — круглого сечения; 2 — юты. кового сечения; Л вЂ” звездообразный; а — ленточный; б — колючая проволока;, б — пи- лообразный; у — игольчатый или шестиугольного сечений. Листовые пластинчатые осади- тельные электроды (рис. 12.2) применяют только в мокрых электрофильтрах, так как в сухих при удалении пыли с электродов встряхиванием они дают значительный вторичный унос. Прутковые электроды применяют в условиях высоких температур, так как они меньше подвержены короблению.
В целях снижения вторичного уноса применяют коробчатые и желобчатые осадительные электроды (рис. 12.3). Коробчатый осадительный электрод представляет собой двустенную коробку, в которую направляется стряхиваемая с электродов пыль. Таким образом пыль выводится из зоны движения газового потока и падает вниз внутри изолированной от потока коробки.
Коробчатые электроды бывают карманными, перфорированными, тюльпанообразными. Общие недостатки коробчатых электродов — сложность изготовления, значительный расход металла. На практике все шире применяют желобчатые электроды, которым в меньшей мере присущи недостатки коробчатых электродов. В этих конструкциях стряхиваемая с электродов пыль осыпается внутри застойных зон, отделенных от газового по- тока, вследствие чего вторичный унос также снижается. Хотя условия падения пыли не так идеальны, как в замкнутом пространстве коробки, желобчатые электроды эффективнее, так как в застойную зону электрода попадает значительно больше пыли, чем внутрь коробчатого электрода. Желобчатые электроды бывают волнистые, 1)-образные, Э-образные, С-образные, ьЧ-образные, т. е.
они отличаются друг от друга формой профиля. В СССР наибольшее распространение получили электроды открытого профиля (рис. 12.3,е), характеризующиеся относительной простотой изготовления, достаточной жесткостью и заметно меньшим расходом металла. Распределение пыли по поверхности для этих электродов значительно благоприятнее, чем, например, для перфорированных электродов, у которых внутрь коробки попадает не более 12% осаждающейся на электроде пыли. Пыль с электродов, как уже отмечалось, может удаляться сухим и мокрым способами. Сухое удаление пыли с электродов осуществляют встряхиванием, для чего используют различные системы.
В СССР наибольшее распространение получили си'тг' стемы ударно-молоткового действия. В нижней части осадительные электроды связаны между собой полосой встряхивания (рис. 12.4). При вращении вала 3, приводимого от специального электродвигателя, молоток 4 периодически ударяет по 157 159 156 наковальне б, передающей удар полосе встряхивания и связанным с ней электродам. Молотки насажены со смещением на 24' с тем, чтобы во избежание увеличения вторичного уноса не все электроды встряхивались одновременно, эгПружинно-кулачковый механизм встряхивания выполняет ту же задачу при помощи кулачка и пружины.магнитно-импульсная система встряхивания основана на взаимодействии стального плунжера и электромагнитного поля.ьхВибрационная система встряхивания электродов работает при помощи вибраторов, устанавливаемь1х в определенных местах на конструкции электрофильтра.
Основным недостатком, мешающим широкому Рис. 12.4. Ударно-молотковый исхаиизм встряхивания электродов: 1 — элсктропривод; 2 — подшипник; 3 — ввл; 4 — молоток; б — наковальня распространению этого метода удаления пыли, является ускоренный усталостный износ конструкций электрофильтра. Работа механизмов встряхивания значительно влияет на эффективность электрофильтра. Для каждого поля следует подбирать оптимальную программу включения механизмов встряхивания и интенсивности ударов.
Поля следует встряхивать не одновременно, чтобы в последующем поле улавливался вторичный унос предыдущего. В мокрых электрофильтрах удаление пыли осуществляется смывом ее водой с поверхности электродов. Смыв можно осуществлять непрерывно и периодически. В первом случае на поверхности осадительных электродов образуется непрерывно текущая пленка воды, которая и смывает осаждающиеся частицы пыли; во втором случае смыв осуществляется при помощи периодически включающихся брызгал и форсунок, направляющих смывающую жидкость на поверхность электродов. В изоляториых коробках размещены изоляторы, обеспечивающие подачу напряжения на коронирующие электроды. Изоляторы работают в тяжелых условиях; высокая температура, загрязненный гаэ, значительные механическис усилия, особенно в моменты встряхивания коронирующих электродов.
Вынос изояяторов из газового потока и размещение их в изоляторных коробках сушсстпеппо облегчают условия их работы вследствие снижения рабочей температуры и предотвращения попадания на нх поверхности пыли, вызывающей утечку тока и пробой. Рис. 12.З. Опорные изоляторы унифицированных злсктрофильтрав: Ф а — проходной; б — опорно-проходной. ! — опорная балка; 2 — шапка; 3 — флвнсц; 4 — юбка; б — труба подвсса рамы коронирующих электродов; б — днище иволяторной карабин; 7 — втвсрстия для подсоса воздуха В зависимости от условий работы в электрофвльтрах применяют изоляторы из фарфора, плавленого кварца, бакелита и других изоляционных материалов. Для предотвращения осажления пыли на внутренних поверхностях изолятора в шапках изо- Г ляторов делают отверстия для подсоса воздуха.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
