Страус В. - Промышленная очистка газов (1044946), страница 100
Текст из файла (страница 100)
[759] исследовали воздействие высоких температур (820 С) на положительную и отрицательную корону. Пусковое напряжение короны в воздухе при атмосферном давлении является одинаковым как для положительной, так и для отрицательной короны, и составляет примерно около 650'С. Выше этой температуры пусковое напряжение короны резко снижается (рис. Х-28). Перекрывающее напряжение отрицательной короны быстро уменьшается и при температуре выше 190'С имеет меньшие значения, чем перекрывающее напряжение положительной короны.
При 650'С существует очень маленькая область устойчивой короны с отрицательным потенциалом. Однако перекрывающий потенциал положительной короны сохраняется высоким (более 14 кВ) во всем температурном интервале и должен обеспечивать широкий диапазон устойчивой короны. Аналогичные результаты были получены и для газов, насыщенных пылью (рис. Х-29, а и б).
Хотя эти экспериментальные исследования указывают на то, что использование положительной короны для высокотемпературного осаждения было бы более целесообразным, Шейл 17571 делает вывод, что на практике лучше нримснять отрицательную корону для осаждения при 850 *С и 650 кПа, которые использовались им яа опытной установке, опи- санной ниже. Шейл объясняет это тем, что отрицательная корона имеет гораздо ббльшую входную мощность, н несмотря на то, что рабочее напряжение отрицательной короны меньше рабочего напряжения положительной короны (будучи ограниченным из соображений искрового перекрытия), отрицательный ток будет гораздо больше.
Миграция частиц при экстремальных условиях Относительная скорость дрейфа частиц при высоких температурах и давлениях находится в зависимости от ряда параметров, Они рассматриваются в виде эффективного потенциала (рассмотрен в предыдущем разделе) из уравнения (Х.43), поправочного коэффициента Канннгхэма С 1уравнение (1У.ЗО)] и вязкость газа [уравнение (1Ъ'.31) и Приложения].
Прочие факторы (диэлектрическая проницаемость и диаметр частиц) не подвержены значительным изменениям под влиянием температуры и давления. Влияние температуры в воздухе при атмосферном давлении было рассмотрено Трингом и Страусом 1834], а расчетная относительная скорость дрейфа для ряда частиц показана на рис. Х-ЗО. Влияние как высокого давления (илн плотности), так и температуры для частиц ВеО в сжатом диоксиде углерода рассматривалось Ланкастером и Страусом 1829].
Результаты этих расчетов приведены на рис. Х-31 (исходя из условия, что скорость дрейфа частицы с радиусом 1 мкм в условиях окружаюшей среды составляет 100 единиц в единицу времени; например, 100 смаке в поле )т;$'~ = 1000) . Йз сказанного можно сделать следующий вывод: высокие температуры без увеличения давления способствуют осаждению очень маленьких частиц, а постоянная илн повышающаяся плотность снижает скорость дрейфа частиц. Проектирование электрофильтров для работы в экстремальных условиях Электрофильтры, работающие в режиме высоких температур и давлений, слсдуст специально проектировать так, чтобы онн выдерживали работу в таких условиях.
В связи с этим маловероятно, что прямоугольная конструкция пластинчатого электрофильтра будет удовлетворять необходимым требованиям, фактически все установки будут выполнены по схеме «проволока в трубе». Прн этом необходимо учитывать расширение металлических деталей н нзбсгать соединений из различных металлов для предотвращения искривлений из-за дифференциальных расширений. Для решения проблем, связанных с электрической изаляцией и уплотне нием при температурах свыше 400 — 500'С, требуется точный расчет н тщательный выбор материалов.
На рнс. Х-32 1757, 760] показана модель электрофильтра, которая была создана и испытывалась при температурах до 820'С огегпмми ле~й гдг ааамлатлкц гаг Рнс. Х-32. Опытный злектрофнльтр: г — мекаинэмы астряяииаиия; у — диск пробоя;  — шипа; 4 — иаопятор;  — пробоотборная анима;  — юасокоиопьтная мина; у — пюк;  — эмассионяый электрод; у — трубяатый эиектрод дпн осаждения пыпю !Р— бункер ддя пыли с эатаором; Ы вЂ” эпектрофяиьтр; УУ— груа. и давлениях до 750 кра. Осаднтельные электроды представляют собой 16 трубок длиной 1,83 м н диаметром 0,15 м; коронирующие электроды выполнены нз проволоки диаметром 2,1 мкм, высота фильтра 1О м. К.п.д.
электрофильтра с отргицательной короной составлял 91 — 96В/о, когда он работал в указанном режигбе при удалении летучей золы из потока газа с линейной скоростью 1,5 м/с, причем плотность газа составляла 1,5, потенциал— 38 кВ, ток — 6,6 мА/м. Прн положительной короне к. и. д. составляет 75 — 77о/э. Горячий ззцыленный гзз проходит снизу вверх н, проходя сквозь осзднтельиые электроды, подвергнется злектрнзацнн.
Частицы пыли собираются внутри трубок н е цомощьтб механизма стряхнвзння выбиваются нз трубок н цздзют нз дно. Чистый гзз выходит сверху нз трубок н выводится нз злектрофнльтра через выходные трубы. Нз оборудования такой моцгностн можно получить ценную информзцюо для проектирования злектрофнльтров проьты~иленного знзчення 1757, 760]. Серьезные проблемы возникли во время стряхивання злектРодов при данной Температуре, так как оно привело к серьезному нарушению единства компонентов установки, в результате котоРого она вышла нв строя.
Исследуя эти явления, Шейл делает 32' 499 вывод, что электростатическое осажаение при температурах до 700'С с применением отрицательной короны возможно при сохранении необходимой относительной плотности, а установка конструктивно проектируется жесткой. Модификации обычных злектрофильтров, которые позволили им работать при температурах до 450'С, были описаны Лиесегаигом (5111. Этот исследователь также установил, что в да1п1ых установках наблюдаются серьезные искривления рамы коронирующих проволочных электродов, что приводит к раскалыванию изоляторов и соприкосновению коронирующих проволочных электродов с пластинами во время стряхивания.
11. ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ ЭЛЕКТРОФИЛЪТРОВ Надежное высоковольтное питание постоянным током является необходимым условием для рабаты электрофильтров, поскольку па промышленных установках применяются отрицательные потенциалы до 90 кВ, а для очистки окружающего воздуха применяются положительные потенциалы до 13 кВ. Ток, подаваемый на промышленные электрофильтры, в соответствии с размером и режимом работы злектрофильтра изменяется между 30 и 500 мПа, поэтому необходимы трансформаторы и выпрямители мощностью до 40 кВ А. Поскольку скорость миграции зависит от зарядки и напряженности осадительного поля, необходимо прикладывать наибольшее возможное напряжение, не вызывающее зажигание дуги.
Однако потенциал зажигания дуги изменяется в зависимости от типа газа (его состава, влажности и температуры), концентрации пыли и физических размеров злектрофильтра, на которые оказывают влияние слои пыли, осажденной на электроде и стряхивание. Зажигания дуги необходимо избегать еще и потому, что она способствует отделению осажденной пыли и повторному увлечению частиц газом.
Кроме того, дуга оплавляет проволоку коронирующего электрода. Если же дуга создается, приложенный потенциал должен быть снижен до нуля, в свою очередь снижается и к.п.д. электрофильтра. Поэтому, все промышленные установки злектрофильтров обычно оборудуются системами регулирования напряжения. Система электропитания электрофильтра состоит из трех частей: устройства регулирования напряжения, "трансформатора, ко.
торый повышает линейное напряжение (обычно 415 В) до потенциала электрофильтра, и выпрямителя, который преобразует переменный ток в постоянный. В некоторых небольших устаревших установках регулирование напряжения может быть ручным, по в настоящее время на всех современных больших установках в мировой практике применяется автоматическое регулирование напряжения. Доказано 19311, что применение автоматического регулирования напряжения на одной установке привело к повышению Рис. Х-33. Механический выпрямитель [839): 7 — «онпы ножей; 9 — аращающнсся ножи; л — вращающийся нэолнроаанный аал; е — аысокоасльтнсе подключение к ьаектрофнльтру; 9 — главный эаэемляющнй раэъедиинтель; 6— аысокоаольтная положительная щетка; 7 — подвижный статар; 8 — синхронный электроднн.
гатель; 9 — ннэкоеольтное подключение к элсктродаигателю. мощности короны па 60й1о. Для этой цели может использоваться низковольтный вариатор, так как оц может быть либо автоматическим ступенчатым, либо плавпорегулируемым трансформатором. Типичная установка имеет 16-ступенчатый трансформатор, который снижает напряжение от 230 до 380 В ступенями по !О В и питается от одно- или двухфазной сети частотой 50 Гц и напряжением 4!5 В. Автоматическое регулирование основано ца токочувствительпых реле, которые поддерживают напряжение в электро- фильтре чуть ниже напряжения пробоя либо на максималыюм допустимом верхнем пределе установки вариатора с повысительным трансформатором. При альтернативных методах применяются датчики контроля за числом пробоев в течение короткого промежутка времени.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
