Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 1 (1044948), страница 119
Текст из файла (страница 119)
При этом с уменьшением производительности установок по газу удельные капитальные затраты возрастают. Преимущественной областью применения электрофильтров является очистка больших объемов газа, отходящих от современных агрегатов большой мошности, например, от мощных котельных агрегатов, для которых разработаны элсктрофильтры единичной производительностью по газу свыше 1 млн.
м'/ч. Экономически оправдано применение элсктрофильтров и в установках производительностью по газу всего несколько тысяч кубических метров в час. В ряде случаев электрофильтры используются для очистки и меньших объемов газа из-за отсутствия других технических средств. К недостаткам электрофильтров следует отнести высокую чувствительность процесса электрической очистки газов к отклонениям от заданного технологического режима, а также к незначительным механическим дефектам внутреннего оборудования, которые могут явиться результатом недостаточно тшательного проведения монтажных работ или неквалифицированного обслуживания при эксплуатации.
С этой особенностью электро- фильтров необходимо считаться при их применении, так как если электрофильтр используется в технологических условиях, на которые он нс рассчитан, а также плохо смонтирован или эксплуатируется с нарушениями установленных правил, то его эффективность может резко снизиться по сравнению с ожидаемой и, таким образом, вложенные в установку значительныс средства не дадут необходимого эффекта. Часть Ш. Основное оборудование длл очистки газовых систем Рис. 1.97.
Механизм зарядки и осажпения частиц в электро- фильтре: 1 — коронируюший электрод; 2 — электроны; 3 — иоиы; 4 — частицы пыли; 5 — осадительиый электрод 567 В ряде случаев электрофильтры не могут быть применены в связи с гем, что свойства газопылевого по- гока неблагоприятны для осуществления процесса электрогазоочистки.
Это относится; например, к случаям, когда удельное электрическое сопротивление пыли чрезмерно велико. Электрофильтры не применяются, если очищаемый газ представляет собой взрывоопасную смесь или такая смесь может образоваться в ходе процесса в результате отклонения от нормального технологического режима, так как при работе злектрофильтра неизбежно возникновение искровых разрядов. Сущность процесса электрической фильтрации газов заключается в следующем. Газ, содержащий взвешенные частицы, проходит через систему, состоящую из заземленных осадитсльных электродов и размещенных на некотором расстоянии (называемом межэлектродным промежутком) коронирующих электродов, к которым подводится выпрям- ленный электрический ток высокого напряжения (рис. 1.97), При достаточно большом напряжении, приложенном к межэлектродному промежутку, у поверхности коронирующего электрода происходит интенсивная ударная ионизация газа, сопровождающаяся возникновением коронного разряда (короны), который на весь межэлектродный промежуток не распространяется и затухает по мере уменьшения напряженности электрического поля в направлении осадительного электрода.
Газовые ионы различной полярности, образующиеся в зоне короны, под действием сил электрического поля движутся к разноименным электродам, вследствие чего в межэлектродном промежутке возникает электрический ток, называемый током короны. Улавливаемые частицы из-за адсорбции на их поверхности ионов приобретают в мсжэлектродном промежутке электрический заряд и под влиянием сил электрического поля движутся Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки Рис.!.98.
Конструктивная схема электрафильтра: а — элсктрофильтр с трубчатыми электролами; б — электрофильтр с пластиичатыми элсктро- тами; 1 — коронируюшие электролы; 2 — осадительные электролы к электродам, осаждаясь на них. Основное количество частиц осаждается на развитой поверхности осадительных электродов, меньшая их часть попадает на коронирующие электроды. По мере накопления на электродах осажденные частицы удаляются встряхиванием или промывкой последних.
Конструктивная схема электро- фильтра представлена на рис. 1,98. Между двумя осадительными плоскостями натянут ряд проводов. В пространство между каждой из плоскостей и проводами подается газопылевой поток. В поле коронного разряда, возникающего при подаче тока высокого напряжения на проводе, частицы заряжаются и под действием поля движутся к осадигельным плоскостям, с которых они периодически удаляются. Таким образом, концентрация пыли в газе при прохождении его через актив- ную зону электрофильтра значительно уменьшается. В трубчатых электрофильтрах удается получить более высокис значения рабочего напряжения, чем в пластинчатых.
Вместе с тем в пластинчатых электрофильтрах проще решаются вопросы обеспыливания больших объемов газов в едином аппарате. Зарядка частиц пыли в электрическом поле происходит в результате адсорбции ионов поверхностью частиц во внешней зоне коронного разряда. На эту зону приходится основная часть межэчектродного промсжутка, в котором перемещается пылсгазовый поток. Молекулы газа, ионы и электроны, находясь в непрерывном движении, сталкиваются с частицами, оседают на их поверхности, создавая определенный электрический заряд. Осаждение заряженных частиц происходит в основном под дейст- 4!аеть !!!. Основное оборудование для очиапки газовых еиопем вием кулоновских сил электрического поля. Однако на процесс осаждения влияет ряд Факторов, одновременный точный учет которых невозможен. К таким Факторам относятся Физические свойства улавливаемых частиц (размер, проводимость, диэлектрическая пропицасмость и др.), а также параметры электрофильтра (время пребывания газа в активной зоне, температура, влажность и химический состав газов и пыли, электрический режим питания аппарата, режим встряхивания электродов, вторичный унос, газораспределение).
В результате одновременного осаждения многих частиц на всю поверхность электрода на нем образуется слой пыли с сопротивлением Я, который букет разряжаться с постоянной времени т. В зависимости от удельного электрического сопротивления время разрядки слоя может меняться в широких пределах. Принято делить все пыли, улавливасмыс в электро- Фильтрах, в зависимости от значения удельного электрического сопротивления (УЭС) на три группы (при этом имеется в виду УЭС слоя пыли, образующегося на осадительных электродах электрофильтра, а не УЭС материала, из которого образовалась пыль): 1-я группа пылей, образующих на осадительных электродах слои с УЭС не выше 104 Ом м, — низкоомные пыли; 2-я группа пылей — с УЭС 104— 10|о Ом, м. 3-я группа пылей с УЭС выше 10" Ом .
м — высокоомные пыли. Время разряда частиц пыли 1-й группы мало (практически мгновен- но), Поэтому они быстро перезаряжаются и под действием отталкивающей кулоновской силы могут вновь попасть в газовый поток. В этом случае на осадитсльных электродах не сможет образоваться сколько-нибудь значительный слой пыли и при встряхивании электродов не будут создаваться подходящие условия для образования агрегатов пыли таких размеров, чтобы они не уносились газовым потоком из аппарата, а попадали в бункер.
Время разряда частиц 2-й группы оказывается оптимальным для того, чтобы на осадительных электродах успел образоваться некоторый минимально необходимый слой пыли. Поэтому при встряхивании электродов образуются агрегаты пыли таких размеров, что пыль не уносится газовым потоком, а попадает в бункер. Улавливание пылей этой группы (а их большинство) в практике электрогазоочистки никаких затруднений не вызывает. Наибольшие трудности возникают при улавливании пылей 3-й группы. В этом случае на слое пыли будет иметь место падение напряжения, В: У„= !р1, где ! — поверхностная плотность тока, А/м', р— УЭС слоя пыли, Ом . м; ! — толщина слоя пыли на осадительном электроде, м.
Высокое удельное электрическое сопротивление слоя частиц, находящихся на осадительном электроде, приводит обычно к нарушению электрического режима работы электрофильтра, вызывая сильное искрение, а при очень высоких удельных сопротивлениях (выше 10" Ом м)— к появлению мощного обратного коронного разряда. Причиной появ- 569 Глава 1.
Оборудование для сухих методов очистки ления обратного разряда является электрический пробой слоя пыли на осадительном электроде при достижении некоторого критического значения напряженности электрического поля в слое. В результате пробоя в слое образуется тонкий канал, заполненный положительными ионами, которые двигаются в направлении коронирующих электродов и частично нейтрализуют отрицательный заряд частиц. Канал выполняет роль острия, с которого развивается дополнительный коронный разряд навстречу основному коронному разряду.
Электрическое поле в межэлектродном промежутке приобретает характер резко неоднородного поля с соответствующим снижением пробивного напряжения и увеличением тока короны. В результате снижения электрического заряда частиц и пробивного напряжения электрофильтра его эффективность резко снижается. В практике электрогазоочистки большое значение имеет напряжение появления короны, возникающей при достижении критической или начальной напряженности электрического поля,' которая, например, для воздуха при атмосферном давлении и температуре 20 'С составляет около 15 кВ/см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
