Лекция_4_Березовская (Лекции 1)

Лекция 4

Фильтры

Применяют тканевые, волокнистые и другие фильтры, имеющие следующую конструкцию (на рисунке 1: 1-корпус, 2-фильтрующий элемент, 3-слой осажденной пыли):

Рисунок 1

Процессы осаждения

Эффект касания- возникает при непосредственном прикосновении пылинки с элементом фильтра при прохождении ее на расстоянии не более радиуса частицы.

1.

Рисунок 2

В этом случае пыль задерживается в начале фильтра (на рисунке 2: 1-пылинка, 2-тело осаждения).

2. Осаждение за счет диффузии (броуновского движения) соударения с телом осаждения (на рисунке3: 1-пылинка, 2-тело осаждения).

Рисунок 3

Процесс инерционного осаждения

Рисунок 4

На рисунке 4: 1-пылинка, 2-тело осаждения.

Газовый поток огибает тело осаждения, а пылинка продолжает двигаться прямолинейно и сталкивается с телом осаждения.

Осуществляется при размере частицы d‹1 мкм, скорости потока V‹1 м/с.

Процесс гравитационного осаждения

Осуществляется при размере частицы d›1 мкм, скорости потока V‹0,05 м/с.

Общая эффективность осаждения рассчитывается по формуле:

η=1-(1-ηк)*(1-ηд)*(1-ηи)*(1-ηг)

где к-касание, д-диффузия, и-инерция, г-гравитация.

Скруббер Вентури

Рисунок 5

На рисунке5: 1-конфузор, 2-диффузор, 3-сопло, 4-форсунка, 5-шламосборник.

Способ основан на столкновении частиц пыли с каплями воды. Через форсунку 4 в конфузор 1 подается вода и туда же поступает загрязненный газ со скоростью V=15-20 м/с.

По мере сужения конфузорной части в самом узком месте скорость достигает V=30-200 м/с.

Процесс осаждения зависит от массы пыли, равномерности распределения капель воды по сечению скруббера и скорости потока.

Далее в диффузоре 2 скорость снижается до V=15-20 м/с. Вода, содержащая пылинки, поступает в цилиндрическую часть (шламосборник 5).

Скрубберы эффективны при борьбе с мелкой пылью, а также аэрозолями вредных газов (частицы d=1 мкм).

Электрофильтры

На рисунке 6: 1-осевой (коронирующий) электрод, выполненный из металлической струны или стержня, 2-циллиндрическая оболочка, 3-выпрямитель, 4-трансформатор.

Между электродами 1 и 2 прикладывают напряжение порядка 10-15 кВ, что позволяет получить неоднородное электрическое поле. Наибольшее напряжение электрического поля достигается вблизи стержневого электрода. В этих условиях происходит ионизация газа, соединение частиц пыли с ионами и их движение к осадительному элементу. После осаждения на электроде 2 пыль удаляется водой, за счет вибрации или при смене полярности.

«Зарядка пыли»

U

Область 1: в газе всегда имеются ионы в небольшом количестве за счет действия ионизирующего излучения, температуры и трения о стенки воздуховодов. С ростом напряжения все большее число ионов доходит до электродов.

Область 2: все имеющиеся ионы доходят до электрода под действием электрического поля насыщения.

Область 3: ионы приобретают энергию для ударной ионизации.

Uкр=Екр*R1*ln(R2/R1)

R1 и R2- радиусы коронирующего и осадительного элементов соответственно.

Ионы имеют различную подвижность. Поэтому коронирующий электрод выполняют отрицательным, то есть подают отрицательный потенциал.

На эффективность удержания пыли на осадительных электродах влияет удельное сопротивление материала пылинки.