white line white line
Заявки на оборудование просьба присылать в технический отдел на e-mail info@ence.ch, тел. +7 (495) 225 57 86
white line white line

Электрофильтры

Швейцарская производственно-инжиниринговая компания ENCE GmbH (ЭНЦЕ ГмбХ) образовалась в 1999году, имеет 16 представительств и офисов в странах СНГ, предлагает оборудование и комплектующие с производственных площадок в США, Канаде и Японии, готова разработать и поставить по Вашему индивидуальному техническому заданию электрофильтры.

Электрическая очистка газов. Преимущества и принцип работы

Схема работы электрофильтра

электрофильтры

Электрофильтры состоят из следующих основных элементов:

  • корпус;
  • системы осадительных электродов;
  • системы коронирующих электродов;
  • узлы подвода и распределения запыленных газов;
  • устройства для удаления (вывода) уловленной с электродов пыли;
  • изоляторные коробки для ввода в аппарат тока высокого напряжения.

Преимущества у такого способа газоочистки, как электрическая очистка газов:

1.Можно добиться самой высокой чистоты газа (в пределах от 95 до 99,9 процентов)
2.Небольшие затраты энергии – ее расход на осаждение частиц пыли составляет всего от 0,1 до 0,8 киловатт на тысячу кубометров газа;
3.Процедуру очистки газа можно производить даже при довольно высоких температурах, а так же в химически агрессивных средах;
4.Весь процесс очистки можно полностью автоматизировать.

Чтобы понять принцип работы электрофильтра, следует сначала рассмотреть электрическую цепь. Она состоит из таких элементов, как источник тока и двух, параллельно расположенных друг к другу металлических пластин, которые разделены между собой воздухом. Это устройство представляет собой не что иное, как воздушный конденсатор, однако электрический ток в такой цепи течь не будет, потому что слой воздуха между пластинами, как, впрочем, и другие газы, не способен проводить электричество.

Однако стоит только приложить к металлическим пластинам необходимую разность потенциалов, как гальванометр, подключенный к этой цепи, зафиксирует прохождение электрического тока из-за ионизации слоя воздуха между этими пластинами.

Что касается ионизации газа между двумя электродами, то она может возникать в двух случаях:

1. Несамостоятельно, то есть с применением каких-либо «ионизаторов», к примеру, рентгеновских или других лучей. После того, как воздействие этого «ионизатора» будет закончено, начнет постепенно наступать рекомбинация, то есть будет происходить обратный процесс: ионы различных знаков вновь станут соединяться между собой, образовывая тем самым электронейтральные молекулы газа.
2. Самостоятельно, осуществляется за счет повышения в электросети напряжения до величины, которая превышает величину диэлектрической постоянной используемого газа.

При электрической очистке газов применяется только вторая ионизация, то есть   самостоятельная.

Если начать увеличивать разность потенциалов между металлическими пластинами, то в какой-то момент она обязательно достигнет критической точки (пробивное напряжения для слоя воздуха), воздух будет «пробит» и в цепи резко возрастет сила тока, а между металлическими пластинами появится искра, которую назвали – самостоятельный газовый разряд.

Молекулы воздуха под напряжением начинают расщиплятся на положительно и отрицательно заряженные ионы и электроны. Под воздействием элесктрического поля ионы двигаются к электродам, которые заряжены противоположно. С увеличением напряжения электрического поля скорость, а, соответственно, и кинетическая энергия ионов и электронов начинает постепенно возрастать. Когда их скорость доходит до критической величины и несколько превышает ее, они расщепляют все нейтральные молекулы, встрещающиеся на пути. Так происходит ионизация всего газа, находящегося между двумя электродами.

Когда между параллельно расположенными пластинами одновременно образуется довольно значительное число ионов, сила электрического тока начинает сильно возрастать и появляется искровой разряд.

В силу того, что молекулы воздуха получают от ионов, движущихся в определенном направлении, импульсы, вместе с так называемой «ударной» ионизацией возникает еще и достаточно интенсивное движение воздушной массы.

Самостоятельную ионизацию в методике электроочистки газов осуществляют путем приложения на электроды высоких напряжений. При ионизации данным способом нужно, чтобы слой газа пробивало лишь на некотором отрезке расстояноя между двумя электродами. Необходимо чтобы часть газа оставалась непробитой и служила в своем роде изоляцией, которая бы предохраняла от короткого замыкания параллельные электроды от возникновения искры или дуги (чтобы не произошло пробоя диэлектрика).

Создают такую «изоляцию» путем подбора формы электродов, а так же расстояния между ними в соответствии с напряжением. Стоит отметить, что электроды, которые представлены в виде двух параллельных плоскостей, в этом случае не подойдут, так как между ними в любой точке поля всегда будет одинаковое напряжение, то есть поле будет неизменно однородным. Когда разность потенциалов между одним плоским электродом и другим достигнет величины пробивного напряжения, весь воздух будет пробит и появится искровой разряд, однако ионизации воздуха не случится в силу того, что все поле однородно.

Неоднородное поле может возникнуть только между электродами, которые имеют вид концентрических цилиндров (трубы и провода), либо же плоскости и цилиндра (пластина и провода). Непосредственно вблизи провода напряжение поля настолько большое, что ионы и электроны становятся способны к ионизации нейтральных молекул, однако по мере удаления от провода напряжение поля и скорость движения ионов настолько уменьшаются, что ударная ионизация попросту становится нереальной.

Соотношение между величиной радиуса трубы (R) и провода (r) должно быть обязательно определенным во избежание появления искры между двумя цилиндрическими электродами. Расчеты показали, что ионизация газа без короткого замыкания возможна при R/r больше или равным 2,72.

Появление вокруг проволоки слабого свечения или так зываемой «короны» является основным видимым признаком того, что наступил ионный разряд. Такое явление называется коронным разрядом. Слабое свечение постоянно сопровождает характерный звук – это может быть потрескивание, либо же шипение.

Провод (электрод), вокруг которого возникает свечение, называют коронирующим электродом. «Корона» в зависимости от того к каким полюсом соединен провод, бывает либо положительной, либо отрицательной. При электрической очистке газов используют только второй вариант, то есть отрицательную «корону». Хотя она, в отличие от положительной, менее равномерна, все же такая «корона» способна допускать более высокую критическую разность потенциалов.

Процесс осаждения пыли в электрофильтре

Процесс осаждения пыли в электрофильтре сам по себе довольно сложен. Лишь очень маленькая часть пыли (тумана), попадающая в область «короны», оседает на коронирующем проводе. Большая же часть частиц пыли, находящихся в звешенном состоянии в газе, получив отрицательный электрический заряд, начинает перемещаться в сторону осадительных электродов и отдает им свой заряд. Такой показатель, как проводимость частиц пыли, имеет очень важное значение.

При улавливании хорошо проводящих частиц пыли их слой, оседающий на электроде, получает заряд с тем же знаком и отталкивается в поток газа. При этом какая-то часть пыли из электрофильтра может быть просто вынесена.

В случае, если частицы пыли непроводимы, они прижимаются силой электрического поля к электроду и образуют на нем довольно плотный слой.

Осевший на электродах слой пыли, который заряжен отрицательно, попросту начинает отталкивать приближающиеся к нему частицы с тем же знаком, то есть он как бы противодействует основному электрополю.

Создавшееся в порах пыли напряжение может достигнуть критической отметки и превысить ее, что вызовет коронирование воздуха, который находится в этих самых порах. В результате призойдет образование положительных ионов, которые начнут нейтрализовывать частицы пыли, заряженные отрицательно. Такое явление называется обратной «короной» . Оно довстаточно резко и сильно снижает эффективность пылеулавливания.

Чтобы пыль, осевшая на электродах, не оказывала на них вредное воздействие, электроды либо хорошенько встряхивают, либо же выполняют увеличение проводимости пыли, увлажняя ее водой путем распыления жидкости в горячем газе еще до того, как она поступит в электрофильтр.

Конструкция и классификация электрофильтров

- по назначению

Все электрофильтры по назначению делятся на две основные группы:

1. Сухие аппараты;
2. Мокрые аппараты.

Сухие электрофильтры бывают трех видов: аппараты для улавливания проводящей пыли, аппараты для улавливания непроводящей пыли и сухие аппараты для очистки горячих газов. Мокрые электрофильтры делятся на две категории: первая – это аппараты для осаждения кислотных туманов, вторая – мокрые аппараты для осаждения смол.

- по форме осадительных электродов

Все электрофильтры в зависимости от того, какую форму имеют осадительные электроды, делятся на две основных группы:

  • трубчатые устройства;
  • пластинчатые устройства.

Трубчатые электрофильтры. Описание и конструкция

электрофильтры

В электрофильтрах первой группы (трубчатые устройства) в качестве осадительных электродов используют круглые металлические трубы, либо же шестигранные, а коронирующими электродами выступают проволоки, которые натягивают по оси труб.

Трубы имеют длину обычно от 3000 до 4000 миллиметров, а их диаметр составляет в педелах от 150 до 300 миллиметров. Очистка нейтральных газов проводится, как правило, в электрофильтрах, имеющих стальные трубы. Кислые же газы очищают в фильтрах с трубами, выполненными из свинца.

Трубчатый электрофильтр состоит из следующих элементов: входного и выходного газохода, трубчатых осадительных и коронирующих электродов, рамы, изоляторов, боковой коробки, встряхивающего устройства и конического днища.

Принцип действия этого аппарата следующий. Подлежащий очистке газ снизу по газоходу сначала входит в камеру электрофильтра, затем идет вверх, проходит через электрическое поле в осадительных электродах, и после этого выходит через расположенный на самом верху газоход. Коронирующие электроды из проволоки диаметром от 1,5 до 2 миллиметров, расположенные по оси труб, подвешены на общей раме, которая опирается на изоляторы. Последние установлены в боковых коробках – это позволяет избежать их загрязнение. Частицы пыли осаждаются на внутренней стороне труб, стряхиваются действием расположенного выше труб ударного приспособления и падают в коническое днище.

Газ через трубы для наилучшего осаждения частиц следовало бы пропускать сверху вниз, однако на практике его вводят именно снизу, так как газ в данном случае попадает к месту расположения изоляторов уже очищенным. Это предотвращает загрязнение изоляторов. В многосекционных электрофильтрах газ движется попеременно – то снизу вверх, то сверху вниз и таким образом проходит последовательно через все секции.

Пластинчатые электрофильтры. Описание и конструкция

В пластинчатых электрофильтрах осадительными электродами служат несколько параллельных поверхностей, между которыми подвешен ряд коронирующих проводов. Осадительные электроды чаще всего изготавливают из гладких металлических листов. Правда, в некоторых случаях они могут быть выполнены из волнистых листов, или же прутков или сеток, которые натягивают на рамы и подвешивают на близком расстоянии друг к другу.

Сами же пластинчатые электрофильтры изготавливают в двух вариациях: они могут быть горизонтальными, либо же вертикальными. Высота осадительных электродов в горизонтальных устройствах составляет от 3 до 18 метров, а в вертикальных – до 15 метров.

Вертикальный пластинчатый электрофильтр состоит из следующих элементов: входного и выходного газохода, камеры, пластинчатых осадительных и коронирующих электродов.

Принцип действия такого электрофильтра следующий. Газ через входной газоход поступает в камеру электрофильтра, огибает ее перегородку, проходит между пластинчатыми осадительными электродами снизу вверх и оказывается в поле коронирующих электродов, после чего удаляется из устройства через выходной газоход. Электроды в электрофильтре подвешены свободно к верхней части камеры. Пыль оседает на пластинах осадительных электродов и при их встряхивании осыпается в нижнюю часть камеры, после чего удаляется из аппарата.

При выборе конструкции электрофильтра решающими являются такие факторы, как все свойства газа (химический состав, температура, давление и влажность), подлежащего очистке, заданная полнота его очистки, а так же свойства находящейся в газе дисперсной фазы (концентрация, дисперсность и электропроводность) и так далее.

Трубчатые электрофильтры перед своими «собратьями» - пластинчатыми устройствами имеют некоторые преимущества. В них лучше распределяется газ и создается более эффективное электрическое поле, что позволяет несколько улучшить очистку газа или же увеличить скорость его протекания, то есть повысить производительность аппарата.

Однако у трубчатых электрофильтров, помимо достоинств, есть и некоторые недостатки. Они довольно сложны в монтаже, а встряхивание коронирующих электродов вызывает трудности; эти электроды так же нередко раскачиваются. Да и расход энергии на единицу длины проводов в трубчатом аппарате несколько больше, чем у любого пластинчатого электрофильтра.

Трубчатые электрофильтры обычно используют тогда, когда необходима полная очистка газа или условия осаждения несколько затруднены специфическими особенностями свойств газа или пыли, а так же в тех случаях, когда не требуется встряхивание электродов (к примеру, при осаждении какой-либо жидкости из туманов).

Пластинчатые электрофильтры обладают следующими достоинствами: простотой монтажа, удобством встряхивания электродов и возможностью увеличения производительности камеры (разумеется, до определенной степени) без увеличения ее первоначальных размеров.

Вертикальный пластинчатый электрофильтр

электрофильтры

Конструкция вертикального пластинчатого двухкамерного электрофильтра включает в себя следующие элементы: входной и выходной газоходы, вертикальную камеру, осадительные и коронирующие электроды, камеры, раму, пылесборник, клапан и распределительную решетку.

Камеры данного электрофильтра выполнены из кирпича, а сборники для пыли изготовлены из такого прочного материала, как железобетон, который изнутри футерован еще кислотоупорным кирпичом.

Осадительные электроды в этом вертикальном пластинчатом двухкамерном электрофильтре представляют собой тонкие пластины, выполненные из стальной проволоки, толщина которой составляет всего 3 миллиметра. Эти пластины подвешены друг от друга на расстоянии 250 миллиметров. Коронирующие электроды изготавливают обычно либо из нихромовой тонкой (2 миллиметра) проволоки, либо же из фехралевой проволоки того же диаметра, которые натягивают между верхней и нижней рамой на расстоянии 200-т миллиметров друг от друга. Обе рамы, соединенные тягами, подвешены с помощью тяги и траверсы к наружным изоляторам из фарфора. Встряхивание электродов осуществляется ручным способом с помощью специального ударного устройства. Стоит отметить, что коронирующие электроды в данном устройстве встряхивают, ударяя по раме, через каждые два часа, но только после отключения электрического тока.

Подлежащий очистке сернистый газ, поступает сначала посредством входного газохода в камеру, а затем, пройдя через распределительные решетки, проходит в две камеры аппарата, которые подключены параллельно.

Решетки в целях очищения их от пыли сделаны поворотными. Они служат для распределения газа по всему сечению электрофильтра.

Газ, пройдя через электрическое поле и затворы, аналогичные тем, что установлены на входе аппарата, попадает в камеру, и затем посредством выходного газохода удаляется из электрофильтра.

Под входными затворами есть еще так называемые дроссельные затворы, с помощью которых перекрывают поступление газа на то время, когда проводят встряхивание электродов.

Осевшая на электродах пыль стряхивается и попадает в сборники, откуда ее периодически выгружают.

Вертикальные пластинчатые двухкамерные электрофильтры, работающие на очистке печных газов сернокислотного производства, способны при скорости газа 0,7 метров в секунду снижать его запыленность до 0,2 грамм на кубический метр.

Горизонтальный пластинчатый электрофильтр

электрофильтры

Конструкция горизонтального пластинчатого электрофильтра, служащего для улавливания частичек пыли из газов с высокой (от 400 до 450 градусов) температурой, состоит из следующих элементов: входного и выходного газоходов, камеры, осадительного и коронирующих электродов, балки, пускового вентилятора и коробки изоляторов.

Электроды, подвешенные близко друг от друга, в целях предотвращения их колебания, изготавливают, как правило, из довольно толстых (диаметр 8 миллиметров) стальных прутков.

За счет того, что поток газа движется в горизонтальном направлении и проходит последовательно целых три электрических поля (в трех камерах аппарата), в горизонтальных пластинчатых электрофильтрах достигается самая высокая степень очистки газов.

Мокрые электрофильтры

В современном производстве серной кислоты контактным способом применяют мокрые электрофильтры, которые способны выполнить полную очистку газов от тонкодисперсной пыли и тумана.

Обычно в производстве устанавливают два аппарата, которые идут один за другим. Газ, при этом, после прохождения первого электрофильтра, увлажняется в так называемой промежуточной башне, которая охлаждается слабым раствором серной кислоты. Во втором аппарате, благодаря конденсации влаги на частицах пыли, происходит полное их осаждение.

Конструкция мокрого фильтра состоит из прямоугольной камеры, выполненной из природного бештаунита или же кислотоупорного андезита, которая имеет две одинаковые секции, разделенные перегородкой. У каждой из этих секций камер имеется свой собственный вход для газа и питание электрическим током высокого напряжения.

В данном электрофильтре используются осадительные электроды, подвешенные к сводам камер, которые изготовлены из двух половин ферросилидовых, либо же графитоугольных труб. Ферросилидовые трубы имеют некоторые преимущества перед графитоугольными – они более прочны, их высота составляет 3500-4000 миллиметров, а диаметр колеблется в пределах от 250 до 300 миллиметров.

Коронирующие электроды в этом аппарате подвешены к балке. Сама же балка висит на нитях изоляторов, которые отделены от камеры масляными затворами. Данные затворы способны функционировать и без масла, если будет создан естественный подсос воздуха посредством отверстий в изоляторной коробке. Крышку аппарата, которая имеет вид свода, обычно изготавливают из кирпича или же такого материала, как ферросилид.

Для того чтобы при пуске мокрого электрофильтра проходящий через него кислотный туман не конденсировался на изоляторах, в этот период времени в коробку изоляторов с помощью вентилятора постоянно вдувается воздух.

Многопольные электрофильтры

Многопольные электрофильтры состоят из нескольких секций осадительных электродов, которые соединены последовательно. Таким образом, в многопольных электрофильтрах действует несколько электрических полей, что позволяет производить более качественную очистку.

Эффективность электроочистки. Сила тока и напряжение

Эффективность электроочистки зависит, главным образом от того, насколько правильно выбраны сила тока и напряжение, которое подводится к электродам. Для электрофильтров используют только постоянный ток. Это делается для того, чтобы частицы, взвешенные в газе, двигались лишь в одном направлении. Если же электрофильтр будет питаться переменным током, то направление поля при каждом изменении будет меняться, а, соответственно, и направление силы, которая действует на заряженную частицу, тоже. В результате последняя, испытывая целый ряд импульсов, двигающих ее то к одному электроду, то к другому, попросту будет вынесена потоком газа из аппарата раньше, чем она успеет достигнуть поверхности одного из этих электродов. Именно по этой причине к коронирующему электроду подключают только постоянный электрический ток.

Важно питать коронирующие электроды постоянным током не с положительным, а, наоборот, с отрицательным знаком, так как ионы, заряженные отрицательно, более подвижны нежеле те, что заряжены положительно. Скорость таких ионов почти в полтора раза больше, чем у положительных. Помимо того, в электрофильтрах частицы пыли по правилам должны оседать именно на осадительном электроде, а если коронирующий электрод будет иметь положительный заряд, то при большей скорости отрицательных ионов пыль будет садиться только на него.

Скорость движения частичек пыли к осадительному электроду с возрастанием силы электрического тока начинает увеличиваться и улавливание пыли таким образом только улучшается. Как правило, потребная сила тока выражается в миллиамперах (ма) в отношении к погонному метру (пог. м) коронирующего электрода. Для трубчатых электродов применяют силу тока (I) в пределах от 0,3 до 0,5 ма/пог. м, а для пластинчатых – от 0,1 до 0,35 ма/пог. м.

Сила электрического тока напрямую зависит от расстояния между одним электродом и другим. Чем больше это самое расстояние, тем может быть принят больший ток. Сила тока так же зависит и от диаметра коронирующего электрода. Чем меньше диаметр последнего, тем больше возрастает сила тока. Именно поэтому коронирующие электроды делают сегодня довольно тонкими – их диаметр обычно составляет от 2 до 4 миллиметров. Помимо прочего, в электрофильтре сила тока прямо пропорциональна приложенной разности потенциалов, поэтому при повышении напряжения улучшается и улавливаемость частичек пыли.

Напряжение в электрофильтре должно быть не ниже того, при котором появляется искровой разряд, то есть оно не должно быть меньше Vo. Стоит отметить, что на эту величину оказывает влияние сразу несколько факторов: состав газа, его температура, давление и влажность, а также форма и число коронирующих электродов (в электрофильтрах пластинчатого типа). Как правило, при электроочистке газов с нормальной температурой величину падения напряжения на единицу расстояния между одним электродом и другим (это называют градиентом напряжения) принимают не свыше 4,8 киловольт на сантиметр (кВ/см), для горячих же газов еще меньше – до 4 кВ/см.

Если в газе содержится влага и сернистый газ, то пробивное напряжение в нем несколько увеличивается, а, соответственно, это дает возможность увеличивать и сам градиент напряжения. Величину напряжения для принятого градиента напряжения можно несколько понизить. Для этого требуется сократить расстояние между разноименными электродами. Однако это несколько усложнит электрофильтр и приведет к его удорожанию. Оптимальная величина напряжения, как правило, определяется с помощью технико-экономического расчета и обычно ее выбирают в пределах от 35 до 70 киловатт. Растояние между одним электородом и другим в большинстве случаев составляет от 100 до 200 миллиметров.

Расчет электрофильтров. Скорость осаждения в электрофильтрах

В электрофильтрах скорость осаждения взвешенных частиц, находящихся в газе, зависит в основном от величины разряда, который они получили. В свою очередь, этот самый разряд может изменяться от е0 (величина элементарного электрического заряда) до ε (величина диэлектрической постоянной частиц).

Влиянием электрического ветра, величиной заряда частиц, которую эти частицы получили до того, как попасть в поле, а так же заряжением частиц ионами обоих знаков в зоне «короны» и неравномерностью ионного поля при определении максимального заряда частиц попросту принебрегают. Величина максимального заряда частиц определяется по следующей формуле:

n·e0 = Ex·[1 + 2·(ε-1)/(ε+2)]·[d²/4]

где, n – это число элементарных зарядов;
е0 – элементарный заряд (4,8х10-10 эл. ст. ед.);
Ex – напряжение поля (измеряется в абсолютных единицах – 300 в/см);
ε – диэлектрическая постоянная;
d – диаметр частицы (измеряется в сантиметрах);

Для газов диэлектрическая постоянная (ε) равна 1, для металлов – ∞, для окислов металлов – от 12 до 18.

Каждая частица, взвешенная в газе, в электрофильтре подвергается воздействию электрического поля и ветра, индукции, а так же силы тяжести.

Расчет электрофильтров производят, используя данные о допустимой скорости очищаемых газов в электрическом поле аппарата. Также учитывают заданный расход, вычисляют площадь рабочего сечения устройства. Помимо этих данных, в расчетах основываются на опыте эксплуатации подобных аппаратов с условием обеспечить новой конструкции максимальную эффективность очистки газа. Нужное количество электрофильтров определяют по требуемой площади рабочего сечения и выбранного электрофильтра.

В том случае, если есть возможность точно определить, с какой скоростью будут осаждаться частицы, степень очистки в аппарате можно вычислить по формуле:

η = (1 - e-wоf)·100,

где wо – скорость осаждения частиц,
f – отношение площади осадительных электродов к объемному расходу газа.

В электрофильтрах частицы получают заряд в поле коронного разряда, для этого подают высокое напряжение (до (3 - 6)·104 В) на коронирующие электроды, при этом производят заземление осадительных электродов. Коронный разряд – это специфическая форма незаконченного электрического разряда, который присущ для систем электродов, имеющих резко неоднородное поле.

При увеличении напряжения, которое подается на коронирующие электроды, около их поверхности начинает быстро возрастать напряженность поля. Электроны под действием этого поля увеличивают скорость и, разогнавшись, разбивают молекулы газа на положительные и отрицательные ионы, при этом прилегающая к коронирующему электроду узкая область быстро ионизируется. Образующиеся в зоне короны газовые ионы, имеющие различную полярность, под действием электрического поля начинают двигаться к разноименным электродам. По пути ионы адсорбируются на поверхности встречающихся частичек пыли, в результате чего последние получают в промежутке между электродами электрический разряд и, находясь под воздействием электрического поля, начинают двигаться к электродам, на которых и осаждаются. При этом частица получает заряд, величину которого можно определить следующим образом:

q = 3·π·εo·[ε/(ε+2)]·dч²·E + 2·π·εo·dч·A·(Dч/ku),

где εo – диэлектрическая проницаемость вакуума, εo = 8,85*10-12 Ф/м;

ε – относительная диэлектрическая проницаемость частицы, Ф/м;
dч – диаметр частицы, м;
E – напряженность электрического поля коронного разряда, В/м;
Dч – коэффициент диффузии частиц, м2/с;
A – функция, ее значения приведены на рисунке 5.2.37;
ku - подвижность ионов, м2/Вс.

Подвижность ионов (ku) – это скорость, приобретаемая ионом в электрическом поле, при напряженности этого поля, равной единице: ku = υu/E, где υu – скорость движения иона, м/с.

Ниже в таблице указаны значения величины подвижности ионов для самых различных газовых сред.

Значения величины подвижности ионов для различных газовых сред

Газовая среда ku*104 м2/Вс Газовая среда ku*104 м2/Вс
Азот 1,85 Водяной пар - 100°С 0,57
Аммиак 0,65 Двуокись углерода 0,96
Водород 8,10 Кислород 1,84
Воздух сухой 2,10 Окись углерода 1,15
Воздух насыщенный водяными парами 25°С 1,60 Сернистый ангидрид 0,41
Осадительные и коронирующие электроды

К осадительным электродам предъявляются следующие требования: быть прочными, жесткими, иметь гладкую поверхность, чтобы можно было без проблем удалять уловленную пыль, а так же достаточно высокие аэродинамические характеристики.

Осадительные электроды по форме и конструкции условно делятся на три больших группы: 1) пластинчатые; 2) коробчатые; 3) желобчатые (см. рисунок).

электрофильтры

К коронирующим электродам предъявляются следующие требования: должны иметь точную форму, чтобы обеспечить интенсивный и достаточно однородный коронный разряд; обладать механической прочностью и жесткостью, чтобы обеспечить надежную, бесперебойную и долговечную работу в условиях встряхивания и вибрации; быть простыми в изготовлении и иметь низкую стоимость, так как коронирующие электроды могут достигать в длину (общую) 10 километров; быть стойкими к агрессивным средам.

Различают две большие группы коронирующих электродов (см. рисунок): электроды без фиксированных разрядных точек и электроды с фиксированными разрядными точками по всей длине электрода. У вторых источники разряда – это острые выступы или шипы, при этом есть возможность управлять работой электрода. Для этого нужно менять расстояние между шипами.

электрофильтры

Систему осадительных и коронирующих электродов размещают, как правило, внутри металлического сварного корпуса, в редких случаях в корпусе из железобетона, который изготовлен в форме П-образных рам. Оборудование внутрь корпуса загружают либо сверху, либо сбоку. Корпус снаружи должен обязательно иметь теплоизоляцию во избежание температурных деформаций и появления конденсации влаги.

Узел подвода и равномерного распределения запыленного воздуха, как правило, состоит из системы газораспределительных решеток, которые установлены перед главной камерой, где располагается система осадительных и коронирующих электродов, и представляет собой перфорированные листы, установленные в два яруса, их живое сечение составляет от 35 до 50 процентов.

Чтобы удалить уловленную пыль из электрофильтров, применяют специальные системы встряхивания электродов. В сухих электрофильтрах обычно используют несколько таких систем – это пружинно-кулачковая, ударно-молотковая, вибрационная, либо же магнитно-импульсная система. Кроме этого, уловленные частицы могут просто смывать с электродов водой.

Электростатическое обеспыливание

На частицы, которые находятся в пространстве между осадительными и коронирующими электродами действуют следующие силы, перемещающие частицы относительно потока газа:

  • сила тяжести;
  • сила сопротивления среды;
  • сила, которая вызвана действием электрического поля;
  • сила, вызванная неравномерным распределением электрического поля.

Электростатическое обеспыливание основано на том, что частицы пыли при помощи электростатического заряда притягиваются с противоположным зарядом.

Потом газа с частицами пыли при электростатическом обеспыливании пропускается между коронирующим электродом с сильным отрицательным зарядом и осадительным электродом, который положительно заряжен .

Электростатическое обеспыливание:
электрофильтры

Коронирующий электрод имеет высокое напряжение. Он отдает электрону, который имеет отрицательный заряд, молекулы газа, которые находятся возле него. Молекулы газа подтягиваются осадительным электроном, который имеет положительный заряд, в поле высокого напряжения осадительным и коронирующими электродами перемещаются в направлении осадительного электрода. Заряженные молекулы газа на пути к осадительному электроду сталкиваются с частицами пыли, которые протекают мимо. Молекулы отдают им свой заряд, заряжая их отрицательно. После этого частицы, заряженные отрицательно, притягиваются к осадительным электродам, направляются к нему, а после этого разряжаются и соединяются с другими частицами, образуя, таким образом, клубки. А при помощи вибрации и выталкивания клубки отрываются от осадительного электрода и падают вниз.


Инженеры всегда готовы проконсультировать или предоставить дополнительную техническую информацию по предлагаемым электрофильтрам.

Electrostatic precipitators
Elektrofiltern

Ваши запросы на электрофильтры просим присылать в технический департамент нашей компании на e-mail: info@ence.ch, тел. +7 (495) 225 57 86

Центральный сайт компании ENCE GmbH
Наша сервисная компания Интех ГмбХ

Головные Представительства в странах СНГ:
России
Казахстане
Украине
Туркменистане
Узбекистане
Латвии
Литве

Сообщить об ошибке на сайте ENCE GmbH, Switzerland / ENCE gmbH, Schweiz / ЭНЦЕ ГмбХ, Швейцария © ENCE GmbH