- •Содержание
- •Введение
- •Характеристика производственного процесса
- •Выбор и обоснование аппаратно-технологической схемы пылеочистки
- •Расчет аппаратов очистки газов
- •3.1. Вытяжной зонт
- •3.2. Пылеосадительная камера
- •3.3. Электрофильтр
- •4. Аэродинамический расчет газового тракта
- •5. Подбор дымососа
- •6.Расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника
- •7. Определение границ санитарно-защитной зоны с учетом местных метеорологических условий
- •Заключение
- •Приложения
- •Список использованной литературы
3.3. Электрофильтр
Сущность процесса электрической очистки газов в электрофильтрах заключается в следующем. Газ, содержащий взвешенные частицы, проходит через систему, состоящую из заземленных осадительных электродов и размещенных на некотором расстоянии (межэлектродным промежутком) «коронирующих электродов», к которым подводится выпрямленный электрический ток высокого напряжения.
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 промежутку возникает электрический ток, называемый током короны Улавливаемые частицы из-за адсорбции на их поверхности ионов приобретают в межэлектродном промежутке электрический заряд и под влиянием сил электрического поля движутся 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 электродов
В металлургии, химической промышленности, на ТЭЦ и в ряде других отраслей широко применяются электрофильтры, обеспечивающие степень улавливания пыли 99,5 %. В электрофильтре рабочей частью является активная зона (активный объем), в которой создается электрическое поле под действием напряжения. Напряжение подается на коронирующие электроды (от отрицательного полюса выпрямителя) и на осадительные электроды (от положительного полюса).
Унифицированный горизонтальный электрофильтр УГ состоит из бункера 1, встряхивателя электродов 2, полосы встряхивания 3, газораспределительной решетки 4, изоляторных коробок 5, осадительного 6 и коронирующего 8 электродов, привода механизма встряхивания коронирующих электродов 7. Перечисленные узлы смонтированы в корпусе 9.
а б
Рис. 6. Конструкции электрофильтров: а –УГ; б – ДВП
Расчет
Исходные данные: расход воздуха на обеспыливание V0 = 3000 м3/ч; плотность газов = 1,29 кг/м3; температура газов t = 25 0С; атмосферное давление В = 101,3 кПа ; разрежение в системе Р = 0 кПа; рабочее напряжение Uр = 70 кВ. Состав газов близок к атмосферному воздуху; средний размер пылевых частиц dm= 11 мкм.
1. Рассчитываем плотность газов при рабочих условиях:
2. Определяем расход газов при рабочих условиях:
3. Находим необходимую площадь сечения электрофильтра:
где: - скорость потока газов в электрофильтре; выбирается в пределах 0,3- 2 м/с. При наличии в газе тонких пылей = 0,3 - 0,5 м/с, а в трубчатых аппаратах (вертикальных электрофильтрах) принимается до 1 м/с. Для условий нашего примера примем = 0,85 м/с:
4. Принимаем электрофильтр типа УГ-1-2-10 с площадью активного сечения фильтра Fф= 10 м2. Радиус коронирующего электрода R1= 0,001 м. Определяем фактическую скорость потока газов в электрофильтре:
Таблица 5
Марка электрофильтра |
Активная высота электродов, м |
Активная длина поля, м |
Количество полей |
Площадь активного сечения |
Общая площадь осаждения, м2 |
Габаритные размеры, м |
||
Длина |
Ширина (по осям опор) |
Высота |
||||||
УГ 1-2-10 |
4,2 |
2,51 |
2 |
10 |
420 |
9,6 |
3,0 |
12,3 |
5. Определяем относительную плотность газов при стандартных условиях (В = 101,3 кПа, t = 200С):
6. Рассчитываем критическую напряженность электрического поля:
= 5939 кВ/м
7. Находим величину средней напряженности электрического поля:
где: d = - расстояние между плоскостями осадительных и коронирующих электродов, м.
8. Рассчитываем скорость дрейфа для частиц пыли мельче 1 мкм:
9. Находим удельную площадь осаждения фильтра, учитывая, что общая площадь осаждения Fос для фильтра УГ 1-2-10 составляет 420 м2:
10. Определяем фактический коэффициент эффективности пылеочистки:
Конечная запыленность очищенной газовой смеси:
где: - запыленность газа при входе в аппарат, мг/м3