Улавливания пыли в электрофильтре

ВОПРОС 39 Степень очистки газов от дисперсных примесей в электрофильтрах зависит практически от всех параметров газов и взвешенных частиц, от конструктивных характеристик аппаратов, режимов эксплуатации и ряда других факторов. Важное влияние на процесс осаждения пыли на электродах оказывает электрическое сопротивление слоев пыли. По величине электрического сопротивления различают:

1) пыли с малым удельным электрическим сопротивлением
(< 10⁴ Ом·см), которые при соприкосновении с электродом мгновенно теряют свой заряд и приобретают заряд, соответствующий знаку электрода, после чего между электродом и частицей возникает сила отталкивания. Это служит причиной вторичного уноса низкоомных частиц, даже успевших осесть на электрод. Противодействует этой силе только сила адгезии и, если она оказывается недостаточной, то вторичный унос резко возрастает и снижается эффективность процесса очистки;

2) пыли с удельным электрическим сопротивлением 10⁴–10¹⁰ Ом·см хорошо осаждаются на электродах и легко удаляются с них при встряхивании;

3) пыли с удельным электрическим сопротивлением более
10¹⁰ Ом·см труднее всего улавливаются в электрофильтрах. Оседая на электроды, они сохраняют свой заряд в течение длительного времени и образуют вблизи электрода противоположно заряженный экранирующий слой. Толщина его неодинакова в различных точках и неоднородность электрического поля вблизи электрода возрастает. По месту наиболее слабой изоляции напряженность поля становится максимальной. Это способствует образованию короны с противоположным знаком (" обратной короны"), резко ухудшающей работу электрофильтра.

В реальных условиях снижение удельного электрического сопротивления пыли можно осуществить увлажнением запыленного газа.

Определенное влияние на степень осаждения частиц оказывают их концентрация и дисперсный состав. На входе в электрофильтр частицы могут иметь собственный электростатический заряд, который при их большом количестве (т.е. при высокой счетной концентрации) может заметно влиять на параметры осаждения частиц, снижая напряженность электрического поля в аппарате вплоть до запирания короны.

Скорость дрейфа частиц в электрическом поле в значительной мере зависит от размеров частиц. Эта зависимость имеет сложный характер ввиду различия механизмов, вызывающих движение частиц разных размеров. Считается, что в диапазоне размеров менее 0, 1–0, 3 мкм скорость перемещения частиц в электрическом поле уменьшается с их укрупнением, в диапазоне 0, 3–20 мкм – увеличивается с ростом диаметра и затем вновь несколько снижается.

Из параметров газового потока наибольшее влияние на осаждение оказывают влажность и температура. Со снижением температуры уменьшается вязкость газов, вследствие чего они оказывают меньшее сопротивление перемещению взвешенной частицы к электроду. С понижением температуры растет устойчивость коронного разряда, что позволяет работать при более высокой напряженности электрического поля. Кроме того, с охлаждением обрабатываемого потока растет его относительная влажность, что ведет к понижению УЭС частиц вследствие их увлажнения.

Очень важным фактором, связанным практически со всем процессом электроосаждения, является скорость газового потока. От нее непосредственно зависят время пребывания частиц в аппарате и его габариты. При скоростях потока более 1–1, 5 м/с резко растет вторичный унос пыли с электродов. Очень важно в связи с этим обеспечить равномерное распределение потока по сечению аппарата с тем, чтоб локальные скорости в межэлектродных промежутках ненамного отличались от средней скорости.

Определенное влияние на эффективность обработки газов оказывают конструктивные особенности тех или иных типов электрофильтров. Как уже отмечалось ранее, одним из важнейших условий эффективной работы электрофильтра является наличие неоднородного электрического поля, обеспечиваемого оптимальной конструкцией и качеством монтажа систем электродов.