4.2 Розрахунок і вибір електрофільтрів

Електрофільтр вибирають відповідно до заданих умов його роботи по площі, перерізу активної зони з наступним перевірочним розрахунком ступеня очищення:

, (4.6)

де – швидкість дрейфу частинок до осадового електрода, м/с;

– коефіцієнт, який характеризує геометричні розміри апарата і швидкість газу в ньому.

Для осадових електродів всіх типів

(4.7)

де – довжина осадового електрода, м;

– активний периметр осадового електрода, м;

– площа перерізу активної зони, обмеженої стінками осадового електрода, м².

Величину , м², знаходять за формулою

, (4.8)

де – об’ємні витрати газу при температурі очищення, м³/с;

– швидкість газу в апараті, м/с ( м/с);

– коефіцієнт запасу, який враховує підсмоктування повітря ( ).

Для пластинчатих електродів , де – відстань між плас-тинами (приймають м).

Реальна швидкість дрейфу заряджених частинок менша розрахункової (в 2 рази) з умов стоксовського режиму осадження:

, (4.9)

де – напруженість електричного поля, В/м;

– радіус частинки, мкм;

– динамічна в’язкість газу, Па∙c;

для частинок розміром 2...50 мкм і для частинок до 2 мкм.

Для практичних розрахунків швидкість дрейфу частинок можна вибирати за табл. 4.3.

Напруженість електричного поля Е, В/м, в трубчастих електрофільтрах

. (4.10)

Таблиця 4.3 – Швидкість дрейфу частинок в активній зоні електрофільтра

Показник	Напруженість електричного поля, В/м	Діаметр частинок , мкм
		0,4	1,0	2,0	10,0	30,0
Швидкість дрейфу , м/с	15∙104	0,012	0,013	0,015	0,075	0,10
	30∙104	0,025	0,030	0,060	0,50	0,60

в пластинкових

, (4.11)

де – лінійна густина струму корони, А/м;

– електрична стала, Ф/м ( );

– рухомість іонів, м²/В∙с, (табл. 4.4);

– відстань між сусідніми коронувальними електродами в ряду, м (приймають = 0,25 м);

– відстань між пластинами електродів, м.

Для пластинчастих електрофільтрів лінійна густина струму, А/м², корони

, (4.12)

для трубчастих

, (4.13)

де – напруга на електродах, В;

– критична напруга (напруга коронного розряду), В;

– радіус осаджувального електрода, м (приймається  м);

– коефіцієнт компонування електродів між пластинами

.

Критична напруга для трубчастих електрофільтрів

, (4.14)

для пластинкових

, (4.15)

де – критична напруженість електричного поля, В/м, визначається за формулою (4.2).

Таблиця 4.4 – Рухомість іонів в газах і парах, м²/В∙с при н. у.

Гази і пари	Рухомість іонів, К∙10-4		Гази і пари	Рухомість іонів, К∙10-4
	негативна	позитивна		негативна	позитивна
Азот	1,84	1,28	Гелій	6,31	5,13
Аміак	0,66	0,57	Двоокис вуглецю	0,96	-
Водень	8,13	5,92	Кисень	1,84	1,32
Водяна пара при 100°С	0,57	0,62	Окис вуглецю	1,15	1,11
Повітря: дуже чисте, сухе			Сірчаний ангідрид	0,41	0,41
	2,48 2,1		Двоокис вуглецю насичений водяною парою при 25°С	0,82	-
		1,84 1,32

Приклад 4.1. Підібрати тип і кількість електрофільтрів за даними каталогу для очищення газів, які виходять з котлоагрегату ПК-10 паропродуктивністю 230 т/год. Топка котла камерна, з сухим шлако-вивантажуванням. Марка спалюваного палива – вугілля донецьке пісне марки Т такого складу, %: вуглецю ; водню ; кисню ; азоту ; леткої сірки ; мінеральних домішок ; вологи .

Витрати палива кг/с (24 т/год), температура газів перед золовловлювачем 150°С, коефіцієнт надлишкового повітря в газах перед золовловлювачем ; розрідження – 2500Па, необхідна ефективність очищення , атмосферний тиск Па.