5.2. Расчет электрофильтра.
Для расчета электрофильтра необходимо сначала выбрать тип электрофильтра, удовлетворяющего будующим условиям эксплуатации. Затем следует определить размеры электрофильтра обеспечивающего очистку газа необходимого по условиям объемного расхода газа.
В процессе расчета электрофильтра определяются следующие параметры:
1. Критическая
напряженность электрического поля
а) Для отрицательной полярности коронирующего электрода
б) Для положительной полярности коронирующего электрода
где β – это
отношение плотности газа в рабочих
условиях к плотности газа в стандартных
условиях при
и
Р = 101,3 кПа
- барометрическое
давление, кПа
- разряжение или
избыточное давление в газоходе, кПа
- температура
газов,
- радиус коронирующего
электрода, м.
2. Критическое
напряжение
а) Для трубчатого осадительного электрода и гладкого проволочного коронирующего электрода
б) Для системы состоящей из пластинчатых осадительных электродов и проволочных коронирующих электродов
- критическое
напряжение, В
- критическая
напряженность электрического поля, В/м
- радиус трубчатого
осадительного электрода, м
-
расстояние между коронирующими и
осадительными электродами, м.
S- расстояние между соседними коронирующими электродами в ряду,м
В промышленных
электрофильтрах, при обычно применяемых
значениях
значение критического напряжения
находится в пределах
=20-40
кв.
Линейная плотность тока
,
А/м
– напряжение
подаваемое на электрофильтр, В
- критическое напряжение короны, В
- постоянная,
зависящая от конструкции электрофильтра
и подвижности ионов:
а) Для трубчатого электрофильтра
б) Для пластинчатого электрофильтра
- подвижность ионов
газа при рабочих условиях,
- коэффициент,
зависящий от соотношения
=0,6,
при
=0,08;
=0,7, при =0,068;
=0,8, при =0,046;
=0,9, при =0,035;
=1,0, при =0,027;
=1,1, при =0,022;
=1,2, при =0,0175;
=1,3, при =0,015;
=1,4, при =0,013;
=1,5, при =0,0115;
Подвижность ионов газа при рабочих условиях - определяется по формуле:
- подвижность ионов
газа при нормальных условиях,
Значения подвижности
ионов
при нормальных условиях в различных
газовых средах приведены ниже. Числитель
– для отрицательных ионов, знаменатель
– для положительных ионов,
.
Азот 1,84/1,28
Водород 8,13/5,92
Кислород 1,84/1,32
Воздух (сухой) 2,1/1,32
Углекислый газ (сухой) 0,96
Оксид углерода 1,15/1,11
Сернистый ангидрид 0,41/0,41
Водяной пар при
100
0,57/0,62
4. Напряженность электрического поля
,
В/м
- диэлектрическая
проницаемость вакуума (
)
5. Скорость дрейфа
частиц пыли к осадительным электродам
,
м/с
а) Для крупных частиц , м/с
- радиус частицы,
м
- динамический
коэффициент вязкости газов,
б) Для мелких частиц
- поправка
Кенингема-Милликена (
)
- численный
коэффициент, равный 0,815 – 1,63
- средняя длина
свободного пробега молекулы газа (
,
м)
6. Эффективность очистки газов, может быть определена следующим образом:
а) При точных оценках с учетом фракционного состава частиц пыли и скорости их дрейфа, определяется по уравнению Дейка:
-
удельная поверхность осаждения
- площадь поверхности
осадительных электродов,
- объемный расход
очищаемых газов,
б) В приближенных расчетах для оценки эффективности работы электрофильтра с учетом вторичного уноса пыли частиц через неактивные зоны, расчет степени очистки газа проводится по формуле:
- обобщенный
коэффициент вторичного уноса
и
- безразмерные параметры
Обобщенный коэффициент вторичного уноса определяется из выражения:
- коэффициент
относительной высоты осадительных
электродов
- относительная
высота осадительных электродов (
)
- коэффициент
относительной скорости газа
- относительная
скорость газов (
)
-
коэффициент относительной пылеемкости
электродов
- относительная
пылеемкость электродов (
)
Параметр
аналогичный по структуре показателю
экспоненты в формуле Дейга, определяются
по формуле:
- диэлектрическая
постоянная,
- напряженность
поля у осадительного электрода, В/м
- медиальный диаметр частиц, м
- активная длина
электрофильтра, м
- средняя скорость
газов в активном сечении, м/с
- коэффициент
неравномерности газораспределения.
- расстояние между коронирующим и осадительным электродами.
Параметр А зависит от отношения площадей активной и неактивной зон электрофильтра F, среднего квадратичного отклонения размеров частиц σ и параметра К.
- температура газа,
К
- давление газа,
Па
7. Запыленность
газа после электрофильтра (
)
определяют по формуле:
- запыленность
газа перед электрофильтром,
- эффективность пылеулавливания.