Електричні повітряні фільтри

До групи апаратів електричного очищення входять електростатичні осаджувачі різного типу, які традиційно називають електрофільтрами. За конструкцією електрофільтри значно відрізняються від електричних пиловловлювачів, які застосовуються для очищення повітря й газів, що вловлюють високодисперсний пил у значних концентраціях.

На рис. 3.11 і 3.12 наведені основні види сухих електричних фільтрів.

Рис. 3.11. Принципова схема сухого двозонального електричного фільтра: 1 — зона іонізації повітря; 2 — джерело живлення; 3 — осаджу-вальна зона

Рис. 3.12. Схема сучасного електрофільтра "Пеципитрон": 1 — решітка для вирівнювання потоку повітря; 2 — іонізатор; 3 — пластини, на яких осідають частинки пилу; 4 — джерело високої напруги; 5 — підключення до електромережі; 6 — підведення електроструму напругою 6 кВ до трубок іонізатора; 7 — підведена шина; 8 — елемент, на якому осідають частинки (загальний вигляд)

Ефективність очищення повітря від пилу електрофільтрах можна визначити за формулою Дейча:

де Fп — питома поверхня осаджувальних електродів, що дорівнює відношенню поверхні осаджувальних елементів до витрати очищуваного повітря в м2с/м3; соє — швидкість потоку повітря че-рез електрофільтр. Із формули (3.5) випливає, що ефективність очищення повітря в електрофільтрах зростає зі збільшенням значення показника ступеня ωeFn:

ωeFn	3,0	3.7	3.9	4.6
Е	0.95	0.975	0.98	0.99

Рис. 3.13. Схема сухого горизонтального електрофільтра: 1 — повітророзподільна решітка; 2 — електроди; 3 — бункер; 4 — механізм обтрушування

На ефективність електрофільтрів також впливають конструкція іонізаторів, розрядних та осаджувальних електродів.

Конструкція розрядних та осаджувальних електродів може бути різною. На рис. 3.15 і 3.16 зображені конструкції різних типів розрядних та осаджувальних електродів.

На ефективність цих електрофільтрів негативно впливають такі фактори:

- виникнення іскрових зарядів при запиленні осаджувальних електродів зволоженим пилом, що можуть спричиняти електричні пробої та вибух повітряно-пилової суміші;

- змітання повітряним потоком з осаджувальних електродів осілого пилу;

Рис. 3.14. Схема мокрого електрофільтра типу С

- обрив тонких електродів, їхня вібрація;

— електричні пробої, що виникають унаслідок потрапляння в осаджувальну зону волокон і крупних частинок пилу і спричиняють ямкоподібні вирви осілого пилу, який виноситься повітряним потоком. Рух крупних вирваних агломератів у міжелектричному просторі може спричинити подальші пробої. Крім цього, пробої супроводжуються короткочасним значним збільшенням електричного струму.

Для запобігання іскровим розрядам і пробоям регламентують величину електронапруги, що подається на осаджувальні електроди, яка не повинна перевищувати 6,6—7,5 кВ. Для запобігання змітанню та розривам осілого пилу на осаджувальних електродах рекомендована швидкість пилоповітряного потоку — 2 м/с.

Щоб частинки пилу встигли осісти на заземленому електроді під час їхнього руху в осаджувальній зоні зі швидкістю повітряного потоку у випадку їх входу у проміжок між пластинами фільтра, довжина їхнього шляху повинна бути не більшою

де Ь — відстань між осаджу вальними пластинками; сол — швидкість руху повітряного потоку, м/с; ос — швидкість сепарації пилу, м/с.

За температури 20 °С швидкість сепарації визначають за формулою

де и — напруга поля в іонізаторі; Ь — коефіцієнт, що залежить від діелектричної постійної величини частинки; г — постійна ве-

Рис. 3.15. Конструкції основних типів розрядних електродів

Рис. 3.16. Конструкції основних типів осаджувальних електродів

личина, що залежить від діелектричних властивостей частинки пилу; и ос — електронапруга на заряджених осаджувальних елементах; й — діаметр частинок пилу.

Із формул (3.6) і (3.7) видно, що для зменшення довжини осаджувальних пластинок, а значить, глибини габаритних розмірів фільтра в 4 рази без зниження ефективності, міжелектродний простір необхідно зменшити в 2 рази. Рекомендована відстань між електродами 8—12 мм.