Принцип работы электрофильтра

Работа электрофильтра основана на процессе осаждения электрически заряженных частиц пыли в электрических полях. Электрическая зарядка частиц осуществляется в поле коронного разряда, возникающего в электрическом поле между коронирующими (высоковольтными) и осадительными (заземленными) электродами. Электрофильтр состоит из стального корпуса, в котором размещается механическое оборудование - активная часть электрофильтра. Корпус электрофильтра имеет прямоугольное сечение, к торцам которого крепятся: на входе газа - диффузор, на выходе газа - конфузор. В нижней части корпуса расположены бункераы для сбора и удаления уловленной пыли. Корпус снаружи покрыт теплоизоляцией и профилированным листом для защиты его от охлаждения и влаги.

Коронирующие электроды подключены к высоковольтному источнику питания постоянного тока. Осадительные электроды заземлены.

Для питания электрофильтра постоянным током высокого напряжения могут использоваться агрегаты питания преобразующией переменный ток напряжением 380/220 в постоянный, напряжением от 50 до 150кВ. Выпрямленный ток высокого напряжения от агрегатов питания подается к коронирующим электродам электрофильтра. При подаче тока высокого напряжения на коронирующие электроды, между коронирующими и осадительными электродами возникает электрическое поле, напряженность которого можно изменять путем регулирования напряжения питания. При увеличении напряжения до определенной величины между электродами образуется коронный разряд, в результате чего возникает направленное движение заряженных частиц к электродам.

Микропроцессорная система управления агрегатом питания позволяет достигать максимальных значений тока и напряжения в поле электрофильтра. Такой режим обеспечивает максимально возможную эффективность электрофильтра . При прохождении газов через межэлектродное пространство электрофильтра, содержащих взвешенные частицы, происходит их зарядка движущимися ионами. Заряженные взвешенные частицы под действием электрического поля движутся к осадительным электродам и осаждаются на них. Большая масса частиц осаждается на осадительных электродах электрофильтра и удаляется путем встряхивания.

Для встряхивания пыли с электродов используются молотки, закрепленные на горизонтальном валу веерообразно, по одному - на каждый осадительный электрод. После удара молотка по наковальне импульс от удара передается на все элементы осадительного электрода. Уловленная пыль с осадительных элементов осыпается в нижнюю часть электрофильтра (бункер).

Далее пыль удаляется шнеком, пневмо насосами в накопительный бункер. Для равномерного распределения газов по всему сечению электрофильтра, а также для исключения прохода газов вне активной зоны очистки, он снабжен устройствами, состоящими из газораспределительных решеток, установленных в диффузоре и конфузоре электрофильтра, газоотсекающих листов, установленных в бункере первого поля, щитов, установленных в бункерах второго поля и газоотсекателей, закрепленных на боковых стенках корпуса на входе в поля.

13. Дайте характеристику принципу работы радиальных отстойников(схема).

Радиальный отстойник -- круглый в плане железобетонный резервуар (см. рис. 8.5), в который осветляемая вода подводится снизу в центр и изливается через воронку, обращенную широким концом кверху. Вокруг воронки располагается цилиндр-успокоитель радиусом 1,5 ... 2,5 м/с с глухим дном и с дырчатой стенкой, суммарную площадь отверстий которой находят при скорости движения воды в них 1 м/с, при этом диаметр отверстий принимают 40 ... 50 мм. Наличие такого цилиндра способствует более равномерному распределению воды по рабочей высоте отстойника. Вода медленно движется от центра к периферии и сливается в периферийный желоб с затопленными отверстиями или треугольными водосливами.

Для равномерного отбора осветленной воды по периметру кольцевого периферийного желоба следует в стенках его на глубине 120 ... 150 мм от поверхности воды устраивать отверстия; диаметром 25 ... 30 мм или треугольные водосливы высотой 40…60 мм, располагаемые на расстоянии 100 ... 150 мм в осях. Общую площадь отверстий подсчитывают по скорости движения воды в них 0,7 м/с. Скорость движения воды в желобе принимает 0,5 .. . 0,6 м/с.

Для удаления осадка служит медленно вращающаяся металлическая ферма с укрепленными на ней скребками, сгребающими осадок к центру отстойника, откуда он непрерывно или периодически выпускается или откачивается. Одним концом ферма опирается на опору в центре отстойника, а другим на тележку, двигающуюся по стенке отстойника.

Расчет радиального отстойника производят в следующем порядке. Устанавливают необходимый процент задерживания взвеси отстойником. Затем подсчитывают скорость выпадения взвеси и, соответствующую задержанию заданного процента ее, после чего определяют площадь, im2, радиального отстойника

где а=0,2 -- коэффициент; q -- расход воды, поступающей на отстойник, м3/с; ц=0,5 ... 0,6--скорость выпадения взвеси, мм/с; Дв.з. -- площадь вихревой зоны отстойника, радиус которой принимают на 1 м больше радиуса распределительного цилиндра, где вследствие вихреобразного движения воды осаждение взвеси почти не происходит, м2.

По вычислительному значению Ар.0. находят радиус отстойника. Глубину отстойника в центре можно определить по формуле

H = h + Ri,

где 1,2 .. . 1,3 --глубина отстойника у периферийного желоба, м; R -- радиус отстойника; м; t=0,04 ... 0,05 -- уклон дна отстойника. Обычно глубина отстойника в центре достигает 3--3,5 м. Отстойники диаметром до 18 м устраивают с центральным приводом, а при больших размерах с периферическим.

Рис. 8,5. Схема радиального отстойника с рециркуляцией осадка (а) тонкослойными модулями (б)

1, 11 — подача и отвод воды; 2 — сопло; 3 — грязевой приямок; 4 — рециркулятор; 5 — скребки; 6 — вращающаяся ферма; 7 — служебный мостик; о — водосливные окна; 9 — зона осветления воды; 10 — кольцевой водосборный лоток; 12 — тонкослойные блоки; 13 — отвод осадка; 14 — крепления блоков

14. Дайте характеристику принципу работы скруббера(схема)

Скрубберы (англ. scrubber, от scrub — скрести, чистить), аппараты различной конструкции для промывки жидкостями газов с целью их очистки и для извлечения одного или нескольких компонентов, а также барабанные машины для промывки полезных ископаемых. Широко используются при улавливании продуктов коксования и очистке промышленных газов от пыли, для увлажнения и охлаждения газов, в различных химико-технологических процессах.

Принцип работы скруббера основан на поглощении подаваемой среды жидкостью и очищением ее от частиц взвесей в технологическом блоке. После турбулентного смешения эти среды поступают в камеру инжектора через закручиватели, располагающиеся в нижней части скруббера. При этом в объёме образующейся в камере динамической пены происходит интенсивный массообмен между фазами. Соединения из газовой фазы переходят в жидкую технологическую среду. Очищенная газовая среда транспортируется в атмосферу, а жидкая среда со шламом попадает в приемно-разделительную емкость скруббера через сливной патрубок. Из бачка с резервным содержанием рабочей жидкости пополняется запас, и процесс может быть осуществлен повторно.

По применению скрубберы подразделяют на газоочистительные аппараты и барабанные машины для промывки полезных ископаемых. В горнодобывающей отрасли скрубберы используют для улавливания продуктов коксования. В данной отрасли преимущественно используют скрубберы конической либо цилиндрической формы, условно напоминающие барабан, в центре которого расположен вал с вращающимися лопастями. Требующие очистки ископаемые помещаются в скруббер, где они, смешиваясь с промывочным материалом, перемещаются лопастями по спирали. Примеси содержащие глину и известняк разжижаются под действием воды и после с ней удаляются из барабана, оставляя очищенный материал. Производительность скрубберов, используемых в добывающей отрасли высока до 200 т. , при незначительном расходе воды в 3-6 м3/т. и с минимальными временными интервалами. Виды скрубберов, используемых в добывающей отрасли, делят на противоточные и прямоточные в зависимости от движения воды относительно подаваемого материала. Если направление подачи материала совпадает с направлением подачи воды, то такие скрубберы называют прямоточными, если не совпадает, то скруббер является противоточным. Кроме промывки скрубберы используют для сортировки (грохочения) материала. Для этого к барабану скруббера подсоединяют коническую перфорированную часть, которая совершает процесс грохочения.

15. Дайте характеристику принципу работы скруббера Винтури (схема)

Скрубберы Вентурри часто используются в качестве первичной очистки газов. Скрубберы находят широкое применение в черной, цветной металлургии, химической, нефтяной промышленности, в энергетике и в других. Чем выше требуется эффект улавливания и чем меньше частицы, тем больше требуется затрачивать энергетических ресурсов. Каплеуловители могут иметь отдельное размещение либо могут размещаться на корпусе. Трубы имеют разное сечение, в зависимости от расходов. Для небольших расходов резонным является применение круглого сечения. А для больших расходов лучшим считается применение трубы с регулируемым кольцевым сечением. Возможна компоновка в секции и группы труб. Для подачи жидкости в горловину трубы форсунки могут быть расположены удаленно и центрально. Так же форсунки могут быть оснащены различными отбойниками, для увеличения дисперсности частиц. Чистка промышленных газов с помощью скруббера относят к мокрому способу очистки. Скрубберы так же используют для улавливания паров растворителей в химической промышленности. Подобрав реагент-поглатитель можно освобождать от примесей различные виды веществ.

16. Дайте характеристику принципу работы циклона(схема)

Циклоны - наиболее распространенные аппараты пылеочистки. Применяются на предприятиях металлургии, химической и нефтяной промышленности, в энергетике, деревообработке и других отраслях. При небольших капитальных затратах и минимальных эксплуатационных расходах, циклоны обеспечивают стабильную очистку воздуха от частиц и пыли размером более 10 мкм с эффективностью 80% - 95%. Основными элементами циклонов являются цилиндрический корпус, выхлопная труба и бункер. Улавливание пыли происходит под действием центробежной силы, возникающей при движении запыленного воздуха между и выхлопной трубой. В зависимости от пропускной способности по воздуху циклоны могут устанавливаться по одному или объединяться в группы из двух, четырех, шести или восьми циклонов.  Циклоны изготавливаются как для «правого», так и для «левого» вращения газового потока. «Правым» принято называть вращение газового потока в циклоне по часовой стрелки, если смотреть со стороны выхлопной трубы, «левым» - вращение против часовой стрелки.

Принцип работы циклона ( пылеуловителя ) состоит в следующем: Газ через патрубки с завихрителями первичного и вторичного потоков вводится в сепарационную камеру пылеуловителя и образует в ней два потока, закрученных в разные стороны. Первичный поток движется снизу вверх вдоль оси сепарационной камеры пылеуловителя. У стенки камеры сверху вниз движется вторичный поток, который на своем пути частично всасывается в первичный восходящий поток и полностью переходит в него у твердого основания пылеуловителя. При этом соотношение основного и встречного потоков может регулироваться, что позволяет достигать максимальной степени очистки при изменении исходных параметров очищаемого газа. Способ улавливания пыли в системах очистки газов от пыли, использующих встречные закрученные потоки реализуемые в вихревых пылеуловителях, позволил преодолеть энергетический уровень центробежной очистки газов от пыли в традиционном циклоне, существенно повысил эффективность очистки газов и другие технико-экономические показатели пылеуловителя.

17. Дайте характеристику принципу работы циклона с пленкой жидкости(схема)

способов мокрого пылеулавливания:

б - пленками жидкости;