49) Установки элвктрогазоочистки

Процесс электрогазоочистки можно разделить на следующие стадии:

1) зарядка взвешенных в газе частиц, подлежащих удалению,

2) движение заряженных частиц к электродам,

3) осаждение частиц на электродах;

4) удаление осажденных частиц из газового потока.

Установки, в которых высоковольтное электростатическое поле используется для очистки загрязненных газов от взвешенных в них частиц, называют электрофильтрами.

Принцип электростатических фильтров основан на ионизации газового потока при прохождении его через электрическое поле и осаждении взвешенных твер­дых частиц (пыли, сажи и т. д.) на пассивных электро­дах.

Так как способ контактной электризации здесь неприем­лем, используется бесконтакт­ная электризация в ионном поле.

Принципиальная схема электрофильтра приведена на рис. 85.

Коронирующий электрод 2 имеет высокий отрицательный потенциал по отношению к корпусу фильтра 1 или к сеткам.

Если приложенный к коронирующему электроду потенциал до­стигает необходимой величины, то возникает коронный разряд, при этом в газе возникает односторонне направленный поток электронов. Эти электроны, порождаемые коронным разрядом, сооб­щают частицам загрязненного газа свой электрический заряд.

Установка представляет собой камеры, внутри которых нахо­дятся металлические сетки, пластинки или трубки, между которы­ми расположены так называемые коронирующие провода.

Коронирующие провода присоединены к отрицательному полю­су, а сетки заземлены. Между коронирующими проводами и сет­ками создается разность потенциалов 10 -ь 100 кв. При проходе очищаемого газа через электростатическое поле электрофильтров взвешенные частицы, находящиеся в газе, ионизируются и оседают на электродах — сетках, пластинках и трубках, отдавая им свой заряд. Газ уходит из камеры почти полностью, освобожденный от пыли.

Освободительные электроды — сетки, пластины или трубки — периодически встряхиваются, а осевшие на них твердые частицы падают в бункер, находящийся внизу аппарата, откуда и удаля­ются.

Кроме кулоновых сил, на частицы пыли действует электриче­ский ветер, который возникает в результате передачи импульса от движущихся ионов молекулам газа и взвешенным частицам. На­правление электрического ветра совпадает с направлением движе­ния отрицательных ионов от коронирующего электрода к корпусу или пластинам. Скорость электрического ветра в существующих установках достигает 20—60 см/с.

Коэффициент пылеулавливания в электрофильтрах достигает 98—99%.

Электрофильтры для дымовых газов осаждают частицы золы, полученной при сжигании пылевидного топлива в количестве 90% от первоначального содержания их в газе.

Применение электрофильтров весьма разнообразно и зачастую приносит большой экономический эффект. Они применяются в сер­нокислом производстве для очистки серного газа, при переработ­ке полиметаллических руд для улавливания из газов пыли, содер­жащей серебро, цинк, сурьму, свинец, магний и т. д., для очистки разных газов от взвешенных частиц и угольной пыли.

Установки для разделения суспензий каолина на компоненты ис­пользуют явление электрофореза и применяются для обезвоживания каолина при очистке его от примесей (пирита, слюды, кварца и др.). Для этого загрязненный каолин размешивают в воде, добавляют жид­кое стекло и после отстаивания удаляют грубые частицы. Полученную водную суспензию каолина пропускают между электродами установки. Вследствие явления электрофореза твердые частицы суспензии пере­мещаются в направлении вращающегося анода и осаждаются на филь­тровальном сукне, которым покрыт анод, а вода, отделенная от као­лина, уходит к катоду, а затем в сливную трубу. На медленно пере­мещающемся сукне анода скапливаются отложения каолина с содер­жанием влаги не выше 35%. Расход электрической энергии на выде­ление каолина из суспензии составляет до 3 • 10^в Дж/кг.

Установки для разделения эмульсии каучука сконструированы также на основе явления электрофореза. В эмульсии каучука, поме­щенной в электростатическое поле, частицы каучука получают отри­цательный заряд и в процессе электрофореза перемещаются к аноду.

50) Сущность метода окраски распылением в электростатическом п₀₁е высокого напряжения (до 140 кВ) состоит в том, что между окрашиваемым изделием и коронирующим электродом создается постоянное электрическое поле, в которое вводится распыленный лакокрасочный материал. На коронирующий электрод подается отрицательный по­тенциал, а изделие заряжается положительно, так как в этом случае ионизация воздуха проходит более интенсивно и при меньшем напря­жении. роисгьа **. Окрашивание в электрическом поле имеет следующие преимущества:

а) значительная экономия лакокрасочных материалов (до 40-^-50% по сравнению с обычной окраской воздушным распылителем), суще­ственное уменьшение туманообразования при распылении краски;

б) возможность нанесения слоя краски любой практически необ­ходимой толщины;

в) равномерное покрытие;

г) высокая производительность покраски;

д) полная автоматизация процесса окрашивания, улучшающая санитарно-гигиенические условия труда.

51)электроосмотическая сушка. Электроосмос – это перемещение большого количества влаги по капиллярам под действием эл поля. На границе раздела 2-х фаз образуется двойной электростатический слой. Электроосмос применяется для осушения котлованов, стен, для повышения сопротивления изоляции.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1) Поляризация, электропроводность, удельное сопротивление, прочность

2)Поляризация – процесс смещения связанных зарядов в диэлектрике под действием эл поля.

-электронная - упругое смещение электронов в атомах и ионах.

-ионная смещение ионов в узлах кристаллической решетки электрическим полем.

-дипольная (переориентация диполей) - поворот диполей, находящихся в хаотическом тепловом движении электрическим полем, сопровождается трением, потерями, нагревом, характерна для диэлектриков несимметричного строения

-сегнетоэлектрическая (большая диэл проницаемость.

Практическое значение проницаемости: показывает, какую емкость можно получить от данного вида изоляции.

1. Проводимость (объемная и поверхностная) диэлектриков Е обусловлена ионами. Удельное объемное сопротивление (величина, обратная проводимости. Электропроводность твердого диэлектрика обусловлена движением свободных электронов, а так же движением ионов из узлов решетки (собственная или высокотемпературная электропроводность) или ионов примесей в диэлектриках с ковалентной связью (примесная электропроводность).

2. Концентрация ионов зависит от t и влажности. При повышении температуры на 100 С удельное сопротивление изоляции изменяется на 3 порядка.

3. Сопротивление изоляции – характеристика изоляции в машинах и аппаратах, представляющая собой сопротивление постоянному току, между изолированными проводами или между изолированными проводами и корпусом.

4. Уд. сопротивление показывает пригодность материала для работы при постоянном напряжении. Чем больше уд. сопротивление, тем лучше изоляция.

5. Из-за дипольной поляризации и поляризации воздушных включений.

6. Параллельное соединение R и C: tgδ=1/RωC . Последовательное соединение: tgδ=RωC

1. Факторы, влияющие на тангенс угла потерь: влажность, температура и частота.

2. Практическое значение тангенса. Показывает пригодность работы диэлектрика при переменном напряжении, и особенно высокой частоты.

3. Диэл прочность – способность диэлектрика выдерживать напряжение без пробоя.

4. Теплосодержащие газы (электрически прочные) они адсорбируют на своей поверхности электроны.(элегаз). Твердые: Теория теплового пробоя : в твердом диэлектрике есть слабые места, где происходит повышенное выделение теплоты, следовательно плотность тока увеличивается и кол-во выделяемой теплоты увеличивается. Тепловой пробой – объясняется скоплением примесей в отдельных частях диэлектрика, что приводит в повышению плотности тока и концентрации ионов.

13)Старение – процесс постепенного снижения электрических свойств диэлектрика. Продукты ионизации воздуха – озон и окислы азота – вызывают в органической изоляции окислительные процессы. Старение на постоянном токе вызывается электролитическими процессами.

14)Неэлектрические свойства:

-механические – прочность на разрыв, сжатие, изгиб, удар.

-водопоглощаемость или гигроскопичность – характеризуется увеличением веса образца после выдержки его в воде в течение 24 или 48 ч.

15)Тепловые свойства:

-Нагревостойкость – характеризуется максимально допустимой для диэлектрика температурой при длительной работе.

-Теплопроводность – способность диэлектрика проводить тепло, выделяющееся в электрооборудовании, за счет потерь в меди обмотки и в железном сердечнике.

16) Классификация диэлектриков:

-Органические – наличие углеводородов, хорошая обрабатываемость( полиэтилен, каучук)

-Неорганические – окислы, металлы, хорошая нагревостойкость

-Фторопласт (кремний) хорошо обрабатываются и хорошая нагревостойкость.

17)Основные свойства:

-способность проводить эл.ток.

18) P, As, Cd – ухудшенная проводимость.

Ag, Au, Cu, Al, Fe – высокопроводимые материалы.

На медной основе – высокосопр.

19) Углерод. В модификации – алмаз(диэлектрик), графит (проводник).

Графит используется для изготовления нагревательных элементов

21) Свойства сверхпроводимости:

-нулевое сопротивление при температурах, близких к абсолютному нулю.

-идеальный диамагнетизм.

-автоматический переход из сверхпроводникового состояния в обычное и наоборот.

Сверхпроводники 2-го рода – выдерживают сильные магнитные поля.

22) Применение сверхпроводников

-получение сильных магнитных полей.

-в ускорителях элементарных частиц и в термоядерных условиях для фокусировки плазмы.

Нихром – для нагревательных элементов

Углерод – графитовые нагревательные элементы.

23) Особенностью является возможность получения различного характера проводимости: электронного или дырочного и управления ею. Только полупроводники при определенных условиях могут перевести электрон с валентной зоны в зону проводимости.

25) Электронно-дырочный переход – совокупность двух областей с различными проводимостями вместе с границей

26)Термосопротивление – с повышением температуры сопротивление уменьшается из-за температурного коэффициента. Используется для измерения, контроля температуры.

Фотосопротивление – изменение сопротивления в зависимости от освещенности.

27)Вентильный фотоэффект – под действием света концентрация носителей заряда увеличивается.Вновь образовавшиеся фотодырки под действием разности потенциалов перемещаются к отрицательному контакту, следовательно перемещаются отрицательные заряды на электроде.

28) Магнитные материалы нужны для усиления магнитного потока, созданного током, протекающим в обмотках.

31) Магнитомягкие (изготовляют магнитопроводы для магнитного потока, созданного током в обмотках) Высокая МЮ, малые потери энергии.

Магнитотвердые (для создания магнитного потока, т.е. для изготовления постоянных магнитов.)