1. Электроосадители

В зависимости от формы осадительных электродов различают электроосадители трубчатые и пластинчатые, в зависимости от вида удаляемых частиц - на сухие и мокрые. В сухих электроосадителях улавливается сухая пыль, т.е. очистка газов происходит при температуре выше точки росы. Мокрые электроосадители служат для удаления влажной пыли, а также для осаждения капель.

Рис.8.27. Схемы электроосадителей:

а - схема трубчатого электроосадителя; б - схема пластинчатого электроосадителя;

1 - осадительные электроды (трубы и пластины); 2 - коронирующие электроды; 3 - нижняя камера; 4 - верхняя камера; 5 - нижняя рама; 6 - верхняя рама; 7 - молоток для встряхивания коронирующих электродов; 8 - газовзвесь; 9 - очищенный газ; 10 - изолятор; 11 - заземление;

На рис. 8.27 показаны схемы трубчатого а) и пластинчатого б) электроосадителей. Трубчатый электроосадитель состоит из пучка вертикальных металлических труб 1 (осадительные электроды) диаметром 150 - 300 мм и длиной 3 - 4 м, по осям которых проходят натянутые проволоки (коронирующие электроды) 2 диаметром 1,5 - 2 мм. Концы труб соединяют две камеры, из которых нижняя 3 служит для распределения очищаемой газовзвеси и выхода осажденной пыли, а верхняя 4 для отвода очищенного газа. Проволоки подвешены на общей раме, опирающейся на изоляторы. Нижние концы проволок прикреплены к раме 5, фиксирующей их вертикальное осевое положение. Для удаления пыли, оседающей на проволоках, последние непрерывно встряхиваются ударами нескольких связанных молотков по верхней раме. Пыль, оседающая на внутренней поверхности труб, периодически стряхивается системой молотков, расположенных между рядами и соединенных общим приводом (на рисунке не показано). Вся система труб помещается в защитном корпусе.

Пластинчатые электроосадители отличаются от трубчатых тем, что осадительными электродами служат не трубы, а вертикальные пластины, между которыми проходят подвешенные на раме проволоки. Пластинчатые электроосадители менее металлоемки, более компактны, проще в монтаже и доступнее для удаления осажденной пыли. Преимуществом трубчатых электроосадителей является возможность использования большего напряжения электрического поля и достижения, следовательно, более высокой удельной производительности.

Электроосадители работают при высоком напряжении постоянного электрического тока (40 - 75 кВ), расход энергии составляет 0,2 - 0,3 кВтч на 1000 м³ газа, гидравлическое сопротивление их невелико и составляет 150 - 200 Па. Степень очистки газа от пыли лежит в пределах 95 - 99%.

Для очистки сухих газов используют преимущественно пластинчатые электроосадители, а для разделения дымов и туманов - трубчатые. Электроосадители являются дорогостоящими и сложными в эксплуатации аппаратами. Они мало пригодны для очистки газов от твердых частиц, имеющих высокую электропроводность.

Расчет электроосадителей. Расчет сводится к подбору электроосадителя, обеспечивающего необходимую степень очистки

(42)

где с_н, с_к - начальная и конечная концентрация взвешенных частиц в газе, кг/м³.

Рассмотрим элементарный участок аппарата высотой с площадью поперечного сечения S и периметром П (периметр осадительного электрода). Масса удаленных дисперсных частиц при прохождении объема будет равна

(43)

С другой стороны эту же величину можно определить зная скорость осаждения частиц W₀ . Все частицы, находящиеся в кольцевом пространстве шириной W₀dt вблизи осадительного электрода достигнут его за время dt и масса их составит:

(44)

Приравняв (43) и (44), разделив переменные и проинтегрировав, получим

(45)

откуда

(8.62) или (46)

Заменив время t отношением высоты аппарата к средней скорости потока преобразуем (46) к виду

(47)

Введя понятие удельной поверхности осаждения f, как отношение площади осадительного электрода F к объемному расходу аэрозоли и учитывая, что , а , запишем

(48)

Тогда степень очистки будет иметь вид

(49)

Для трубчатых электроосадителей , а для пластинчатых , где R- радиус трубы осадительного электрода, h - расстояние между коронирующим и осадительным электродами. Теоретический расчет скорости осаждения частицы W₀ в электрическом поле весьма сложен, в основном вследствие затруднительности определения электрического заряда, скопившегося на ней. В связи с этим уравнениями (46) - (49) пользуются, как правило, лишь для качественного анализа, а расчет электроосадителей проводят на основе экспериментальных данных.