PROIECTE DE FILTRE ELECTRICE

În URSS, primul precipitator electrostatic a fost construit în 1925 la uzina Krasny Vyborzhets din Leningrad pentru a capta oxidul de zinc din gazele de eșapament. Apoi, în 1926, la uzina Pobeda Workers din Yaroslavl a fost proiectată și construită o instalație cu precipitatoare electrostatice, tot pentru captarea oxidului de zinc. În viitor, precipitatoarele electrostatice au început să fie produse în masă. Acestea au primit cea mai mare aplicație în ingineria energiei termice, industria cimentului, minerit și metalurgia neferoasă, precum și într-o serie de alte industrii. Designul precipitatoarelor electrostatice s-a schimbat treptat pe măsură ce procesele de colectare a prafului au fost studiate. În plus, designul acestor dispozitive depind de proprietățile mediului gazos praf (rezistivitate electrică, dimensiunea particulelor, temperatură, compoziția chimică, presiunea gazului etc.). Precipitatoarele electrostatice sunt cel mai versatil aparat pentru extragerea particulelor din aer și gaze. Curăţarea cu gaze electrice are următoarele caracteristici principale:

precipitatoarele electrostatice pot asigura un grad de purificare de 99,9% și mai mare cu o capacitate de la câțiva m 3 /oră la câteva milioane de m 3 /oră, captând particule cu dimensiuni variind de la sute de microni la sutimi de microni;
rezistența hidraulică a precipitatoarelor electrostatice nu depășește 0,20 kPa;
precipitatoarele electrostatice pot capta atât particule uscate, cât și umede, inclusiv substanțe acide, alcaline și alte substanțe agresive;
precipitatoarele electrostatice pot fi proiectate pentru presiuni peste și sub presiunea atmosferică;
concentrația particulelor în suspensie care intră în tratament poate varia de la fracțiuni de g/m3 la 50 g/m3, iar în modelele speciale de precipitatoare electrostatice de câteva ori mai mare decât limita superioară de concentrație specificată;
temperatură curățată în precipitatoare electrostaticegazele pot depăși 500 °C;
consumul de energie electrică pentru purificarea gazelor în precipitatoarele electrostatice este de obicei mai mic decât în alte colectoare de praf cu același grad de purificare a gazelor.

În precipitatoarele electrostatice, un gaz poate fi separat de altul sau de abur prin scăderea temperaturii gazelor. Un astfel de efect a fost obținut, de exemplu, în timpul epurării gazelor de eșapament dintr-un motor diesel, cu o scădere a temperaturii gazelor purificate sub punctul de rouă. Cu toate acestea, nu se poate considera că precipitatoarele electrostatice sunt aplicabile în orice condiții. au si dezavantaje:

costul unui precipitator electrostatic este de obicei mai mare decât costul dispozitivelor cu care acesta poate fi înlocuit în unele cazuri. Prin urmare, dacă gazele au o temperatură scăzută, iar particulele care trebuie captate sunt fine și mediul nu provoacă coroziune, atunci poate fi indicat să instalați un filtru textil mai ieftin. În cazul în care particulele captate sunt mari (volumul este mai mare de 5 microni), atunci ele pot fi captate într-un aparat inerțial care are un cost redus (totuși, în ambele cazuri, pierderea pentru depășirea rezistenței hidraulice va fi mai mare). decât în precipitatoarele electrostatice);
în unele cazuri, pulberile colectate au proprietăţi fizico-chimice nefavorabile din punct de vedere al captării lor în precipitatorul electrostatic. Acestea sunt în principal prafuri cu rezistivitate electrică foarte scăzută (sub 10 2 Ohm m) sau foarte mare (mai mult de 10 8 Ohm m), deși în ambele cazuri există măsuri de regim și tehnologia care pot compensa în mare măsură proprietățile negative ale prafului și obţine eficienţa necesară a precipitatoarelor electrostatice.

În funcție de tipul de particule prinse și de metoda de îndepărtare a acestora de pe electrozi, precipitatoarele electrostatice sunt împărțite în uscate și umede. În precipitatoare electrostatice uscate pentru curățarea suprafeței electrozilordin praf se folosesc mecanisme de scuturare de tip șoc-ciocan. Praful din buncăre este îndepărtat într-o formă uscată. În precipitatoarele electrostatice umede, curățarea suprafeței electrozilor de praf se realizează prin spălare cu apă. În precipitatoarele electrostatice concepute pentru a îndepărta ceață, acizi și rășini, produsele prinse de pe suprafața electrozilor sunt îndepărtate prin gravitație și, în unele cazuri, prin gravitație cu spălare periodică. Modelele de precipitatoare electrostatice pot fi clasificate în funcție de următoarele caracteristici principale:

după tipul de particule captate și metoda de îndepărtare a acestora (uscat și umed);
în direcția fluxului de gaz în carcasa precipitatorului electrostatic (orizontal și vertical);
după numărul de câmpuri și secțiuni care alcătuiesc zona activă a precipitatorului electrostatic (single și multi-camp și multi-section);
dupa tipul de sistem de electrozi (placa si tubular).

Precipitatoare electrostatice uscate.

În aceste dispozitive, fluxul de praf și gaz este curățat de praf în condiția indispensabilă ca temperatura să fie peste punctul de rouă și, astfel, praful să fie captat într-o formă uscată și să nu existe condens pe corp și pe toate structurile. elemente ale precipitatorului electrostatic. Modul în care se formează condensul într-un precipitator electrostatic uscat ar trebui considerat de urgență. În acest caz, există o coroziune intensă a carcasei și a componentelor pe care se formează umiditatea, praful se poate întări pe electrozi (în funcție de proprietățile prafului) și, ca urmare, eficiența precipitatorului electrostatic scade sub proiect. unu. O modalitate radicală de a elimina acest mod este creșterea temperaturii gazelor care sunt purificate. În unele cazuri, situația poate fi corectată prin îmbunătățirea izolației termice sau a încălzirii gazelor sau a elementelor individuale ale aparatului, de exemplu, cutii izolatoare, buncăre. Clasificare uscatăprecipitatoare electrostatice este prezentată în fig. 4.19.

În funcție de direcția gazelor în corpul aparatului, precipitatoarele electrostatice cu plăci sunt împărțite în orizontale și verticale. În dispozitivele orizontale, gazul se mișcă paralel cu suprafața pământului, iar gravitația prafului scuturat de electrozi este direcționată peste gazul în mișcare. În precipitatoarele electrostatice verticale, gazul se deplasează perpendicular pe suprafața pământului (în sus sau în jos), iar gravitația prafului care este scuturat, respectiv, coincide cu direcția fluxului de gaz sau este îndreptată spre aceasta. Când câmpurile individuale sunt conectate în serie într-o singură carcasă, se formează precipitatoare electrostatice cu câmpuri multiple. Când mai multe câmpuri sunt instalate în paralel, ele formează dispozitive cu mai multe secțiuni. De obicei, precipitatoarele electrostatice sunt instalate pe înălțime într-un singur nivel. Cu toate acestea, în cazurile în care suprafețele disponibile sunt mici, precipitatoarele electrostatice pot fi amplasate unul deasupra celuilalt, de exemplu. pe două etaje. În aceste cazuri, este mai convenabil să se utilizeze dispozitive cu două niveluri având două zone active în înălțime, situate una deasupra celeilalte într-o singură carcasă. Precipitatoarele electrostatice uscate de tipurile DGP și DGPN sunt echipate cu electrozi colectori volumetrici de tip buzunar asamblați din plăci cu găuri sau buzunare ștanțate. Se credea că praful, atunci când este agitat, ar trebui să cadă în interiorul cavității electrodului fără a fi antrenat. Cu toate acestea, această presupunere nu a fost justificată pentru praful real. În plus, buzunarele proeminente au redus tensiunile de defalcare în precipitatorul electrostatic. Scuturarea electrozilor colectori din aceste precipitatoare electrostatice a fost efectuată folosind mecanisme cu came cu arc prin ciocnirea electrozilor câmpurilor învecinate. Scuturarea electrozilor colectori ai câmpurilor intermediare a fost efectuată la o frecvență dublă. Electrozii corona au fost scuturațiciocane situate pe un ax, antrenate de un mecanism cu manivelă. Precipitatoarele electrostatice PGD sunt un design îmbunătățit al dispozitivelor PGPN. Principala lor diferență a fost utilizarea electrozilor colectori canelați în locul celor de buzunar. Dezvoltarea ulterioară a designului precipitatoarelor electrostatice a fost obținută în dispozitive de tip PGDS echipate cu electrozi de precipitare în formă de c și electrozi corona cu ac bandă.

Precipitatoare electrostatice de tip UG.

Următoarea etapă în dezvoltarea curățării industriale cu electrogaz a fost crearea precipitatoarelor electrostatice unificate din seria UG. Dupa solutia constructiva, electroprecipitatoarele de tip UG au trei dimensiuni, difera prin inaltimea electrozilor. Precipitatoarele electrostatice de prima dimensiune (UG1) au o înălțime a electrodului de 4 m, de a doua dimensiune (UG2) - 7,5 m, de a treia dimensiune - 12 m. Lungimea câmpurilor electrice în precipitatoarele electrostatice UG1 și UG2 este de 2,5 m. m, dispozitivele UG2 - într-o versiune cu trei și patru câmpuri cu o zonă de secțiune transversală activă de 26, 37, 53 și 74 m 2., UG-3 are 3 sau 4 câmpuri cu o secțiune transversală de la 88 la 265 m 2. Pe lângă dimensiuni, fiecare dimensiune standard a precipitatorului electrostatic indică numărul de câmpuri și secțiunea activă. Deci, tipul de precipitator electrostatic, UG2-4-74, indică faptul că precipitatorul electrostatic de a doua dimensiune are patru câmpuri lungi de 2,5 m fiecare și o secțiune activă de 74 mp. Caracteristicile tehnice ale precipitatoarelor electrostatice UG sunt date în Tabelul 4.2 a. Precipitatoarele electrostatice UG sunt utilizate pentru purificarea gazelor la temperaturi de până la 250 de grade C și presiune în interiorul carcasei nu mai mult de 50 mm. apă. Artă. sau un vid de 350 mm. apă. Artă. Zona activă a precipitatorului electrostatic este un sistem de sedimentare în bandă largă în formă de C și ac cu bandăelectrozi corona. Distanța interelectrod-275 mm. Electrozi corona din construcția cadrului. Distanța pe rând dintre elementele bandă-ac este de 180 mm, lățimea elementelor electrodului colector este de 350 mm. În precipitatoarele electrostatice UG2 cu o secțiune transversală activă de 53 și 74 sq. m, pentru a crește eficiența și fiabilitatea dispozitivului, sistemul de electrozi corona ai fiecărui câmp este împărțit electric în două semicampuri. Fiecare semi-câmp are o suspensie autonomă de electrozi corona, un sistem de agitare și o unitate de alimentare de înaltă tensiune. În funcție de proprietățile fizico-chimice ale gazelor arse și prafului și de gradul necesar de purificare a gazelor, precipitatoarele electrostatice UG pot fi echipate cu echipamente suplimentare: diverse tipuri de electrozi corona; dispozitive de distribuție a gazelor, mecanisme de scuturare a grătarelor de distribuție a gazelor; vibratoare pentru agitarea pubelelor. Cazuri de precipitatoare electrostatice UG cu secțiunea de 10, 15 și 26 de metri pătrați. m se efectuează cu buncăre fante sau piramidale, alte dimensiuni - numai cu buncăre piramidale. Pe fig. 4.20. prezintă o vedere generală a precipitatorului electrostatic UG2-3-74. Practica mondială de electrodepunere a prafului arată că, pentru a obține un grad de purificare a gazului de 99-99,5% și mai mare, viteza gazului în precipitatoarele electrostatice ar trebui să fie în intervalul 1-1,5 m / s. Cu toate acestea, datorită la creșterea capacităților unitare ale unităților tehnologice (unități energetice ale centralelor termice, cuptoare rotative la uzinele de ciment și alumină etc.) și o creștere corespunzătoare a volumelor de gaze arse, este imposibil să se obțină astfel de valori ale vitezei gazului în UG2 precipitatoare electrostatice în multe cazuri din cauza dificultăților de amenajare. Tabelul 4.2.a