Тема практического занятия: расчет электрофильтров

Для очистки сухих газов применяются преимущественно пла­стинчатые электрофильтры, а для очистки трудноулавливаемой пыли и капель жидкости из туманов (не требующих встряхивания электродов), а также для обеспечения наиболее высокой степени очистки — трубчатые электрофильтры.

С увеличением силы тока возрастает скорость движения частиц к осадительному электроду и таким образом улучшается улавливание. Обычно потребную силу тока принимают для коронирующего электрода трубчатого электро­фильтра i = 0,1-0,35 ма/пог. м, а для коронирующего электрода пластинчатого электрофильтра i==0,1 - 0,35 ма/пог. м. Диаметры коронирующих электродов обычно принимают равными 2—4 мм.

Так как сила тока в электрофильтрах прямо пропорциональна приложенной разности потенциалов, то повышение ее улучшает улавливание частиц. Напряжение выбирают в пределах U =  35-70 кв/см.

Разность потенциалов между электродами равна

U = ER k В,                (1)

где E — градиент напряжения в кВ/см;

R — расстояние между разноименными электродами в см (при­нимаемое равным 100—200 мм). Рекомендуется в среднем принимать при нормальной темпера­туре газа E = 4,3- 4,5 кв/см (до E=4,8 кв/см), а для горячих га­зов E=3,8-4,0 кВ/см (до E = 4,0 кВ/см). Время движения осаждающейся частицы

 ,                       (2)

                                          

где — радиус трубы электрофильтра в см.

  При расчете пластин­чатого электрофильтра      — расстояние между осадительными электродами и осью коронирующего электрода;

 — радиус коронирующего электрода в, см;

                           (3)

где U— разность потенциалов,

е= 1,59-10^-20 — заряд электрона;  — вязкость газа в кгс-сек/м²; d — диаметр наименьших улавливаемых частиц в см;

l — длина среднего пробега молекул очищаемого газа в см.

Предварительно принимая время пребывания газа в электро­фильтре =(2—4) , можно определить потребный объем его:

V эл= V _сек                       (4)

Выбрав длину труб (или пластин) и диаметр (или расстояние между пластинами), определим объем одной трубы (или секции) ₀. Тогда потребное количество труб (или секций) будет

п₁ = . шт.                 (5)

Округляя в сторону увеличения полученное значение n  до п, определяем действительное время пребывания газа в электро­фильтре:

 = .                      (6)

Скорость движения газа в трубах (секциях) электрофильтра будет

 = м/сек,                 (7)

где f — площадь сечения трубы (секции) в м .

При длине поля 3—4 м полученная скорость газа должна быть в среднем равна 0,8—1,5 м/сек (для трубчатых электрофильтров) и 0,5—1,0 м/сек (для пластинчатых электрофильтров).

Расход энергии определяется по уравнению

N=  , кВт,                                                                   (8)

где i — плотность тока в А/м;

 = 0,7—0,8 — КПД электромотора; U — напряжение.

 

ЗАДАЧА. Рассчитать электрофильтр для очистки 30 000 м³{ч сухого запы­ленного газа с температурой t_г = 70°С. Наименьший размер улавливаемых час­тиц 0,2 мк.

Выбираем конструкцию пластинчатого электрофильтра. Расстояние между пластинами осадительных электродов принимаем равными 150 мм и диаметр про­волоки коронирующего электрода 2 мм, градиент   напряжения Е — 3 к B /см.

(Справочные материалы:

Средний пробег молекул воздуха при t=0 l = 1,12 см

Формула для пересчета при заданной температуре

, см

Коэффициент динамической вязкости

кгс

 

Кафедра энергообеспечения производств в АПК