Электротехнологические установки (стр. 32 из 32)

19.1):

1) система подготовки газов для подачи в электрофильтр, в которую входят устройства для увлажнения газа и выравнивания профиля скоростей; 2) источник питания — повышающий трансформатор в комплекте с регулирующим автотрансформатором и высоковольтный выпрямитель; 3) собственно электрофильтр.

Процесс воздействия поля на частицы вещества в электрофильтрах включает две стадии: а) предварительная бесконтактная зарядка частиц; б) осаждение частиц за счет кулонов-ского взаимодействия их зарядов с электрическим полем. Принцип действия

электрофильтра заключается в следующем. От источника питания через изолирующий ввод на коронирующий электрод и осадительный электрод подается высокое напряжение постоянного тока.

Рис. 19.1. Принципиальная схема электрофильтра:

1 — регулирующий автотрансформатор; 2 — повышающий трансформатор; 3 — высоковольтный выпрямитель; 4 — кабель с ограничительным сопротивлением; 5 — изолирующий ввод; В — коронирующий электрод; 7 — осадительный электрод; 8 — механизм встряхивания; 9 — бункер

Между электродами возникает резко неоднородное электрическое поле. Необходимая разность потенциалов U₀ для возникновения коронного разряда в электрофильтре определяется по известному значению Е₀ для соответствующей системы электродов. По мере повышения напряжения после возникновения коронного разряда ток быстро возрастает. При дальнейшем повышении напряжения коронный разряд может перейти в искровой. Рабочие токи в электрофильтре обычно составляют порядка 0 1—0,5 мА/м длины электрода. По достижению разностью потенциалов между электродами электрофильтра значения 50—80 кВ напряженность электрического поля способна сообщить свободным электронам и ионам газа скорость выше критической. Энергия таких электронов становится достаточной для ударной ионизации нейтральных частиц.

Образующиеся при этом ионы и свободные электроны разгоняются электрическим полем до критических скоростей и ионизируют, в свою очередь, другие атомы и молекулы. Этот процесс нарастает лавинообразно. Подобная ионизация называется коронированием. После образования короны в электрофильтре возникают две различные зоны. Первая из них расположена вокруг коронирующего электрода. Она заполнена положительно и отрицательно заряженными ионами и электронами. Вторая зона занимает пространство между короной и осадительным электродом, она заполнена только отрицательными ионами и электронами. Поэтому при прохождении через полость электрофильтра запыленного газа большинство пылинок получает отрицательный заряд и направляется к положительному осадительному электроду 7. Осадительные электроды периодически встряхиваются специальными механизмами 8 и осевшая на них пыль осыпается в бункер 9.

Достигаемый установкой электрофильтров экономический эффект весьма значителен, поскольку пыль, улавливаемая электрофильтром, часто представляет большую ценность, в ней содержатся серебро, медь, никель, сурьма, цинк, свинец, магний и др.

Социально-общественный гигиенический эффект электрофильтров трудно переоценить, так как предприятия энергетической (тепловые электростанции) и металлургической промышленности выбрасывают в воздух огромное количество всевозможных газов, загрязняющих атмосферу и окружающую среду. Созданы и успешно эксплуатируются электрофильтры для очистки воздуха в животноводческих помещениях и на птицефермах с большой запыленностью и бактерицидной осемененностью. Такие агрегаты (U =7 кВ, I = 804-100 мкА) улавливают более 90 % пылевых частиц с диаметром более 1 мк и 80 % микроорганизмов, имея при этом производительность 350—420 м3/ч воздуха.

Оборудование электрофильтров.

Конструкцию электрофильтра конкретного назначения в основном определяют технологические условия его работы: состав и свойства очищаемых газов и содержащихся в газах взвешенных частиц, температура, давление и влажность очищаемых газов, требуемая степень очистки и т. д.

Электрофильтры подразделяют на две группы:

однозонные, в которых зарядка и осаждение частиц происходят в одной конструктивной зоне, где расположены коронирующая и осадительная системы; двухзонные, в которых зарядка и осаждение частиц происходят в двух конструктивных зонах: в первой располагается коронирующая система — ионизатор, во второй ¦— осадительная система — осадитель.

По конструкции осадительного электрода электрофильтры подразделяют на трубчатые и пластинчатые.

Трубчатый электрофильтр изготовляют из стальных труб, называемых осадительными электродами. По оси труб натянута проволока — коронирующий электрод.

Пластинчатый электрофильтр собирают из ряда параллельных металлических пластин или частого ряда проволок, являющихся осадительными электродами. Между рядами осадительных электродов подвешивают проволочные коронирующие электроды.

19.2. Источники питания электрофильтров и регулирование их параметров Агрегаты питания электрофильтров, их схемы, конструкции блоков и способы регулирования напряжения определяют надежность и эффективность процесса электроочистки газовых сред.

В состав агрегата питания входят регулятор напряжения, повышающий трансформатор, выпрямитель и интегратор.

19.3. Электростатические технологические процессы и их оборудование Электрические установки, основанные на явлении электроосмоса, применяются для очистки воды, выделения растворенных в ней веществ, получения питьевой воды для населения и пресной воды для промышленности.

Принципиальная схема установки для окраски металлически* изделий в высоковольтном электрическом поле показана н| рис. 19.8. На заземленном конвейере / подвешивают подготовлен ные к окраске изделия 2. Конвейер движется от входа камеры. 1 ее выходу 3. Внутри камеры сверху и снизу конвейера на изоляторах 5 подвешены рамы с металлическими сетками 6, соединенными с высоковольтным выпрямителем 4 и являющимися коронирующими электродами. При заданном напряжении между сетками и конвейером начинается коронный разряд.

Вдуваемые пневматическим распылителем через сопло 8 частицы краски заряжаются в электрическом поле и, превратившись в отрицательные ионы, движутся к положительно заряженным изделиям (аноду). Заряженные частицы падают на изделия со всех сторон и равномерно окрашивают плотным слоем краски всю его поверхность. В камере окраски установлен вытяжной вентилятор 7, удаляющий из камеры пары растворителей и обеспечивающий заданный состав атмосферы.

Электронно-ионная технология с успехом применяется в сельском хозяйстве при опрыскивании растений, в кабельной и резиновой промышленности для припудривания изделий из резины и для других тонких операций.

ЛИТЕРАТУРА

1 Б о л о т о в А. В., Ш е п е л ь Г. А. Электротехнологические установки. --АлмаАта: Мектеп, 1983.

2. Евтюкова И. П. и др. Электротехнологические промышленные установки. — М.:

Энергоиздат, 1982.