Што такое электрастатычны фільтр?

Прамысловасць з'яўляецца неад'емнай часткай нашай эканамічнай сістэмы, і многія лічаць сваім правам мірыцца з фабрычнымі дымавымі трубамі, якія заглушаюць паветра. Але мала хто ведае, што ўжо больш за стагоддзе тэхналогія мае выдатнае рашэнне для гэтага ў выглядзе электрастатычных фільтраў. Яны значна зніжаюць забруджванне і дапамагаюць палепшыць навакольнае асяроддзе.

Што такое электрастатычны фільтр?

Электрастатычны фільтр (ESP) вызначаецца як фільтрацыйная прылада, якая выкарыстоўваецца для выдалення дробных часціц, такіх як дым і дробны пыл, з паточнага газу. Гэта найбольш часта выкарыстоўваная прылада для кантролю забруджвання паветра. Яны выкарыстоўваюцца ў такіх галінах, як сталеліцейныя заводы і цеплавыя энергетычныя ўстаноўкі.

У 1907 годзе прафесар хіміі Фрэдэрык Гарднер Котрэл запатэнтаваў першы электрастатычны фільтр, які выкарыстоўваўся для збору туману сернай кіслаты і пароў аксіду свінцу, якія выдзяляюцца ў выніку розных працэсаў вытворчасці кіслаты і плаўкі.

схема электрафільтра

Прынцып працы электрастатычнага фільтра

Прынцып працы электрафільтра ў меру просты. Ён складаецца з двух набораў электродаў: станоўчага і адмоўнага. Адмоўныя электроды маюць форму драцяной сеткі, а станоўчыя - пласціны. Гэтыя электроды размешчаны вертыкальна і чаргуюцца адзін з адным.

прынцып працы электрастатычнага фільтра

Часціцы газу, такія як попел, іянізуюцца высокавольтным разрадным электродам з дапамогай эфекту кароны. Гэтыя часціцы іянізуюцца да адмоўнага зарада і прыцягваюцца да станоўча зараджаных калектараў.

Адмоўная клема крыніцы пастаяннага току высокага напружання выкарыстоўваецца для падлучэння адмоўных электродаў, а станоўчая клема крыніцы пастаяннага току выкарыстоўваецца для злучэння станоўчых пласцін. Для іянізацыі асяроддзя паміж адмоўным і станоўчым электродамі падтрымліваецца пэўная адлегласць паміж станоўчым, адмоўным электродам і крыніцай пастаяннага току, што прыводзіць да высокага градыенту напружання.

Асяроддзем, якое выкарыстоўваецца паміж двума электродамі, з'яўляецца паветра. Вакол электродных стрыжняў або драцяной сеткі можа быць каронны разрад з-за высокай адмоўнасці адмоўных зарадаў. Уся сістэма заключана ў металічны кантэйнер, які змяшчае уваход для дымавых газаў і выхад для адфільтраваных газаў. Ёсць шмат свабодных электронаў, паколькі электроды іянізуюцца, якія ўзаемадзейнічаюць з часціцамі пылу газу, робячы іх адмоўна зараджанымі. Гэтыя часціцы рухаюцца да станоўчых электродаў і адпадаюць з-загравітацыйная сіла. Дымавыя газы не ўтрымліваюць часціц пылу, калі яны праходзяць праз электрастатычны фільтр і выкідваюцца ў атмасферу праз комін.

Віды электрастатычнага фільтра

Існуюць розныя электрастатычныя тыпы, і тут мы падрабязна вывучым кожны з іх. Ніжэй прыведзены тры тыпу ESP:

Пласціністы фільтр: гэта самы просты тып фільтра, які складаецца з шэрагаў тонкіх вертыкальных правадоў і стоса вертыкальна размешчаных вялікіх плоскіх металічных пласцін, размешчаных на адлегласці ад 1 см да 18 см адна ад адной. Паветраны струмень прапускаецца гарызантальна праз вертыкальныя пласціны, а затым праз вялікі стос пласцін. Для таго каб іянізаваць часціцы, паміж дротам і пласцінай падаецца адмоўнае напружанне. Затым гэтыя іянізаваныя часціцы накіроўваюцца да заземленых пласцін з дапамогай электрастатычнай сілы. Калі часціцы збіраюцца на зборнай пласціне, яны выдаляюцца з патоку паветра.

Сухі электрастатычны фільтр: гэты фільтр выкарыстоўваецца для збору забруджвальных рэчываў, такіх як попел або цэмент, у сухім стане. Ён складаецца з электродаў, праз якія праходзяць іянізаваныя часціцы, і бункера, праз які сабраныя часціцы выдаляюцца. Часціцы пылу збіраюцца з патоку паветра шляхам удараў па электродах.

Сухі электрастатычны фільтр

Мокры электрастатычны фільтр: Гэты фільтр выкарыстоўваецца для выдалення смалы, масла, дзёгцю, фарбы, якія з'яўляюцца вільготнымі па прыродзе. Ён складаецца з калектараў, якія пастаянна апырскваюцца вадой, збіраючы іянізаваныя часціцы з глею. Яны больш эфектыўныя, чым сухія ESP.

Трубчасты асаднік: гэты асадак уяўляе сабой аднаступеньчатую ўстаноўку, якая складаецца з трубак з электродамі высокага напружання, якія размешчаны паралельна адна адной так, што яны рухаюцца вакол сваёй восі. Размяшчэнне труб можа быць круглым, квадратным або шасцікутным у выглядзе сот з газам, які цячэ ўверх ці ўніз. Газ праходзіць праз усе трубкі. Яны знаходзяць прымяненне, дзе неабходна выдаліць ліпкія часціцы.

Перавагі і недахопы

Перавагі электрафільтра:

Даўгавечнасць ESP высокая.

Яго можна выкарыстоўваць для збору як сухіх, так і вільготных забруджванняў.

Ён мае нізкія эксплуатацыйныя выдаткі.

Эфектыўнасць збору прыбора высокая нават для дробных часціц.

Ён можа апрацоўваць вялікія аб'ёмы газу і вялікія пылавыя нагрузкі пры нізкім ціску.

Недахопы электрастатычнага фільтра:

Нельга выкарыстоўваць для газавых выкідаў.

Патрабаванне да прасторы больш.

Капітальныя ўкладанні высокія.

Не адаптуецца да змены ўмоў эксплуатацыі.

Прымяненне электрастатычнага фільтра

Некалькі вартых увагі прымянення электрастатычнага фільтра пералічаны ніжэй:

Двухступеністыя пласціністыя ESP выкарыстоўваюцца ў машынных аддзяленнях карабля, паколькі скрынка перадач стварае выбуханебяспечны алейны туман. Сабранае масла паўторна выкарыстоўваецца ў сістэме змазкі перадач.

Сухія ЭСП выкарыстоўваюцца на цеплавых электрастанцыях для ачысткі паветра ў сістэмах вентыляцыі і кандыцыянавання.

Яны знаходзяць прымяненне ў медыцынскай сферы для выдалення бактэрый і грыбкоў.

Яны выкарыстоўваюцца ў цырконіевых пяску для аддзялення руцілу ў раслінах.

Яны выкарыстоўваюцца ў металургічнай прамысловасці для ачысткі ад выбуху.