Kas yra elektrostatinis nusodintuvas?

Pramonė yra neatsiejama mūsų ekonominės sistemos dalis, ir daugelis mano, kad turi teisę taikstytis su gamyklos dūmų kaminomis, kurios užgniaužia orą. Tačiau nedaugelis žino, kad technologija jau daugiau nei šimtmetį turi puikų sprendimą tai išspręsti elektrostatinių nusodintuvų pavidalu. Tai žymiai sumažina taršą ir padeda pagerinti aplinką.

Kas yra elektrostatinis nusodintuvas?

Elektrostatinis nusodintuvas (ESP) apibrėžiamas kaip filtravimo įtaisas, naudojamas smulkioms dalelėms, tokioms kaip dūmai ir smulkios dulkės, pašalinti iš tekančių dujų. Tai dažniausiai naudojamas oro taršos kontrolės prietaisas. Jie naudojami tokiose pramonės šakose kaip plieno gamyklos ir šiluminės energijos gamyklos.

1907 m. chemijos profesorius Frederickas Gardneris Cottrellas užpatentavo pirmąjį elektrostatinį nusodintuvą, naudojamą sieros rūgšties rūkui ir švino oksido garams, išsiskiriantiems vykdant įvairią rūgščių gamybos ir lydymo veiklą, surinkti.

elektrostatinio nusodintuvo diagrama

Elektrostatinio nusodintuvo veikimo principas

Elektrostatinio nusodintuvo veikimo principas yra vidutiniškai paprastas. Jį sudaro du elektrodų rinkiniai: teigiami ir neigiami. Neigiami elektrodai yra vielos tinklo formos, o teigiami elektrodai yra plokštelės. Šie elektrodai yra vertikaliai ir yra pakaitomis vienas kitam.

elektrostatinio nusodintuvo veikimo principas

Dujines daleles, tokias kaip pelenai, jonizuoja aukštos įtampos iškrovos elektrodas dėl vainikinio efekto. Šios dalelės jonizuojamos iki neigiamo krūvio ir traukiamos prie teigiamo krūvio kolektoriaus plokštelių.

Neigiamas aukštos įtampos nuolatinės srovės šaltinio gnybtas naudojamas neigiamiems elektrodams prijungti, o teigiamas nuolatinės srovės šaltinio gnybtas – teigiamoms plokštėms. Norint jonizuoti terpę tarp neigiamo ir teigiamo elektrodo, išlaikomas tam tikras atstumas tarp teigiamo, neigiamo elektrodo ir nuolatinės srovės šaltinio, todėl susidaro didelis įtampos gradientas.

Tarp dviejų elektrodų naudojama terpė yra oras. Dėl didelio neigiamų krūvių neigiamumo aplink elektrodų strypus arba vielos tinklelį gali būti vainikinės iškrovos. Visa sistema yra įdėta į metalinį konteinerį, kuriame yra išmetamųjų dujų įleidimo anga ir filtruotų dujų išleidimo anga. Kadangi elektrodai yra jonizuoti, yra daug laisvųjų elektronų, kurie sąveikauja su dujų dulkių dalelėmis, todėl jie yra neigiamai įkrauti. Šios dalelės juda link teigiamų elektrodų ir nukrenta dėlgravitacinė jėga. Dūmų dujose nėra dulkių dalelių, nes jos teka per elektrostatinį nusodintuvą ir išleidžiamos į atmosferą per kaminą.

Elektrostatinių nusodintuvų tipai

Yra įvairių elektrostatinių tipų, ir čia mes išsamiai išnagrinėsime kiekvieną iš jų. Toliau pateikiami trys ESP tipai:

Plokštelių nusodintuvas: tai paprasčiausias nusodintuvo tipas, kurį sudaro plonų vertikalių laidų eilės ir vertikaliai išdėstytų didelių plokščių metalinių plokščių krūvos, kurios yra 1–18 cm atstumu viena nuo kitos. Oro srautas horizontaliai praleidžiamas per vertikalias plokštes, o paskui per didelę plokščių krūvą. Norint jonizuoti daleles, tarp laido ir plokštės įvedama neigiama įtampa. Tada šios jonizuotos dalelės nukreipiamos į įžemintas plokštes naudojant elektrostatinę jėgą. Kai dalelės susirenka ant surinkimo plokštelės, jos pašalinamos iš oro srauto.

Sausas elektrostatinis nusodintuvas: Šis nusodintuvas naudojamas teršalams, tokiems kaip pelenai ar cementas, surinkti sausoje būsenoje. Jį sudaro elektrodai, per kuriuos jonizuotos dalelės prateka, ir bunkeris, per kurį ištraukiamos surinktos dalelės. Dulkių dalelės surenkamos iš oro srauto plakant elektrodus.

Sausas elektrostatinis nusodintuvas

Šlapias elektrostatinis nusodintuvas: Šis nusodintuvas naudojamas dervoms, alyvoms, dervoms, dažams, kurie yra drėgni, pašalinti. Jį sudaro kolektoriai, kurie nuolat purškiami vandeniu, todėl iš dumblo surenkamos jonizuotos dalelės. Jie yra efektyvesni už sausus ESP.

Vamzdinis nusodintuvas: šis nusodintuvas yra vienos pakopos įrenginys, sudarytas iš vamzdžių su aukštos įtampos elektrodais, išdėstytais lygiagrečiai vienas kitam taip, kad jie eitų savo ašimi. Vamzdžių išdėstymas gali būti apskritas, kvadratinis arba šešiakampis korio formos, o dujos teka aukštyn arba žemyn. Dujos praleidžiamos per visus vamzdžius. Jie randa programų, kuriose reikia pašalinti lipnias daleles.

Privalumai ir trūkumai

Elektrostatinio nusodintuvo pranašumai:

ESP ilgaamžiškumas yra didelis.

Jis gali būti naudojamas tiek sausoms, tiek šlapioms priemaišoms surinkti.

Jis turi mažas eksploatacines išlaidas.

Prietaiso surinkimo efektyvumas yra didelis net ir mažoms dalelėms.

Jis gali atlaikyti didelius dujų kiekius ir dideles dulkių apkrovas esant žemam slėgiui.

Elektrostatinio nusodintuvo trūkumai:

Negalima naudoti dujų išmetimui.

Vietos poreikis yra didesnis.

Kapitalo investicijos yra didelės.

Nepritaikomas prie eksploatavimo sąlygų pokyčių.

Elektrostatinių nusodintuvų taikymas

Toliau pateikiami keli svarbūs elektrostatinių nusodintuvų pritaikymai:

Dviejų pakopų plokšteliniai ESP naudojami laivo mašinų skyriuose, nes pavarų dėžė gamina sprogią alyvos rūką. Surinkta alyva pakartotinai naudojama pavarų tepimo sistemoje.

Sausi ESP naudojami šiluminėse gamyklose orui valyti vėdinimo ir oro kondicionavimo sistemose.

Jie randa pritaikymo medicinos srityje bakterijoms ir grybeliams pašalinti.

Jie naudojami cirkonio smėlyje, norint atskirti augalų rutilą.

Jie naudojami metalurgijos pramonėje sprogimui valyti.