Kas ir elektrostatiskais nogulsnētājs?

Rūpniecība ir mūsu ekonomiskās sistēmas neatņemama sastāvdaļa, un daudzi uzskata, ka viņiem ir tiesības samierināties ar rūpnīcas dūmu skursteņiem, kas smacē gaisu. Taču ne daudzi zina, ka tehnoloģijai ir lielisks risinājums šim jautājumam jau vairāk nekā gadsimtu elektrostatisko filtru veidā. Tie ievērojami samazina piesārņojumu un palīdz uzlabot vidi.

Kas ir elektrostatiskais nogulsnētājs?

Elektrostatiskais nogulsnētājs (ESP) ir definēts kā filtrēšanas ierīce, ko izmanto, lai no plūstošās gāzes noņemtu smalkas daļiņas, piemēram, dūmus un smalkus putekļus. Tā ir visbiežāk izmantotā ierīce gaisa piesārņojuma kontrolei. Tos izmanto tādās nozarēs kā tērauda rūpnīcas un siltumenerģijas rūpnīcas.

1907. gadā ķīmijas profesors Frederiks Gārdners Kotrels patentēja pirmo elektrostatisko nogulsnētāju, ko izmanto, lai savāktu sērskābes miglu un svina oksīda izgarojumus, kas izdalās no dažādām skābes ražošanas un kausēšanas darbībām.

elektrostatiskā nogulsnētāja diagramma

Elektrostatiskā nogulsnētāja darbības princips

Elektrostatiskā filtra darbības princips ir vidēji vienkāršs. Tas sastāv no diviem elektrodu komplektiem: pozitīvo un negatīvo. Negatīvie elektrodi ir stiepļu sieta formā, un pozitīvie elektrodi ir plāksnes. Šie elektrodi ir novietoti vertikāli un ir pārmaiņus viens pret otru.

elektrostatiskā filtra darbības princips

Gāzes pārnēsātās daļiņas, piemēram, pelni, jonizē augstsprieguma izlādes elektrods, pateicoties korona efektam. Šīs daļiņas tiek jonizētas līdz negatīvam lādiņam un tiek piesaistītas pozitīvi lādētām kolektoru plāksnēm.

Augstsprieguma līdzstrāvas avota negatīvo spaili izmanto, lai savienotu negatīvos elektrodus, un līdzstrāvas avota pozitīvo spaili izmanto, lai savienotu pozitīvās plāksnes. Lai jonizētu vidi starp negatīvo un pozitīvo elektrodu, tiek uzturēts zināms attālums starp pozitīvo, negatīvo elektrodu un līdzstrāvas avotu, kā rezultātā rodas augsts sprieguma gradients.

Vide, kas tiek izmantota starp diviem elektrodiem, ir gaiss. Ap elektrodu stieņiem vai stiepļu sietu var būt koronaizlāde negatīvo lādiņu lielās negatīvās ietekmes dēļ. Visa sistēma ir ievietota metāla traukā, kurā ir ieplūdes atvere dūmgāzēm un izplūdes atvere filtrētām gāzēm. Tā kā elektrodi ir jonizēti, ir daudz brīvu elektronu, kas mijiedarbojas ar gāzes putekļu daļiņām, padarot tās negatīvi uzlādētas. Šīs daļiņas virzās uz pozitīvajiem elektrodiem un nokrītgravitācijas spēks. Dūmgāzēs nav putekļu daļiņas, jo tās plūst cauri elektrostatiskajam filtram un tiek izvadītas atmosfērā caur skursteni.

Elektrostatisko nogulsnētāju veidi

Ir dažādi elektrostatiskie veidi, un šeit mēs detalizēti izpētīsim katru no tiem. Tālāk ir norādīti trīs ESP veidi:

Plākšņu nogulsnētājs: šis ir visvienkāršākais nogulsnētāja veids, kas sastāv no plānu vertikālu stiepļu rindām un vertikāli novietotu lielu plakanu metāla plākšņu kaudzes, kas ir novietotas 1–18 cm attālumā viena no otras. Gaisa plūsma tiek virzīta horizontāli caur vertikālajām plāksnēm un pēc tam caur lielo plākšņu kaudzi. Lai jonizētu daļiņas, starp vadu un plāksni tiek pielikts negatīvs spriegums. Šīs jonizētās daļiņas pēc tam tiek novirzītas uz iezemētajām plāksnēm, izmantojot elektrostatisko spēku. Kad daļiņas tiek savāktas uz savākšanas plāksnes, tās tiek noņemtas no gaisa plūsmas.

Sausais elektrostatiskais nogulsnētājs: šo nogulsnētāju izmanto piesārņotāju, piemēram, pelnu vai cementa, savākšanai sausā stāvoklī. Tas sastāv no elektrodiem, caur kuriem jonizētās daļiņas tiek plūst cauri, un piltuves, caur kuru savāktās daļiņas tiek ekstrahētas. Putekļu daļiņas tiek savāktas no gaisa plūsmas, sasitot elektrodus.

Sausais elektrostatiskais nogulsnētājs

Slapjš elektrostatiskais nogulsnētājs: šo nogulsnētāju izmanto, lai noņemtu sveķus, eļļu, darvu, krāsas, kas pēc būtības ir mitras. Tas sastāv no kolektoriem, kas tiek nepārtraukti apsmidzināti ar ūdeni, veidojot jonizētu daļiņu savākšanu no dūņām. Tie ir efektīvāki nekā sausie ESP.

Cauruļveida nogulsnētājs: šis nogulsnētājs ir vienpakāpes bloks, kas sastāv no caurulēm ar augstsprieguma elektrodiem, kas ir izvietoti paralēli viens otram tā, lai tie darbotos pa savu asi. Cauruļu izvietojums var būt vai nu apļveida, vai kvadrātveida, vai sešstūra šūnveida ar gāzi, kas plūst uz augšu vai uz leju. Gāze tiek izlaista cauri visām caurulēm. Viņi atrod lietojumus, kur jānoņem lipīgās daļiņas.

Priekšrocības un trūkumi

Elektrostatiskā filtra priekšrocības:

ESP izturība ir augsta.

To var izmantot gan sausu, gan mitru piemaisījumu savākšanai.

Tam ir zemas ekspluatācijas izmaksas.

Ierīces savākšanas efektivitāte ir augsta pat mazām daļiņām.

Tas var izturēt lielus gāzes daudzumus un lielu putekļu slodzi zemā spiedienā.

Elektrostatiskā filtra trūkumi:

Nevar izmantot gāzveida emisijām.

Telpas prasība ir lielāka.

Kapitālieguldījumi ir lieli.

Nav pielāgojams ekspluatācijas apstākļu izmaiņām.

Elektrostatiskā nogulsnētāja lietojumprogrammas

Tālāk ir uzskaitīti daži vērā ņemami elektrostatiskā nogulsnētāja lietojumi:

Divpakāpju plākšņu ESP tiek izmantotas kuģa mašīntelpās, jo pārnesumkārba rada sprādzienbīstamu eļļas miglu. Savāktā eļļa tiek atkārtoti izmantota pārnesumu eļļošanas sistēmā.

Sausos ESP izmanto termostacijās, lai attīrītu gaisu ventilācijas un gaisa kondicionēšanas sistēmās.

Viņi atrod pielietojumu medicīnas jomā baktēriju un sēnīšu likvidēšanai.

Tos izmanto cirkonija smiltīs rutila atdalīšanai augos.

Tos izmanto metalurģijas nozarēs sprādziena tīrīšanai.