LỌC bụi TĨNH điện

Lọc bụi tĩnh điện Lọc bụi tĩnh điện Chơng I Những vấn đề cần nghiên cứu lọc bụi tĩnh điện I-Giới thiệu chung Đặng Việt Hùng CH HTĐ-2002 Lọc bụi tĩnh điện Để thu hồi sản phẩm quý có khí bụi làm nguyên liệu cần thiết cho nhiều ngành kinh tế quốc dân khác, đồng thời tránh ô nhiễm môi trờng khí vùng công nghiệp phát triển nên kỹ thuật lọc bụi làm khí có tầm quan trọng việc bảo vệ môi trờng mà mục tiêu phấn đấu toàn nhân loại Ngày thiết bị lọc bụi làm khí đợc nghiên cứu thành công nh xiclon, thiết bị lọc túi vải,ống venturi,thiết bị lọc bụi,thiết bị lọc bụi điện Trong thiết bị lọc bụi, thiết bị lọc bụi điện với u điểm vợt trội đợc đánh giá mang lại hiệu suất thu bụi cao, ngày đợc ứng dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp khác Tuy nhiên toán thiết bị lọc bụi toán đa biến Khi vận hành thiết bị lọc bụi điện có nhiều tợng xảy nh điện trờng cực, trình ion chất khí , phóng điện vầng quang, tích điện cho hạt bụi ảnh hởng nhân tố khác đến thiết bị lọc bụi điện nh loại điện cực, khoảng cách cực, xem xét phơng trình tính toán trờng cho dạng điện cực khác Để đạt đợc hiệu suất thu bụi cao, đảm bảo cho thiết bị vận hành an toàn, tin cậy, việc xem xét giải vấn đề cần thiết Nhằm ngày nâng cao hiệu suất thiết bị, phát huy u điểm vốn có thiết bị lọc bụi điện II-Nguyên nhân tạo thành bụi Bụi có không khí nhiều nguyên nhân, đề cập đến nguyên nhân bụi công nghiệp Bụi đợc sinh không khí chủ yếu trình sản xuất luyện kim,công nghiệp hoá chất,hầm mỏ ,nhà máy nhiệt điện Nguyên nhân tạo thành bụi : Các hạt rắn bị nghiền nhỏ Khi dùng khí để vận chuyển hạt,các hạt nhỏ bị khí theo Trong trình ủ nung vật liệu bị vỡ vụn Đặng Việt Hùng CH HTĐ-2002 Lọc bụi tĩnh điện vài trình tăng nhiệt độ tạo khả sinh bụi giảm liên kết hạt vật rắn mặt khác ngng tụ trình thăng hoa phản ứng hoá học Phân loại phơng pháp lọc bụi Trong thực tế có nhiều phơng pháp lọc bụi khác dựa phơng pháp khác nhau: Lọc bụi theo phơng pháp trọng lực Các hạt bụi có khối lợng, dới tác dụng trọng lực hạt có xu hớng chuyển động từ xuống dới (đáy thiết bị lọc bụi ) Tuy nhiên hạt bụi nhỏ tác dụng trọng lực có lực chuyển động dòng khí lực ma sát môi trờng Nh biết trở lực phụ thuộc vào nhiều nhân tố, có kích thớc hạt bụi, ảnh hởng đến tốc độ lắng hạt bụi, lọc bụi theo phơng pháp trọng lực áp dụng với hạt bụi có kích thớc lớn Lọc bụi theo phơng pháp ly tâm xiclon- chớp-lọc bụi theo quán tính Khi dòng chuyển động đổi hớng hay chuyển động theo đờng cong, trọng lực tác dụng lên hạt bụi có lực quán tính, lực lớn nhiều lần so với trọng lực Dới ảnh hởng lực quán tính ,hạt có xu hớng chuyển động thẳng nghĩa hạt có khả tách khỏi dòng khí Hiện tợng đợc sử dụng thiết bị lọc Xiclon,tấm chớpCác thiết bị có khả tách hạt bụi có kích thớc > 10à m nên dùng để lắng hạt bụi có kích thớc nhỏ không hiệu Lọc bụi theo phơng pháp ẩm Đặng Việt Hùng CH HTĐ-2002 Lọc bụi tĩnh điện Khi hạt bụi tiếp xúc với bề mặt dịch thể (giọt dịch thể) hạt bụi bám bề mặt dựa nguyên tắc tách hạt bụi khỏi dòng khí.Sự tiếp xúc với bề mặt dịch xảy ra,dựa nguyên tắc tách hạt bụi khỏi dòng khí Sự tiếp xúc hạt bụi với bề mặt dịch xảy lực tác dụng lên hạt bụi theo hớng đến bề mặt dịch thể.Các lực gồm : lực va đập phân tử,trọng lực ,lực ly tâm, (quán tính) Thực ngiệm cho thấy,theo phơng pháp thu hồi hạt bụi có kích thớc >3ữ5à m.Các hạt bụi nhỏ ,đặc biệt hạt bụi tạo thành trình thăng hoa lọc bụi theo phơng pháp ẩm hiệu tính chất tự nhiên hạt bụi dễ bị bôi trơn dịch thể Hiện tợng do: -Các hạt bụi nhỏ có dòng khí ,khi gặp dịch thể (giọt dịch thể hay bề mặt ẩm) chúng không bị thấm ớt chỗ dòng khí bị tiếp xúc với dịch thể hạt bụi có chuyển động uốn cong nên khả thấm ớt hạt bụi -Giữa hạt bụi bề mặt ẩm có lớp khí hay không khí Do với hạt bụi nhỏ vợt qua lớp khí sử dụng phơng pháp lọc bụi thiết bị có dòng chuyển động xoáy(ống venturi) dòng khí có tốc độ lớn dịch thể phun vào dòng chúng bị tách thành hạt nhỏ.khi va chạm hạt bụi giọt dich thể xảy thấm ớt hạt bụi dễ dàng hơn.Do hạt bụi dễ bị tách khỏi dòng Lọc bụi theo phơng pháp qua túi vải màng vải Đặng Việt Hùng CH HTĐ-2002 Lọc bụi tĩnh điện Khí chứa đầy bụi, dẫn qua màng vải ,bụi đợc giữ lại đó.khi tốc độ khí không lớn đạt tốc độ cao.Lọc bụi màng vải đợc ứng dụng phổ biến luyện kim,hoá chất xây dựng Một số trờng hợp cần thu hồi bụi không dùnglọc túi vải mà dùng giấy tông,bông,lớp vật liệu xốp vật liệu dạng cục (cát,đá cuội, hạt cốc).Một số vật liệu nh giấy,bông đợc áp dụng phòng thí nghiệm Lọc bụi điện Trong phạm vi đề tài ,chúng ta ngiên cứu phơng pháp lọc bụi điện ,một phơng pháp đợc ứng dụng cho hiệu cao thực tế.Nội dung phơng pháp lọc bụi điện khí đợc dẫn qua điện trờng có điện cao điện cao ,dới tác dụng điện trờng khí bị ion hoá Đặng Việt Hùng CH HTĐ-2002 Lọc bụi tĩnh điện Các hạt bụi sau tích điện đợc qua từ điện trờng chúng bị hút cực khác dấu,phơng pháp để thu hồi hạt bụi có kích thớc III-Hiệu suất thiết bị lọc bụi Trong tính toán lựa chọn thiết bị lọc bụi việc đảm bảo hiệu suất thu bụi cao ,cấu trúc thiết bị gọn vận hành an toàn tin cậy thông số quan trọng Hiệu suất thiết bị lọc bụi đợc đánh giá theo hai phơng pháp: Phơng pháp thứ nhất: Tính lợng bụi theo trị số tuyệt đối g/m3 ,với quan diểm xét lợng bụi mang giá trị có ý nghĩa xét điều kiện bảo vệ môi trờng khí Phơng pháp thứ hai: Để đánh giá chất lợng làm việc thiết bị lọc bụi giá trị tơng đối, rõ lợng bụi chứa thiết bị thu đợc qua 1h so với toàn lợng bụi khí mang vào thiết bị thời gian trên.Trị số đợc gọi hiệu suất thiết bị lọc bụi hay mức độ thu bụi ký hiệu : =(Lợng bụi thu hồi đợc thiết bị)/(Lợng bụi có khí mang ra) à=(lợng bụi có khí mang ra-lợng bụi có khí đợc làm sạch)/(lợng bụi có khí mang ngoài) =(lợng bụi thu hồi đợc thiết bị )/(Lợng bụi thu hồi đợc thiết bị +lợng bụi có khí đợc làm sạch) Đặng Việt Hùng CH HTĐ-2002 Lọc bụi tĩnh điện chơng II LàM SạCH KHí BằNG ĐIệN I- Khái niệm chung Lọc bụi tĩnh điện phơng pháp thu bụi tiên tiến đợc sử dụng rộng rãi giới.Thiết bụi lọc bụi điện đợc sử dụng để thu bụi hay thu phần tử lỏng lẫn khí thải nhiều nghành công nghiệp : hoá hoc, luyện kim, nhiệt điện Hiện nay, kỹ thuật làm khí điện không ngừng đợc phát triển theo hớng nâng cao hiệu suất ,sáng tạo cấu trúc gọn nhẹ Thiết bị lọc bụi điện có u điểm vợt trội so với thiết bị lọc bụi khác: -Hiệu suất thu bụi cao.hiệu suất thu bụi đạt 99%,chi phí lợng thấp cần 0,3 ữ 1,8MJ cho 100m3 khí thải -Nhiệt độ khí đạt tới 5000C -Có thể thu đợc hạt bụi với kích thớc nhỏ tới 0,1m nồng độ bụi từ vài gam 50g/m3 -Thiết bị lọc bụi điện làm việc với áp suất chân không hay áp suất áp suất cao Tuy nhiên thiết bị lọc bụi có nhợc điểm sau: -Độ nhạy cao :khi có sai khác nhỏ giá trị thực tế thông số công nghệ giá trị tính toán thiết hiệu thu bụi giảm sút nhiều -Những cố học dù nhỏ ảnh hởng lớn tới hiệu thu bụi Đặng Việt Hùng CH HTĐ-2002 Lọc bụi tĩnh điện -Thiết bị lọc bụi điện không đợc sử dụng để làm khí có chứa chất dễ nổ, thiết bị lọc bụi điện thờng xuất tia lửa điện II- Cơ sở lý thuyết làm khí điện 1-Nguyên lý làm khí điện Hình vẽ trình bày nguyên lý tích lắng bụi thiết bị lọc bụi điện.Khí thải cần lọc bụi đợc thổi qua hệ thống hai điện cực : điện cực nối đất đợc gọi điện cực lắng bụi đợc lắng chủ yếu điện cực , điện cực thứ hai gọi điện cực quầng sáng ,điện cực đợc cung cấp dòng điện chiều có điện cao, điện cao nên cờng độ điện trờng xung quanh có giá trị lớn gây tợng va đập ion mãnh liệt biểu nhìn thấy quầng sáng bao phủ xung quanh điện cực Cực phóng điện quầng sáng không lan rộng toàn không gian hai điện cực mà yếu tắt dần theo phơng tới điện cực lắng từ điện cực quầng sáng tới điện cực lắng cờng độ điện trờng yếu dần đi, điện trờng hai điện cực điện trờng không đều, ion đợc tạo chủ yếu vùng quầng sáng Đặng Việt Hùng CH HTĐ-2002 Lọc bụi tĩnh điện Dới tác dụng lực điện trờng ion dịch chuyển dịch phía điện cực trái dấu chúng,các ion dơng chuyển dịch phía cực âm(cực quầng sáng gọi cực âm ), ion âm chuyển dịch phía cực dơng (cực lắng) chuyển dịch dòng khí tạo dòng điện.Dòng điện gọi dòng điện quầng sáng ,khi thổi khí thải có có chứa bẩn qua không gian hai điện cực ion bám dính lên bề mặt hạt bụi hạt bụi trở lên mang điện.Dới ảnh hởng lực điện trờng hạt bụi tích điện chuyển dịch tới điện cực trái dấu với điện tích chúng tích đợc,khi tới điện cực hạt bụi đợc lắng lại bề mặt điện cực Lợng bụi đợc lắng chủ yếu bề mặt điện cực lắng.Trên bề mặt điện cực quầng sáng có bụi lắng lại nhng lợng bụi nhỏ không đáng kể so với lợng bụi lắng điện cực lắng theo mức độ tích tụ bụi bề mặt điện cực, ngời ta định kỳ dung lắc điện cực xối nớc rửa điện cực lấy bụi Để làm rõ nguyên lý làm khí điện ,ta xem xét sơ đồ nguyên lý cấu trúc thiết bị lọc bụi điện Đặng Việt Hùng CH HTĐ-2002 Lọc bụi tĩnh điện 10 Ngời ta thổi khí cần làm qua không gian hai điện cực Khi qua không gian hạt bụi đợc tích điện dới tác dụng lực điện trờng chúng chuyển động chủ yếu phiá điện cực lắng lắng lại đó.Ngời ta định kỳ dung lắc búa gõ đẻ tách bụi khỏi bề mặt điện cực 2- Lựa chọn loại điện áp cực lọc bụi tĩnh điện Để tạo thành tợng phóng ion hay đợc gọi tạo thành coronacó thể sử dụng - corona âm - corona dơng Tuy nhiên lọc bụi tĩnh điện công ngiệp thờng sử dụng corona âm lý do: -Hầu hết khí công nghiệp mang electron âm tự nhiên ,nghĩa khí nh SO2, CO2,O2,H2Ochúng thờng tạo nên thành phần khí thải (khói lò) công nghiệp có khả hấp thụ (hút) electron tự tốt - Quầng sáng âm :các ion âm có độ linh động lớn so với độ linh động ion dơng (độ linh động ion tốc độ mà ion có đợc điện trờng cờng độ cm / s ) v / cm -Tia lửa điện corona âm cao corona dơng ,do đạt điện trờng cao -Điện áp mũi nhọn có cực tính dơng cao mũi nhọn có cực tính âm Điện áp DC thay cho AC thiết bị lọc bụi tĩnh điện ,vì điện áp AC làm cho phân tử tích điện bị dao động , ngợc lại điện áp DC sinh lực cố định phía cực nối đất 3-Những trình làm khí điện Quá trình làm khí điện chia làm hai giai đoạn: -Tích điện cho hạt bụi -Chuyển động hạt mang điện tới điện cực(chủ yếu tới điện cực lắng) dới tác dụng lực điện trờng -Lắng hạt tích điện điện cực 3.1-Tích điện hạt bụi lơ lửng Việc tích điện cho hạt bụi điện trờng cực quầng sáng xảy ion hóa bề mặt hạt xảy chủ yếu bên vùng quầng sáng đơn vị nghĩa Đặng Việt Hùng CH HTĐ-2002 40 Lọc bụi tĩnh điện 100 m/s) dòng điện đợc mang hạt bụi chứa điện tích chuyển động với tốc độ chậm ( trung bình 30 ữ 40 m/s) dòng điện hạt bụi chứa điện tích tạo nên khoảng ữ % dòng điệntổng thiết bị lọc điện Tuy nhiên hạt bụi chứa lâu điện trờng ( so với iôn khí ) nên chúng tạo thành điện tích không gian có tác dụng làm giảm cờng độ dòng điện thiết bị lọc ( giảm lợng điện tích chuyển dịch điện cực không gian) Hình dới trình bày sơ đồ phân bố đờng sức thiết bị lọc bụi điện kiểu ống trụ rỗng: hạt bụi , đờng sức nối tiếp hai điện cực có hạt bụi , đờng sức nối hạt bụi cực lắng Hinh9.13(p140 Mrcơ) Khi tăng số lợng hạt bụi, điện trờng tăng số điện tích không gian Dòng điện có đợc thiết bị lọc bụi điện tích không gian chuyển động Vì tính linh động hạt bụi có giá trị nhỏ so với tính linh động iôn khí, nên tăng điện tích không gian hạt bụi làm giảm đáng kể c ờng độ dòng điện thiết bị lọc ( có số 0) Hiện tợng gọi bao kín quầng sáng , kết làm giảm thu bụi Cờng độ bao kín quầng sáng, trớc hết phụ thuộc vào hàm lợng, độ phân tán hạt bụi khí tợng bao kín quầng sáng quan sát thấy nồng độ bụi khí từ vài gam m3 khí đến vài chục gam/ m3 Để khắc phục tợng cần giảm hàm lợng bụi ban khí cần làm ( giảm tốc độ khí ), tăng hiệu điện cực quầng sáng để tăng c ờng độ điện, tăng tốc độ chuyển động hạt bụi chứa điện tích tăng cờng tạo thành iôn tăng hàm lợng bụi khí khẳ làm bẩn điện cực lắng điện cực quầng sáng tạo thiết bị vận hành không ổn định Tuy nhiên thực tế làm vài loại khí đạt hiệu xuất bụi cao, hàm lợng bụi ban đầu khí lớn ( 20 ữ 30 g/m3 ) Đặng Việt Hùng CH HTĐ-2002 Lọc bụi tĩnh điện 41 4-ảnh hởng làm bẩn điện cực quầng sáng điện cực lắng đến hiệu thu bụi Độ điện cực quầng sáng điện cực lắng nhân tố quan trọng việc bảo quản thiết bị lọc bụi điện Mặc dầu điện cực quầng sáng không lắng nhiều hạt bụi, nhng bề mặt không lớn, nên dẫn đến tạo lớp bụi lọc bề mặt dây dẫn làm tăng đờng kính điện cực quầng sáng, phải tăng hiệu quầng sáng, điều không pahỉ thực đợc Nếu bụi có điện trở lớn dây dẫn coi nh bị phủ lớp cách điện quầng sáng không tạo thành Nguyên nhân ảnh hởng đến làm việc thiết bị đặc biệt khí có nhiệt độ 300 ữ 400o C chứa sunfat kim loại Phơng pháp khắc phục tợng có hiệu là: giảm nhiệt độ khí, rung động thờng xuyên điện cực quầng sáng ( rung vài lần 1s), giảm lợng khí bị hút vào tối thiểu để giảm hàm lợng SO3 khí Các hạt bụi lắng điện cực lắng ảnh hởng đến công tác thiết bị, liên quan đến độ dẫn điện làm giảm hiệu thu bụi Do bề mặt lớp bụi không phẳng hiệu dễ bị xuyên thủng chỗ nhô nên phải giảm hiệu thiết bị lọc Khi tạo lớp bụi lớn, hạt bụi dễ bị dòng khí ra, phơng pháp rung điện cực lắng, quầng sáng để giữ bề mặt chúng đợc yếu tố quan trọng 5-ảnh hởng tham số điện thiết bị Nh ta nêu, hiệu điện cực quầng sáng liên quan đến cờng độ điện trờng có ảnh hởng đến công tác thiết bị Cờng độ dòng điện tăng tăng hiệu đặc điểm thuận lợi chế độ điện Tuy nhiên xuất quầng sáng ngợc làm tăng cờng độ dòng điện hiệu thu bụi bị giảm, tợng tăng cờng độ dòng điện dẫn đến cải thiện trình thu bụi mà phải xem nguyên nhân làm tăng cờng độ dòng điện Sở dĩ điện cực quầng sáng trì cực âm quầng sáng bền vững hiệu xuyên thủng lớn so với quầng sáng dơng, iôn âm có tính hành động lớn so với iôn dơng Đặng Việt Hùng CH HTĐ-2002 Lọc bụi tĩnh điện 42 Không cho phép cấp nguồn hiệu xoay chiều vào điện cực quầng sáng chiều chuyển động hạt bụi không ngừng thay đổi làm giảm hiệu thu bụi 6-ảnh hởng tốc độ phân bố khí thiết bị đến hiệu suất thu đợc Từ công thức = 1- L d k cho xét ảnh hởng k đến hiệu thu bụi lý thuyết e tăng tốc độ khí đến giới hạn ( phụ thuộc vào tính chất bụi, hình dạng điện cực lắng điều kiện khác ) hạt lắng điện cực bị văng bị dòng khỏi thiết bị , đặc biệt rung động điện cực làm rung động điện cực làm tụt bụi khỏi điện để tránh điện cực bị bào mòn nên thờng áp dụng biện pháp giới hạn tốc độ cạnh bề mặt cực lắng nhà máy luyện kim thờng áp dụng biện pháp giới hạn tốc độ khí thiết bị 0,25 ữ 0,75 m/s cho đạt mức thu bụi cao Một số nhân tố quan trọng để thiết bị có hiệu suất thu bụi cao phân bố khí mặt cắt ngang thiết bị ( thí dụ trì chênh lệch tốc độ điểm riêng tiết diện ngang điện trờng không vợt 10 ữ 12 % ) để đảm bảo khí phân bố thiết bị lọc bụi điện ứng dụng thiết bị phân bố khí : cánh dẫn hớng lới phân bố Ngoài phân bố khí qua tiết diện thiết bị lọc phải phân bố khí qua thiết bị lọc nh chúng thiết bị lọc phải dừng lý kỹ thuật Bụi đợc tháo từ thiết bị lọc thực dạng khô nhờ cấu rung điện cực dạng lỏng rửa điện cực nớc,do thiết bị lọc bụi đợc chia : thiết bị lọc bụi khô ớt Đặng Việt Hùng CH HTĐ-2002 43 Lọc bụi tĩnh điện Chơng V phân loại cung cấp điện cho thiết bị lọc I-đặc điểm cấu trúc dạng thiết bị lọc bụi điện 1-Phân loại thiết bị lọc bụi điện a) Theo cấu trúc điện cực lắng thiết bị lọc bụi điện đợc phân thành loại: -Thiết bị lọc bụi điện có có điện cực lắng dạng ống dạng lăng trụ -Thiết bị lọc bụi điện có điện cực lắng dạng b) Theo dòng khí chuyển động ,các thiết bị lọc bụi điện đợc phân thành loại: -Thiết bị lọc bụi điện nằm ngang, dòng khí chuyển động theo phơng nằm ngang; -Thiết bị lọc bụi điện theo phơng thẳng đứng, khí chuyển động theo chiều thẳng đứng từ dới lên trên; Hvẽ Hvẽ9.9(p186-Mrchấn) Đặng Việt Hùng CH HTĐ-2002 Lọc bụi tĩnh điện 44 c) Theo số điện trờng thiết bị Theo số lợng điện trờng nối tiếp thiết bị lọc mà có loại: điện trờng , nhiều điện trờng ,còn theo ngăn thiết bị lọc đặt song song đợc phân loại ngăn nhiều ngăn d) Theo bố trí đặt vùng nạp điện tích lắng bụi Thiết bị lọc đợc chia ra: vùng, hai vùng.Trong thiết bị lọc bụi điện vùng vùng nạp điện vùng lắng không gian thiết bị,còn thiết bị lọc bụi điện hai vùng vùng đặt điện cực quầng sáng điện cực lắng tách biệt đợc đặt vùng có cấu tạo khác Đặng Việt Hùng CH HTĐ-2002 45 Lọc bụi tĩnh điện Hvẽ9.3a và9.10(mr chấn) e)Bụi đợc tháo từ thiết bị lọc thực dạng khô nhờ cấu rung điện cực dạng lỏng rửa điện cực nớc ,do thiết bị lọc bụi đợc chia : thiết bị lọc bụi khô thiết bị lọc bụi ẩm thiết bị lọc bụi khô, khí thải có nhiệt độ cao nhiệt độ đọng sơng khí , bụi trạng thái khô thiết bị lọc bụi ẩm ,khí thải có nhiệt độ thấp nhiệt độ đọng sơng khí ,bụi trạng thái ẩm Đặng Việt Hùng CH HTĐ-2002 Lọc bụi tĩnh điện 46 hvẽ Đặng Việt Hùng CH HTĐ-2002 Lọc bụi tĩnh điện 47 2-Cấu trúc phận thiết bị lọc bụi điện Đối với thiết bị thu bụi điện ,dù loại có phận cấu trúc sau: - Vỏ thiết bị lọc bụi điện - Cơ cấu phân phối khí vào thiết bị dẫn khí - Hệ thống điện cực lắng điện cực quầng sáng - Cơ cấu cấp điện hộp cách điện a) Vỏ thiết bị lọc bụi điện : Thờng có dạng khối chữ nhật, khối trụ đặt điện cực quầng sáng.Vỏ đợc chế tạo thép lá, bê tông, gạch, chì các vật liệu khác, phía vỏ đợc bọc cách nhiệt ,lớp cách nhiệt có tác dụng ngăn chặn biến dạng nhiệt ngăn chặn tợng ngng tụ ẩm phía vỏ b) Cơ cấu phân phối khí vào thiết bị dẫn khí ra: Các tiết diện đờng ống dẫn khí vào xả khí trì tốc độ ~ 20m/s để tránh lắng bụi đờng ống dẫn, thiết bị lọc gồm nhiều ngăn cần có hệ thống van để điều chỉnh khí lọc qua ngăn c) Hệ thống điện cực lắng điện cực quầng sáng Các hãng chế tạo thiết bị lọc bụi điện giới dựa kinh nghiêm thực tế đa nhiều dạng thiết bị khác cực lắng cực quầng sáng nhằm nâng cao hiệu lọc thiết bị - xem nh bí sáng tạo riêng đăng ký quyền phát minh Sau ta xem xét số dạng cụ thể đợc áp dụng thực tế: *Điện cực lắng: Điện cực lắng cần có độ cứng độ bền học cần thiết.Bề mặt cực thu bụi phải nhẵn ,không có mấu nhọn ,có tính chất khí động tốt chịu đợc rung động giũ bụi Đặng Việt Hùng CH HTĐ-2002 Lọc bụi tĩnh điện 48 Hvẽ9.13(P.191) Điện cực lắng dạng phẳng ,điện cực kim loại phẳng bề mặt nhẵn cho phép đảm bảo cờng độ mạnh điện trờng ,nâng cao hiệu điện điện cực lắng điện cực quầng sáng nâng cao hiệu thu bụi Khoảng cách điện cực lắng dao động từ 100 đến 600mm.Giữa điện cực lắng điện cực sáng Điện cực lắng dạng phẳng có cấu trúc đơn giản, dễ chế tạo làm bụi rung lắc điện cực.Nhợc điểm chúng dòng khí bụi lắng điện cực dòng khí lớn 1m/s Thờng thiết bị lọc bụi điện cực lắng dạng , tốc độ dòng khí không lớn 0,6-0,8 m/s Điện cực lắng kiểu máng, điện cực gồm nhiều kim loại có dạngjlòng máng phức tạp Các lòng máng đợc lắp nghiêng góc khoảng 70 vào hệ thống khung giữ Nhợc điểm điện cực khó chế tạo độ bền học Điện cực lắng kiểu hộp, điện cực hộp rỗng dẹt,mặt quay phía điện cực quầng sáng đợc đột nhiều lỗ đột túi ,các lỗ tíu cho phép bụi lọt qua rơi vào hộp ,nh lần rung lắc điện cực hạn chế đợc bụi theo dòng khí Nhợc điểm điện cực phức tạp chế tạo chi phí kim loại lớn Đặng Việt Hùng CH HTĐ-2002 49 Lọc bụi tĩnh điện Điện cực lắng dạng hộp để hở ,hộp gồm nhiều kim loại có chiều dày 0,81,5mm,đợc dập định hình theo dạng hộp có gờ Các đợc ghép lại nẹp lại ngang phía phía dới Hình hộp có gờ bảo đảm đợc độ cứng mà không cần dày nh chi phí kim loại Hộp hở nhng co vùng kín theo quan niệm khí động học nên hạn chế đợc bụi theo dòng khí, lý mà tốc độ dòng khí cho phép đạt tới 1,7 m/s Cơ chế rung lắc điện cực đơn giản Điện cực lắng kiểu ống loại ống tiết diện tròn, vuông sáu cạnh ( kiểu tổ ong) Đờng kính ống từ 200 ữ300mm,chiều dài ống từ 3000ữ5000mm Hvẽ 5-4(p10) *Điện cực quầng sáng Đặng Việt Hùng CH HTĐ-2002 Lọc bụi tĩnh điện 50 Phải có cấu trúc thích hợp để tạo phóng điện quầng sáng có cờng độ ăn mòn lớn.Điện cực quầng sáng phải bền học, phải cứng vững ,chịu đợc tác động cấu rung lắc ,phải chống đợc ăn mòn hoá học bền nhiệt độ cao.Trong thiết bị thu bụi điện có suất cao tổng chiều dài điện cực quầng sáng thiết bị đạt tới kilomet,bởi điện cực quầng sáng phải đơn giản mặt chế tạo giá thành thấp Theo nguyên tắc tác dụng, điện cực quầng sáng đợc phân thành nhóm Nhóm thứ bao gồm điện cực quầng sáng không điểm định vị phóng điện điện cực Nhóm thứ hai gồm điện cực quầng sáng có điểm phóng điện cố định phân bố dọc theo chiều dài điện cực Các điểm phóng điện mũi nhọn ,các mấu nhọn phân bố bề mặt điện cực Các điện cực nhóm thứ hai cho phép tính toán xác lập đợc quầng sáng theo ý muốn tuỳ thuộc thay đổi số lợng bớc bố trí điểm phóng điện tuỳ thuộc vào việc lựa chọn chiều cao gai kim phóng điện Hvẽ 9.14(p192) Cực quầng sáng đợc chế tạo từ kim loại bền vững môi trờng làm việc: thép cờng độ cao ,thép silic,đồng ,nhôm Đặng Việt Hùng CH HTĐ-2002 Lọc bụi tĩnh điện 51 II-Cung cấp điện điều khiển thiết bị lọc bụi tĩnh điện Thiết bị cung cấp điện bảo đảm việc cung cấp chỉnh lu điện áp nh dòng điện thiết bị lọc bụi điện Chất lợng làm việc thiết bị cung cấp điện có ảnh hởng trực tiếp tới hiệu công tác thiết bị lọc bụi Các thiết bị lọc bụi điện có nhiều kiểu khác ,nhng chúng không đòi hỏi thiết bị cung cấp điện đợc quy chuẩn hoá đợc sử dụng để cung cấp điện cho thiết bị lọc bụi điện có công suất phù hợp,Hệ thống thiết bị lọc bụi điện cung cấp điện làm việc theo chế độ liên nghịch.Một thay đổi thiết bị lọc bụi điện phản ánh tới chế độ làm việc thiết bị cung cấp điện Các phơng pháp điều chỉnh điện áp trải qua nhiều thời kỳ với tiến khoa học kỹ thuật lĩnh vực Từ chỗ sử dụng thiết bị trở thô sơ mắc nối tiếp với biến thế, ngày dùng máy khuyếch đại từ máy điều chỉnh bán dẫn có hiệu suất cao,tác động nhanh Hvẽ *Thiết bị chỉnh lu thiết bị lọc: Hình dới mô tả sơ đồ nguyên lý chỉnh lu cung cấp dòng điện chiều vào thiết bị lọc dới hiệu cao: Các phận sơ đồ chỉnh lu :bộ điều chỉnh điện ,biến tăng áp, điều khiển điều chỉnh điện Để thiết bị làm việc có hiệu cần cung cấp dòng điện chỉnh lu từ nguồn có điện cao cho điện cực quầng sáng điện cực âm Để thực yêu cầu sử dụng máy chỉnh lu dòng điện Sơ đồ cung cấp dòng điện chỉnh lu cho thiết bị lọc điện với điện cao 1-Máy điều chỉnh hiệu cao 2- Bộ điều khiển máy điều chỉnh điện 3-Biến tăng áp 4-chỉnh lu 5-Thiết bị lọc bụi điện Đặng Việt Hùng CH HTĐ-2002 Lọc bụi tĩnh điện 52 6-các điện cực quầng sáng 7-Các điện lắng II- lựa chọn thiết bị cung cấp điện Dòng điện định mức thiết bị phải phù hợp với chế độ làm việc thiết bị lọc bụi tơng ứng,dòng điện định mức tính theo hai cách sau: I = LiL1000A I = SiS1000A I-dòng điện định mức thiết bị ,A iL-dòng điện riêng điện cực quầng sáng ,ứng với đơn vị chiều dài điẹn cực quầng sáng ,mA/m is-diện tích bề mặt điện cực lắng m dòng điện riêng điện cực quầng sáng ,ứng với đơn vị mA/m L-Chiều dài hữu ích điện cực quầng sáng ,m S - diện tích bề mặt lắng bụi điẹn cực lắng ,m2 Trong thực tế ngời ta chọn giá trị dòng điện riêng điện cực quầng sáng theo số liệu thực nghiệm: i1=0,08-0,1mA/m dạng dây dẫn tiết diện lỡi lê, i2= 0,18-0,25mA/m điện cực quầng sáng có gai vấu bề mặt điện cực III-Công suất thiết bị thiết bị lọc bụi điện Đặng Việt Hùng CH HTĐ-2002 53 Lọc bụi tĩnh điện Điện tiêu thụ thiết bị lọc bụi điện mặt lý thuyết đợc xác định nh công cần sản đơn vị thời gian để vận chuyển hạt bụi dòng khí vợt qua khoảng cách x đến cực hút bụi dới tác dụng lực tĩnh điện Fe điện trờng gây hạt bụi hình cầu Theo quy luật, lực Fe cân với lực cản Stokes F c công q dùng để vận chuyển hạt bụi hình cầu đờng kính là: q= Fcx = 3àx, J Trong : q- Công tính Jun, J -đờng kính hạt bụi, m -vận tốc di chuyển hạt bụi điện trờng, m/s x-khoảng cách từ cực ion hóa đến cực hút bụi, m(x=R thiết bị lọc kiểu ống x=a thiết bị lọc kiểu phiến) à-hệ số nhớt động lực khí ,Pa.s Nếu nồng độ bụi khí vào lọc C bụi có khối lợng đơn vị b số lợng hạt 1m3 khí n để lọc hoàn toàn 1m khí cần phải sản công Q : Q = q.n = q C1 ,J b Nh công cần thiết để loại trừ bụi khỏi khối khí tỷ lệ với độ nhớt động lực khí ,khoảng cách x, vận tốc di chuyển tỷ lệ nghịch với khối lợng đơn vị b đờng kính hạt bụi Trên thực tế ,ngoài công vận chuyển bụi có chi phí lợng cho trình phóng điện vầng quang liên tục số tổn thất khác nên công suất thực thiết bị lớn so với tính toán lý thuyết đơn giản hoá Để kể hết chi phí lợng ,công suất thực tế thiết bị lọc bụi điện đợc xác định theo cônh thức : N= Trong đó: Đặng Việt Hùng CH HTĐ-2002 U tb I tb k cos + P1 , kW 1,41 Lọc bụi tĩnh điện 54 Utb - giá trị biên độ điện áp, kV; Itb - giá trị trung bình dòng điện quầng sáng,A; I0 - cờng độ đơn vị dòng điện corona,A/m k - hệ số tính đến chỉnh lu không hoàn toàn thẳng dòng điện chỉnh lu, k =1,1ữ1,3; - hệ số sủ dụng có ích thiết bị lọc bụi; 1,41- hệ số chuyển đổi từ giá trị biên độ điện áp hiệu dụng cos =0,7ữ0,75; P1- công suất (kW) cấu rung lắc ,điện cực ,bunke công suất dây đốt hộp cách điện, Vấn đề chọ thiết bị theo điện áp không cần quan tâm tới thiết bị cung cấp điện có điện áp biên độ 80kV,giá trị điện áp lớn nhiều so với giá trị điện áp yêu cầu thiết bị lọc bụi điện IV-Số lợng thiết bị cung cấp điện Những thiết bị lọc bụi điện có suất lớn bụi có điện trở tơng đối nhỏ (=108-109m) nên dùng thiết bị cung cấp điện có chỉnh lu hai nửa chu kỳ Khi bụi có điện trở suất cao nên dùng thiết bị cung cấp điện nửa chu kỳ Nói chung thiết bị lọc bụi điện có điện trờng dùng nhiêu thiết bị cung cấp điện Mỗi thiết bị cung cấp điện phục vụ cho điện trờng, điện trờng đợc mắc song song Đặng Việt Hùng CH HTĐ-2002