Trong thực tế, ng-ời ta bố trí hệ thống lọc bụi tĩnh điện gồm nhiều tr-ờng lọc bụi trong một hệ thống lọc nhằm đảm bảo rằng khói ra ngoài có tỷ lệ bụi là thấp nhất. Các tr-ờng đ-ợc thiết kế có hiệu suất lọc bụi khác nhau. Tr-ờng càng gần ống khói càng có hiệu suất lọc bụi cao, đảm bảo l-ợng khí ra ngoài môi tr-ờng có tỷ lệ bụi ô nhiễm ít nhất có thể đ-ợc.
Hình 3.1 Sơ đồ khối các tr-ờng lọc bụi
Khí sạch Ống khói Tr-ờng 3 Tr-ờng 2 Tr-ờng 1 Khúi
42
Theo cấu trúc cơ khí:
a. Vỏ thiết bị lọc bụi
Vỏ thiết bị lọc bụi tĩnh điện th-ờng là hình hộp hoặc hình trụ. Vỏ đ-ợc chế tạo bằng thép, bêtông, gạch các tấm chì hoặc các vật liệu khác. Khi chọn vật liệu làm vỏ của thiết bị phải căn cứ vào nhiệt độ của khí thải, tính ăn mòn hoá học của khí thải và môi tr-ờng nơi đặt thiết bị. Phía trong vỏ là hệ thống khung của thiết bị. Phía d-ới vỏ là các bunke chứa bụi. Vỏ phải có cấu trúc thuận lợi cho việc lắp đặt và bảo d-ỡng thiết bị. Phía ngoài vỏ đ-ợc bọc cách nhiệt.
b. Cơ cấu phân phối khí vào thiết bị
Cơ cấu phân phối khí vào thiết bị đóng vai trò quan trọng vì nó ảnh h-ởng trực tiếp tới hiệu suất của thiết bị. Cơ cấu phân phối khí đ-ợc đặt tr-ớc vùng thu bụi. Thực chất thì cơ cấu này là hệ thống l-ới hoặc tấm có đục lỗ để phân phối l-ợng khí đi qua mặt các bản cực. Phía tr-ớc l-ới là các cánh chỉnh h-ớng dòng khí. Để thuận tiện cho việc sửa chữa và vận hành thì mỗi điện tr-ờng sẽ có một bunke chứa bụi. Bunke trong cơ cấu có tác dụng để hứng bụi sau khi bụi đã đ-ợc lắng ở điện cực lắng. Cấu trúc của bunke đ-ợc chọn theo tính bám dính của bụi. Tuy nhiên, do bụi lắng lại và bám vào bunke và mặt bản cực nên cần phải có một cơ cấu rung, gõ theo chu kỳ vào điện cực và bunke để làm sạch điện cực không cho bụi bám vào bề mặt cực. Khi tháo bunke không tránh đ-ợc việc không khí qua bunke vào thiết bị và do đó làm giảm hiệu suất hoạt động của thiết bị. Hệ thống rung, gõ cần đ-ợc đặt tại vùng bụi chuyển động có hiệu quả và máy rung chỉ đ-ợc phép rung khi cửa thải bụi của bunke mở và nếu bụi không chuyển động đ-ợc mà máy rung cứ làm việc thì bụi sẽ bị nén chặt.
c. Điện cực lắng
Do điện cực lắng là nơi thu bụi nên nó phải có hình dáng sao cho thuận tiện cho việc thu bụi và làm sạch điện cực. Thông th-ờng thì nó có dạng hình trụ tròn có đ-ờng kính 200 300 mm, chiều dài từ 3 5 m. Đôi khi có thể sử dụng các điện cực lắng có tiết diện vuông, sáu cạnh. Các điện cực lắng là các tấm phẳng đôi khi chỉ sử dụng trong thiết bị lọc -ớt vì nếu dùng trong các thiết bị khô khi rung cơ học
43
để tách bụi thì khó tránh khỏi bụi cuốn theo khí ra ngoài. Do đó ng-ời ta th-ờng gắn thêm vào điện cực lắng các túi chứa hoặc màng chứa bụi.
Hình 3.2: Các dạng khác nhau của cực thu bụi trong thiết bị lọc bụi kiểu phiến
1- Tấm phẳng nhẵn 2- Tấm l-ới
3- Tấm chắn song song 4- Kiểu túi
5- Tấm đục lỗ 6- Kiểu miệng loe 7- Tấm l-ợn 8- Kiểu chữ V 9- Kiểu chữ € 10-Kiểu chữ C 11-Kiểu móc câu 12-Kiểu chữ M
44
d. Điện cực quầng sáng
Điện cực quầng sáng là nơi xảy ra các quá trình phóng điện nên phải có cấu trúc thích hợp sao cho hiệu suất của thiết bị là đạt tới mức cao nhất để tạo ra sự phóng điện quầng sáng đều và có c-ờng độ lớn. Điện cực quầng sáng phải bền cơ học, phải cứng vững, chịu đ-ợc tác động của cơ cấu rung lắc, phải chống đ-ợc sự ăn mòn và bền ở nhiệt độ cao. Ta có thể phân điện cực quầng sáng thành hai loại chính:
o Loại không có điểm phóng điện: Các điện cực quầng sáng không có các điểm định vị phóng điện trên điện cực mà sự phóng điện phân bố đều theo chiều dài điện cực.
o Loại có điểm phóng điện: Các điện cực quầng sáng có các điểm phóng điện cố định phân bố dọc theo chiều dài của điện cực. Các điểm phóng điện là các mũi nhọn, các mấu nhọn phân bố trên bề mặt của điện cực.
Hình 3.3: Các dạng khác nhau của cực phóng điện vầng quang
1- Dây thép tròn
2- Dây tiết diện 4 cạnh 3- Kiểu băng
4- Kiểu lò xo
5- Kiểu dây cáp xoắn 6- Băng lật từng đoạn 7- Tiết diện chữ thập 8- 11 : Băng có gai nhọn
45 12- Dây thép gai
13- Băng có gai hai bên
14- Băng kiểu hoa văn trang trí 15- Hình răng c-a
16-17 : băng có mấu nhô ra đều đặn
e. Hệ thống rung, gõ
Để thiết bị lọc bụi hoạt động ở hiệu suất tối -u, l-ợng bụi lắng trên cực góp và các hệ thống phóng điện cần phải đ-ợc -u tiên tháo bỏ, để chúng gây tác động nhỏ nhất đến điều kiện hoạt động điện. Trong thiết bị lọc bụi khô việc tháo bỏ th-ờng đ-ợc thực hiện bằng các tác động rung gõ cơ khí.
Trong các thiết bị lọc bụi khô, việc rung gõ đ-ợc thực hiện bằng một búa lăn quay tròn hoặc nâng hạ thanh năng trên một cái đe đ-ợc nối với các bộ phận đang đ-ợc rung gõ. Hệ thống búa thông th-ờng đ-ợc hoạt động thông qua một trục động cơ điều khiển và thanh nâng hạ cũng đ-ợc điều khiển bằng trục cam động cơ điều khiển hoặc một cơ cầu nâng điện từ.
f. Phễu
Các phần tử bị đánh bật ra khỏi hệ thống các cực góp ban đầu phải đ-ợc chứa trong một thiết bị chứa. Những thiết bị này dạng phễu hình chóp hoặc các máng xối đặt ở d-ới các tr-ờng của thiết bị lọc bụi. Để chắc chắn các phần tử bụi có thể đ-ợc lấy ra tử đó, cần phải mở cửa thải ở đáy dẫn đến một hệ thống rửa trôi cuối cùng. Phễu phải đ-ợc đốt nóng để duy trì bụi ở trên nhiệt độ kết dính, việc đốt nóng đ-ợc thực hiện bằng các dây hoặc các tấm điện đ-ợc điều khiển bằng nhiệt tĩnh tiêu thụ 1.5 kW/ m2, hoặc bằng các bao giảm nhiệt. Để việc thu bụi từ phễu hiệu quả hơn, một vài phễu có các cơ cấu rung và búa gõ đặt ở thành phễu. Nh-ng đôi khi việc sử dụng búa gõ lại có hại vì làm các phần tử dính kết với nhau, do đó việc sử dụng phải đ-ợc đặt tuỳ thuộc hoàn cảnh cụ thể.
g. Thiết bị tạo điện áp cao
o Độ ổn định của điện áp cao, hiệu suất của cả quá trình lọc bụi phụ thuộc vào giá trị điện áp đặt trên điện cực. Khi làm việc điện áp cần đ-ợc giữ ngay d-ới giới hạn phóng điện đánh thủng. Giá trị của điện áp phóng điện đánh thủng phụ thuộc
46
vào các điều kiện vật lý, hoá học của các khí và vào mật độ thu bụi. Vì không thể đo đ-ợc điện áp đánh thủng tức thời, nó chỉ có thể đ-ợc xác định bởi sự đạt tới phóng điện đánh thủng. Bộ phận này có nhiệm vụ điều khiển và giữ ổn định cho điện áp cao 1 chiều.
o Điện áp càng cao thì hiệu suất càng tốt tuy nhiên không đ-ợc v-ợt quá điện áp đánh thủng, phóng hồ quang. Bộ điều khiển điện áp cao làm tăng điện áp lọc bụi tới sự phóng điện đánh thủng. Sau khi xảy ra đánh thủng, điện áp bị ngắt trong một thời gian ngắn và điện áp phụ thuộc vào dãy đánh thủng và vào mật độ đánh thủng đã lựa chọn. Nếu điện áp đánh thủng nằm ở trên điện áp có thể đạt đ-ợc thì sự đánh thủng không thể xảy ra.
h. Phân bố điện áp cao
Mỗi tr-ờng hợp có riêng chuyển mạch 3/5 điểm. Khoá này có thể thao tác từ bên ngoài rào bảo vệ của buồng điện áp cao. Nó dùng để nối thiết bị phát điện áp cao với tr-ờng nào đó hoặc để nối tr-ờng điện nào đó với đất.
i. Khoá nối đất và hệ thống nối đất
o Tất cả các phần chịu điện áp cao của lọc bụi tĩnh điện sẽ đ-ộc nối đất nhờ khóa nối đất khi có nguy hiểm về nổ. Khi khóa đóng thì hệ thống phóng điện đó đ-ợc nối đất và không có hiệu ứng vầng quang hoặc các hồ quang xảy ra bên trong lọc bụi. Do đó, ngăn ngừa đ-ợc sự nổ của hỗn hợp khí.
o Tr-ớc khi đi vào bên trong bộ lọc bụi, tất cả các bộ phận chịu điện áp cao cần phải đ-ợc nối đất bằng tay ở ngay cửa kiểm tra. Điều này là rất quan trọng để bảo vệ ng-ời, chống lại việc đóng vào điện áp cao do sai lầm nào đó. Thiết bị nối đất gồm cáp nối đất, gậy nối đất, các chốt nối đất ở các cửa kiểm tra và các chốt nối đất ở các khung và các điện cực phóng điện.
j. Hệ thống cài đặt cơ khí
Các cửa kiểm tra của thiết bị lọc bụi đ-ợc khoá bởi một hệ thống cài đặt cơ khí để chống lại sự mở không đ-ợc phép. Chúng chỉ có thể đ-ợc mở sau khi cắt điện áp cao và các phần chịu điện áp cao đó đ-ợc nối đất. Ng-ợc lại, điện áp cao không thể đóng vào chừng nào vài cửa kiểm tra còn mở và các phần điện áp cao còn đ-ợc nối đất.
47
Theo cấu trúc về điện: a. Bộ điều áp xoay chiều một pha.
Nhiệm vụ của Bộ điều áp xoay chiều một pha là biến đổi điện áp xoay chiều từ l-ới điện thành điện áp xoay chiều có trị số thích hợp để đ-a tới cuộn sơ cấp của máy biến áp.
Hình 3.4: Bộ điều áp xoay chiều một pha b. Máy biến áp
Thiết bị dùng để nâng điện áp l-ới lên hàng chục KV để sau đó đ-a tới bộ chỉnh l-u tạo điện áp một chiều đ-a ra cao áp lọc.
c. Bộ chỉnh l-u
Là bộ chỉnh l-u cầu một pha biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều cung cấp cho bộ lọc bụi tĩnh điện.