ఎలక్ట్రిక్ గ్యాస్ క్లీనింగ్ - ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ అవక్షేపణల ఆపరేషన్ యొక్క భౌతిక ఆధారం

మీరు బలమైన విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క చర్య యొక్క జోన్ గుండా మురికి వాయువును దాటితే, అప్పుడు సిద్ధాంతపరంగా ధూళి కణాలు విద్యుత్ ఛార్జ్ పొందండి మరియు వేగవంతం చేయడం ప్రారంభమవుతుంది, విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క శక్తి రేఖల వెంట ఎలక్ట్రోడ్లకు కదులుతుంది, వాటిపై నిక్షేపణ ఉంటుంది.

ఏదేమైనా, ఏకరీతి విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క పరిస్థితులలో, మాస్ అయాన్ల ఉత్పత్తితో ప్రభావ అయనీకరణను పొందడం సాధ్యం కాదు, ఎందుకంటే ఈ సందర్భంలో ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య అంతరాన్ని నాశనం చేయడం ఖచ్చితంగా జరుగుతుంది.

కానీ విద్యుత్ క్షేత్రం అసమానంగా ఉంటే, అప్పుడు ప్రభావం అయనీకరణం గ్యాప్ యొక్క విచ్ఛిన్నానికి దారితీయదు. ఉదాహరణకు, దరఖాస్తు చేయడం ద్వారా దీనిని సాధించవచ్చు బోలు స్థూపాకార కెపాసిటర్, సెంట్రల్ ఎలక్ట్రోడ్ దగ్గర, ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ ఒత్తిడి E బయటి స్థూపాకార ఎలక్ట్రోడ్ దగ్గర కంటే చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది.

సెంట్రల్ ఎలక్ట్రోడ్ దగ్గర, ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ బలం గరిష్టంగా ఉంటుంది, దాని నుండి బయటి ఎలక్ట్రోడ్‌కు వెళ్లేటప్పుడు, బలం E మొదట త్వరగా మరియు గణనీయంగా తగ్గుతుంది, ఆపై తగ్గుతూనే ఉంటుంది, కానీ నెమ్మదిగా ఉంటుంది.

ఎలక్ట్రోడ్‌లకు వర్తించే వోల్టేజ్‌ను పెంచడం ద్వారా, మేము మొదట స్థిరమైన సంతృప్త ప్రవాహాన్ని పొందుతాము మరియు వోల్టేజ్‌ను మరింత పెంచడం ద్వారా, సెంట్రల్ ఎలక్ట్రోడ్ వద్ద ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ బలం ఒక క్లిష్టమైన విలువకు మరియు షాక్ ప్రారంభానికి పెరగడాన్ని మనం గమనించగలుగుతాము. దాని దగ్గర అయనీకరణం.

వోల్టేజ్ మరింత పెరిగినందున, ప్రభావం అయనీకరణం సిలిండర్‌లో పెరుగుతున్న పెద్ద ప్రాంతంలో వ్యాపిస్తుంది మరియు ఎలక్ట్రోడ్‌ల మధ్య గ్యాప్‌లో కరెంట్ పెరుగుతుంది.

ఫలితంగా, కరోనా ఉత్సర్గ సంభవిస్తుంది ధూళి కణాలను ఛార్జ్ చేయడానికి అయాన్ ఉత్పత్తి సరిపోతుంది, గ్యాప్ యొక్క చివరి విచ్ఛిన్నం ఎప్పటికీ జరగదు.

వాయువులో ధూళి కణాలను ఛార్జ్ చేయడానికి కరోనా ఉత్సర్గను పొందేందుకు, ఒక స్థూపాకార కెపాసిటర్ మాత్రమే అనుకూలంగా ఉంటుంది, కానీ వాటి మధ్య అసమాన విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని అందించగల ఎలక్ట్రోడ్ల యొక్క విభిన్న కాన్ఫిగరేషన్ కూడా సరిపోతుంది.

ఉదాహరణకు, విస్తృతంగా ఎలక్ట్రోఫిల్టర్లు, దీనిలో సమాంతర పలకల మధ్య అమర్చబడిన ఉత్సర్గ ఎలక్ట్రోడ్‌ల శ్రేణిని ఉపయోగించి అసమాన విద్యుత్ క్షేత్రం ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది.

క్రిటికల్ స్ట్రెస్ మరియు కరోనా సంభవించే క్రిటికల్ స్ట్రెస్ యొక్క నిర్ణయం సంబంధిత విశ్లేషణాత్మక డిపెండెన్సీల కారణంగా చేయబడుతుంది.

అసమాన విద్యుత్ క్షేత్రంలో, ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య వివిధ స్థాయిల అసమానతతో రెండు ప్రాంతాలు ఏర్పడతాయి. కరోనా ప్రాంతం సన్నని ఎలక్ట్రోడ్ దగ్గర వ్యతిరేక సంకేత అయాన్లు మరియు ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ల ఉత్పత్తిని ప్రోత్సహిస్తుంది.

ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు, ప్రతికూల అయాన్లతో పాటు, సానుకూల బాహ్య ఎలక్ట్రోడ్‌కు వెళతాయి, అక్కడ అవి తమ ప్రతికూల చార్జ్‌ను ఇస్తాయి.

ఇక్కడ కరోనా ఒక ముఖ్యమైన వాల్యూమ్ ద్వారా వేరు చేయబడుతుంది మరియు ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య ప్రధాన ఖాళీ ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ప్రతికూలంగా ఛార్జ్ చేయబడిన అయాన్లతో నిండి ఉంటుంది.

గొట్టపు ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ప్రెసిపిటేటర్లలో, 20 నుండి 30 సెం.మీ వ్యాసం కలిగిన నిలువు గొట్టాల గుండా పంపబడుతుంది, గొట్టాల మధ్య అక్షాల వెంట 2 - 4 మిమీ ఎలక్ట్రోడ్లు విస్తరించి ఉంటాయి. ట్యూబ్ ఒక సేకరించే ఎలక్ట్రోడ్, చిక్కుకున్న దుమ్ము దాని అంతర్గత ఉపరితలంపై స్థిరపడుతుంది.

ప్లేట్ ప్రెసిపిటేటర్ ప్లేట్‌ల మధ్య కేంద్రీకృతమై ఉన్న డిశ్చార్జ్ ఎలక్ట్రోడ్‌ల వరుసను కలిగి ఉంటుంది మరియు ధూళి ప్లేట్‌లపై స్థిరపడుతుంది.అటువంటి అవక్షేపణ ద్వారా దుమ్ముతో కూడిన వాయువు వెళ్ళినప్పుడు, ధూళి కణాలపై అయాన్లు గ్రహించబడతాయి మరియు తద్వారా కణాలు త్వరగా ఛార్జ్ చేయబడతాయి. ఛార్జింగ్ సమయంలో, ధూళి కణాలు సేకరించే ఎలక్ట్రోడ్ వైపు కదులుతున్నప్పుడు వేగవంతం అవుతాయి.

బయటి జోన్‌లో దుమ్ము కదలిక వేగాన్ని నిర్ణయించే అంశాలు కరోనా ఉత్సర్గ కణ ఛార్జ్ మరియు ఏరోడైనమిక్ పవన శక్తితో విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క పరస్పర చర్య.

ధూళి కణాలను సేకరించే ఎలక్ట్రోడ్ వైపు తరలించడానికి కారణమయ్యే శక్తి- ఎలక్ట్రోడ్ల విద్యుత్ క్షేత్రంతో కణాల ఛార్జ్ యొక్క పరస్పర చర్య యొక్క కూలంబ్ శక్తి… కణం సేకరించే ఎలక్ట్రోడ్ వైపు కదులుతున్నప్పుడు, యాక్టివ్ కూలంబ్ ఫోర్స్ హెడ్ డ్రాగ్ ఫోర్స్ ద్వారా బ్యాలెన్స్ చేయబడుతుంది. ఈ రెండు శక్తులను సమం చేయడం ద్వారా సేకరించే ఎలక్ట్రోడ్‌కు కణం యొక్క డ్రిఫ్ట్ వేగాన్ని లెక్కించవచ్చు.

ఎలక్ట్రోడ్‌పై కణ నిక్షేపణ నాణ్యత అటువంటి కారకాలచే ప్రభావితమవుతుంది: కణ పరిమాణం, వాటి వేగం, వాహకత, తేమ, ఉష్ణోగ్రత, ఎలక్ట్రోడ్ ఉపరితలం యొక్క నాణ్యత మొదలైనవి.కానీ చాలా ముఖ్యమైన విషయం దుమ్ము యొక్క విద్యుత్ నిరోధకత. అతిపెద్ద ప్రతిఘటన దుమ్ము సమూహాలుగా విభజించబడింది:

104 ఓం * సెం.మీ కంటే తక్కువ నిర్దిష్ట విద్యుత్ నిరోధకత కలిగిన దుమ్ము

అటువంటి కణం ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన సేకరించే ఎలక్ట్రోడ్‌తో సంబంధంలోకి వచ్చినప్పుడు, అది వెంటనే దాని ప్రతికూల చార్జ్‌ను కోల్పోతుంది, తక్షణమే ఎలక్ట్రోడ్‌పై సానుకూల చార్జ్‌ను పొందుతుంది. ఈ సందర్భంలో, కణాన్ని వెంటనే ఎలక్ట్రోడ్ నుండి సులభంగా తీసుకెళ్లవచ్చు మరియు శుభ్రపరిచే సామర్థ్యం పడిపోతుంది.

104 నుండి 1010 ఓం * సెం.మీ వరకు నిర్దిష్ట విద్యుత్ నిరోధకత కలిగిన దుమ్ము.

ఇటువంటి దుమ్ము ఎలక్ట్రోడ్లో బాగా స్థిరపడుతుంది, పైపు నుండి సులభంగా కదిలిస్తుంది, వడపోత చాలా సమర్థవంతంగా పనిచేస్తుంది.

1010 ఓం * సెం.మీ కంటే ఎక్కువ నిర్దిష్ట విద్యుత్ నిరోధకత కలిగిన దుమ్ము.

ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ప్రెసిపిటేటర్ ద్వారా దుమ్ము సులభంగా సంగ్రహించబడదు. అవక్షేపణ కణాలు చాలా నెమ్మదిగా బయటకు వస్తాయి, ఎలక్ట్రోడ్‌పై ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన కణాల పొర మందంగా మారుతుంది. చార్జ్ చేయబడిన పొర కొత్తగా వచ్చే కణాల నిక్షేపణను నిరోధిస్తుంది. శుభ్రపరిచే సామర్థ్యం తగ్గుతుంది.

అత్యధిక విద్యుత్ నిరోధకత కలిగిన దుమ్ము - మాగ్నసైట్, జిప్సం, సీసం యొక్క ఆక్సైడ్లు, జింక్ మొదలైనవి. అధిక ఉష్ణోగ్రత, మరింత తీవ్రంగా ధూళి నిరోధకత మొదట పెరుగుతుంది (తేమ బాష్పీభవనం కారణంగా), ఆపై ప్రతిఘటన పడిపోతుంది. వాయువును తేమ చేయడం మరియు దానికి కొన్ని కారకాలను (లేదా మసి, కోక్ యొక్క కణాలు) జోడించడం ద్వారా, మీరు దుమ్ము నిరోధకతను తగ్గించవచ్చు.

ఫిల్టర్‌లోకి ప్రవేశించినప్పుడు, కొంత దుమ్ము గ్యాస్ ద్వారా తీయబడవచ్చు మరియు మళ్లీ తీసుకువెళ్లవచ్చు, ఇది గ్యాస్ వేగం మరియు సేకరించే ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క వ్యాసంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఇప్పటికే చిక్కుకున్న దుమ్మును వెంటనే నీటితో శుభ్రం చేయడం ద్వారా ద్వితీయ ప్రవేశాన్ని తగ్గించవచ్చు.

ఫిల్టర్ యొక్క ప్రస్తుత-వోల్టేజ్ లక్షణం కొన్ని సాంకేతిక కారకాలచే నిర్ణయించబడుతుంది.అధిక ఉష్ణోగ్రత, అధిక కరోనా కరెంట్; అయినప్పటికీ, బ్రేక్‌డౌన్ వోల్టేజ్‌లో తగ్గుదల కారణంగా ఫిల్టర్ యొక్క స్థిరమైన ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్ తగ్గుతుంది. అధిక తేమ అంటే తక్కువ కరోనా కరెంట్. ఎక్కువ గ్యాస్ వేగం అంటే తక్కువ కరెంట్.

గ్యాస్ క్లీనర్ - కరోనా కరెంట్ ఎక్కువ, గ్యాస్ డస్టియర్ - కరోనా కరెంట్ తక్కువగా ఉంటుంది. బాటమ్ లైన్ ఏమిటంటే, అయాన్లు ధూళి కంటే 1000 రెట్లు ఎక్కువ వేగంగా కదులుతాయి, కాబట్టి కణాలు ఛార్జ్ అయినప్పుడు, కరోనా కరెంట్ తగ్గుతుంది మరియు ఫిల్టర్‌లో ఎక్కువ ధూళి ఉంటే, కరోనా కరెంట్ తక్కువగా ఉంటుంది.

చాలా దుమ్ముతో కూడిన పరిస్థితులలో (Z1 25 నుండి 35 g / m23) కరోనా కరెంట్ దాదాపు సున్నాకి పడిపోతుంది మరియు ఫిల్టర్ పని చేయడం ఆగిపోతుంది. దీనిని క్రౌన్ లాకింగ్ అంటారు.

లాక్ చేయబడిన కరోనా ఫలితంగా ధూళి కణాలకు తగినంత ఛార్జ్ అందించడానికి అయాన్ల కొరత ఏర్పడుతుంది. కిరీటం చాలా అరుదుగా పూర్తిగా లాక్ చేయబడినప్పటికీ, ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ అవక్షేపణ మురికి వాతావరణంలో బాగా పని చేయదు.

మెటలర్జీలో, ప్లేట్ ఎలక్ట్రోఫిల్టర్లు చాలా తరచుగా ఉపయోగించబడతాయి, అధిక సామర్థ్యంతో వర్గీకరించబడతాయి, తక్కువ శక్తి వినియోగంతో 99.9% వరకు ధూళిని తొలగిస్తుంది.

ఎలక్ట్రోఫిల్టర్‌ను లెక్కించేటప్పుడు, దాని పనితీరు, ఆపరేషన్ సామర్థ్యం, ​​కరోనాను సృష్టించడానికి శక్తి వినియోగం, అలాగే ఎలక్ట్రోడ్ల ప్రస్తుత లెక్కించబడుతుంది. ఫిల్టర్ యొక్క పనితీరు దాని క్రియాశీల విభాగం యొక్క ప్రాంతం ద్వారా కనుగొనబడింది:

ఎలక్ట్రోఫిల్టర్ యొక్క క్రియాశీల విభాగం యొక్క ప్రాంతాన్ని తెలుసుకోవడం, ప్రత్యేక పట్టికలను ఉపయోగించి తగిన ఫిల్టర్ డిజైన్ ఎంపిక చేయబడుతుంది. ఫిల్టర్ సామర్థ్యాన్ని కనుగొనడానికి, సూత్రాన్ని ఉపయోగించండి:

ధూళి కణాల పరిమాణం గ్యాస్ అణువుల సగటు ఉచిత మార్గం (సుమారు 10-7 మీ)కి అనుగుణంగా ఉంటే, అప్పుడు వాటి విచలనం యొక్క వేగాన్ని సూత్రం ద్వారా కనుగొనవచ్చు:

పెద్ద ఏరోసోల్ కణాల డ్రిఫ్ట్ వేగం సూత్రం ద్వారా కనుగొనబడుతుంది:

ప్రతి ధూళి భిన్నం కోసం ఫిల్టర్ యొక్క సామర్థ్యం విడిగా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది, దాని తర్వాత ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ అవక్షేపణ యొక్క మొత్తం సామర్థ్యం స్థాపించబడింది:

ఫిల్టర్‌లోని విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క ఆపరేటింగ్ తీవ్రత దాని నిర్మాణం, ఎలక్ట్రోడ్‌ల మధ్య దూరం, కరోనా ఎలక్ట్రోడ్‌ల వ్యాసార్థం మరియు అయాన్ల కదలికపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఎలక్ట్రోఫిల్టర్ కోసం సాధారణ ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్ పరిధి 15 * 104 నుండి 30 * 104 V / m వరకు ఉంటుంది.

ఘర్షణ నష్టాలు సాధారణంగా గణించబడవు, కానీ కేవలం 200 Pa అని ఊహిస్తారు. కరోనాను సృష్టించడానికి శక్తి వినియోగం సూత్రం ద్వారా కనుగొనబడుతుంది:

మెటలర్జికల్ ధూళిని సేకరించేటప్పుడు కరెంట్ ఈ క్రింది విధంగా స్థాపించబడింది:

ఎలక్ట్రోఫిల్టర్ యొక్క ఇంటర్ఎలెక్ట్రోడ్ దూరం దాని నిర్మాణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. దుమ్ము సేకరణ యొక్క అవసరమైన డిగ్రీని బట్టి సేకరించే ఎలక్ట్రోడ్ల పొడవు ఎంపిక చేయబడుతుంది.

క్లీన్ డైఎలెక్ట్రిక్స్ మరియు క్లీన్ కండక్టర్ల నుండి ధూళిని సంగ్రహించడానికి ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ అవక్షేపణలను సాధారణంగా ఉపయోగించరు. సమస్య ఏమిటంటే, అధిక వాహక కణాలు సులభంగా ఛార్జ్ చేయబడతాయి, అయితే అవి సేకరించే ఎలక్ట్రోడ్ వద్ద కూడా త్వరగా బయటకు వస్తాయి మరియు అందువల్ల గ్యాస్ స్ట్రీమ్ నుండి వెంటనే తొలగించబడతాయి.

విద్యుద్వాహక కణాలు సేకరించే ఎలక్ట్రోడ్‌పై స్థిరపడతాయి, దాని ఛార్జ్‌ను తగ్గిస్తాయి మరియు రివర్స్ కరోనా ఏర్పడటానికి దారితీస్తాయి, ఇది ఫిల్టర్ సరిగ్గా పనిచేయకుండా నిరోధిస్తుంది. ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ప్రెసిపిటేటర్ యొక్క సాధారణ ఆపరేటింగ్ డస్ట్ కంటెంట్ 60 g / m23 కంటే తక్కువగా ఉంటుంది మరియు ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ అవక్షేపణలను ఉపయోగించే గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత +400 ° C.

ఈ అంశంపై కూడా చూడండి:

ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఫిల్టర్లు - పరికరం, ఆపరేషన్ సూత్రం, అప్లికేషన్ యొక్క ప్రాంతాలు