17-Mavzu. Elektrofiltr qurilmasini hisoblash

17-Mavzu. Elektrofiltr qurilmasini hisoblash.
Changli gazlar tarkibidagi kattik zarrachalarni elektr maydon taʼsirida chuktirish boshka cho’ktirish usullariga qaraganda koʻp afzalliklarga ega. Choʻktirish kurilmalari — siklonlarda, yengli filtrlarda, skrubberlarda ogʻirlik kuchi va markazdan kochma kuchlar taʼsirida oʻta mayda zarrachalarni chuktirish mumkin emas. Elektrofiltrlar yordamida gaz tarkibidagi eng kichik, jumladan submikronli (oʻlchami 0,005 mkm dan katta) zarrachalarni ushlash mumkin. Bunday qurilmalarda gaz aralashmalarini ajratish darajasi 99,9 % gacha yetadi. Elektrofiltrlarning gidravlik karshiligi 100-150 Pa gacha buladi, changli gazning temperaturasi — 20 dan +500°S gacha bulishi mumkin. Elektrofiltrning kamchiligi: yuqori metall ushlashlik; oʻlchamlari katta; ish rejimining oʻzgarishiga taʼsirchan; changning portlash va oʻt olish xavfsizligini taʻminlashga yuqori kapital sarflar zarurligi sababli, elektrofiltrdan gazning sarfi katta boʻlganda foydalanish maqsadga muvofiq boʻladi.
Shu kunda gaz boʻyicha ish unumdorligi 1 mln m3/soat dan koʻp boʻlgan elektrofiltrlar mavjud. Elektrofiltrlar nurlanuvchi (manfiy zaryadlangan) va choʻktiruvchi (musbat zaryadlangan) elektrodlardan tashkil topgan boʻladi. Ikkita elektrodlar oʻrtasida yuqori kuchlanishli ( U = 35000-70000 V ) elektr maydoni xosil buladi. Nurlanuvchi elektrod sim shaklida, chuktiruvchi elektrod esa truba yoki plastina shaklida tayyorlanadi. Ushbu elektrodlar oraligʻidagi masofa 100— 200 mm boʻladi. Tarkibida qattiq zarrachalari boʻlgan gaz oqimi yuqori kuchlanishli elektr maydondan oʻtganda ionizatsiya hodisasiga uchraydi, yaʼni uning molekulalari musbat va manfiy zaryadlangan zarrachalarga ajraladi. Bunda butunlay ionlashgan gaz qatlami chugʻlanib, nur va charsillagan ovoz chiqaradi. Bu sim nurlanuvchi elektrod deb ataladi. Manfiy zaryadlangan changning elektronlari nurlanuvchi elektroddan musbat zaryadlangan choʻktirish elektrodlariga tomon harakat qilganda oʻz yoʻlida qattiq zarrachalarga uchraydi va ularni zaryadlaydi. Zaryadlangan zarrachalar choʻktirish elektrodiga yaqinlashganda oʻzining zaryadini beradi va ogirlik kuchi taʼsirida chukadi.Elektrofiltrlar yuqori kuchlanishli oʻzgarmas tokda ishlaydi, chunki tok oʻzgaruvchan boʻlganda zaryadlangan zarrachalar oʻz harakat yoʻnalishini oʻzgartirib, choʻktirish elektrodlarida choʻkishga.ulgurolmay, gaz bilan qurilmadan chiqib ketishi mumkin. Oʻzgarmas tok kuchlanishi 220— 500 V boʻlgan uzgaruvchan tokdan kuchaytiruvchi transformator va toʻgʻrilagich yordamida olinadi. Elektrofiltrning nurlanuvchi elektrodlari tok manbaining manfiy qutbiga, chuktiruvchi elektrodlari esa musbat qutbiga ulanadi. Choʻktirish elektrodining tayyorlanishiga qarab trubali va plastinali elektrofiltrlar boʻladi, biroq ularning ishlash rejimida printsipial farq yuq.

1. 
   trubalarning diametri 150— 300 mm bulib. ularning oʻrtasidan 2 mm li simlar tortilgan, ular nurlanuvchi elektrod vazifasini bajaradi. Tozalanishi kerak boʻlgan gaz qurilmasining pastki qismidan berilib, trubalarning ichidan pastdan yuqoriga qarab harakat qiladi va tozalangandan soʻng yuqoridan chiqib ketadi. Manfiy elektrodlar (yaʼni simlar) umumiy ramaga osilgan bulib, ramalar esa izolyatorlarning ustiga oʻrnatilgan. Elektrodlarga oʻtirib qolgan changlar maxsus mexanizmlar yordamida tebrantirilib, qurilmaning pastki konus qismiga tushiriladi.
   

Elektrofiltrlarning gidravlik qarshiligi juda kichik (10— 15 mm suv ustuni). Bunday filtrlar eng samarali qurilma hisoblanib, katta hajmdagi changli gazlarni ajratish uchun ishlatiladi. Elektrofiltrlar elektrodlarning oʻrnatilishiga koʻra gorizontal va vertikal holda buladi. Xuddi shuningdek, gaz aralashmasi tarkibidagi zarrachalarning holatiga koʻra quruq va nam elektrofiltrlar boʻlishi mumkin. Elektr choʻktirish qurilmasining tuzilishi sodda bulsa ham, unda boradigan jarayon ancha murakkabdir. Shu sababli elektr choʻktirish qurilmalarini umumiy hisoblash usuli ishlab chiqilmagan. Hisoblash paytida tajribadan olingan maʻlumotlardan foydalaniladi. Masalan truba tipidagi qurilmalar uchun tok kuchi J = 0,34-0,5 mА/m, plastinali kurilmalar uchun J= 0,1-0,3 mА/m olinadi; maydon kuchlanganligi 450 kV/m, ish kuchlanishi 35-70 kVt, truba tipidagi qurilmalar uchun gazning tezligi w = 0,8-1,5 m/s, plastinali qurilmalar uchun w = 0,5-1 m/s olinadi.Elektrofiltrlar gaz tarkibida uta mayda zarrachalar va tomchilarning kontsentratsiyasi kam boʻlgan paytda ularni toʻla tozalash uchun ishlatiladi. Bunday qurilmalar, masalan, gaz tarkibidagi qimmatbaho metallarni ajratib olishda, sement va koʻmir changini tutib kolish uchun, sulfat kislota ishlab chiqarishda gaz tarkibidagi kislota tomchilarini ajratib olishda ishlatiladi.
Elektrofiltr. Nurlanuvchi elektrod diametri D ₁=2,5· l0^-3 m, ular orasidagi masofa d=0,24 m va ularning faol uzunligi l=924 m bo'lganida kesim yuzasi F=7,5 m ² Ii gorizontal plastinali elektrofiltrdagi gazning tozalanish darajasini hisoblang. Elektrofiltr ishchi yuzasining umumiy maydoni S=242 m², cho'ktiruvchi elektrodlar soni n=16 , cho'ktiruvchi va nurlanuvchi elektrod lar tekisliklari orasidagi masofa H=0,15 m. Elektr maydonning umumiy uzunligi L=4,8 m, o'rtacha kuchlanishi U_o’r=46 kV.
Elektrofiltrga tarkibida z ₁=40 g/m³ miqdor (standart sharoitlarda) qattiq
zarralar bo'lgan gaz kirmoqda. Gaz tarkibida quyidagi komponentlar mavjud: 13%
C0_2, 65% O, 8,5% H₂0 va 72% N_2.
Sistcmadagi bosim p,=200 kgk/m ² bo'lganida gazning temperaturasi t,= l 50°C. Qattiq zarralarning tarkibi (r radius Ii Ф₁ zarralar) quyida keltirilgan: •

		2,5	5,0	10	15	20	25
r, mm ^1	I I 0,5
Ф1,%	5,0	l0,0	10б0	15,0	20	20	20

Gaz oqimining nisbiy zichligi

E lektr maydonining kritik kuchlanishi