Методические указания к лабораторно-практическому занятию “Расчет электрического фильтра”, страница 2

где  k_o - подвижность ионов при нормальных атмосферных условиях  (101,3 10⁵ Па и Т=20 ^оС );  р - давление газа, Па; Т  - температура газа.

Таблица 1. Подвижность ионов в газах и парах

Газы и пары	Подвижность kо 104 м2/(В с)
	отрицательных	положительных
Азот Аммиак Водород Водяной пар при t= 100 о С Воздух:      cухой      насыщенный водяными      парами t=25 oC Кислород Двуокись углерода	1,84 0,66 8,13 0,57 2,1 1,58 1,84 0,96	1,28 0,57 5,92 0,62 1,32 - 1,32 -

Распределение напряженности поля вдоль центральной силовой линии в пластинчатом электрофильтре

,

а для нейтральной силовой линии

,

где  х - текущая координата от коронирующих электродов к осадительным.

Пример распределения напряженности поля по межэлектродному промежутку представлен на рис. 3.

               Е, кВ/м

               0              2              4              6              8              10         х, см

Рис. 3. Распределение напряженности поля по межэлектродному промежутку в пластинчатом электрофильтре (r₀ = 0,25 мм, Н = 12,5 см, а = 6 см, V = 40 кВ):

1 - против провода; 2 - посредине между проводами.

В практике электрогазоочистки в пластинчатых электрофильтрах используют среднее значение напряженности поля

 .                             (7)

Линейная плотность тока обычно представляется уравнением вольт-амперной характеристикой коронного разряда

  , А/м,                  (8)                    

где с - постоянная, зависящая от конструкции электрофильтра и подвижности ионов.

Для трубчатого электрофильтра

    .                      (9)

Для пластинчатого электрофильтра

 ,      (10)

где  f - коэффициент, зависящий от отношения Н/а.

Н/а	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5
f	0,08	0,068	0,046	0,035	0,027	0,022	0,0175	0,015	0,013	0,0115

Коэффициент полезного действия (эффективность) электрической очистки газа. Фракционная эффективность очистки газа ( монодисперсной пыли ) при постоянной концентрации  поперечном сечении электрофильтра, неизменной скорости газа и скорости дрейфа частицы рассчитывается по формуле:

для трубчатого электрофильтра  ;     (11)                

для пластинчатого электрофильтра     ,          (12)

где w_д - скорость дрейфа частиц ( скорость направленного движения заряженных частиц к осадительным электродам ), м/с; V_г - скорость газов в электрофильтре, м/с; L - длинна электрофильтра, м.

Скорость дрейфа частицы в электрофильтре обусловлена силовым действием электрического поля и силой сопротивления среды. Для крупных частиц радиусом r_ч >> 1мкм скорость дрейфа пропорциональна их размеру и квадрату напряженности электрического поля

,         (13)

где  m - вязкость газа, Н×с/м² .

Для мелких частиц радиусом r₄ < 1мкм скорость дрейфа с учетом поправки Кенингема - Милликена

    ,            (14)

где  -  поправка Кенингема – Милликена; А = 0,815...1,63 - численный коэффициент; l =  10^-7 м - длина среднего  свободного пробега молекул газа.

Вязкость газа m (динамический коэффициент вязкости ) при рабочей температуре t  ^o C находят из выражения

,    (15)

где m_о - вязкость газа при температуре 0 ⁰ С и давлении 101,3 × 10⁵ Па (для воздуха m_о = 17,5 × 10⁶ Н × с/м²); С - константа (для воздуха С=124 ).

Общий коэффициент очистки

,                                (16)

где h_ф - фракционная эффективность; Ф_ф - фракционный состав пыли, %.

2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ДЛЯ ВЫБОРА ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ

2.1. Определяются с исходными данными: объем очищаемого газа, температура газа, давление или разряжения газов Р_Г, фракционный состав пыли, рабочее напряжение электрофильтра, геометрические параметры электрофильтра;

2.2. Определяют плотность газов при рабочих условиях по формуле (2);

2.3. Определяют расход газа V_Г при рабочих условиях, м³/с;

2.4. Задаваясь скоростью газа u_Г в электрофильтре получают необходимую площадь поперечного сечения электрофильтра, м², по формуле: