Промышленная очистка газов - Страус В.
Скачать (прямая ссылка):
где е — диэлектрическая проницаемость частиц; К — постоянная интегрирования.
Значения постоянной можно определить как [626]
*~* + ъ{Цг)' (Х.20)
где значение Co указано в уравнении (Х.4). Теперь напряженности электрического поля с учетом как пыли, так и пространственного заряда, выражается
-i т)‘\Т
При малой величине ЗеЛ/(е+2), т. е. гораздо меньше единицы, экспоненциальный член в уравнении (Х.21) может быть разложен, а уравнение упрощено
В отсутствие пыли данное уравнение будет сведено к уравнению (Х.12), так как для больших радиусов, т. е. при малой величине Cq /г2 данный член можно отбросить, и тогда уравнение (Х.22) упрощается до вида
Чі('+ттг)Г
444
Было предложено [626] при обычно встречающейся запыленности член в круглых скобках раскладывать в ряд, а все члены, кроме членов первого порядка, отбрасывать. Тогда для электрофильтра типа «электрод в трубке» уравнение (Х.22) приобретает вид
Для электрофильтра пластинчатого типа то же самое уравнение можно по аналогии записать следующим образом:
Из уравнения (Х.24) видно, что напряженность электрического поля является функцией ионного тока і и подвижности ионов Ui, и при наличии частиц становится больше и также зависит от суммарной площади их поверхности А.
Лоуэ и Лукас [531] рассчитали напряженность электрического поля в трубчатом электрофильтре с радиусом 130 мм при напряжении 40 кВ для следующих случаев:
1) нулевая запыленность и нулевой ионный ток — уравнение
2) нулевая запыленность, ионный ток составляет 80 мкА/м разрядного электрода;
3) запыленность принимается эквивалентной летучей золе с
концентрацией 18 г/м3 и полезной площадью поверхности 8,3 м2/м3 газа, а ионный ток составляет пппп
SO мкА/ім ікоронирующего элек- ZBODr-T-.
трода.
Характеристика рассчитан- - ~~~7
ных напряженностей электрических полей показана на ^pnnn-
рис. Х-5. I I
Ток короны і в электро- ‘Ц I
фильтре является функцией Sg IBOD- і
приложенного напряжения V,
(Х.24)
(Х.24а)
(Х.2);
Рис. Х-5. Напряженность электрического поля в трубке электрофильтра При различных условиях (расчетная) [531]:
подвижности ионов Ui и раз-
2 — нулевая запыленность, нулевой ионный т°к; 3 — нулевая запыленность, ток, равней 82 мкА/м короннрующего электрода; ¦* запыленность, ток, равный 82 мкА/м
^ поверхность короннрующего электрода:
2 — HVJIPRfltr ¦аяпкитрынпг.тк HWipRnft минный
нулевая запыленность, нулевой ионный
25 50 J5 юо 125
Расстояние от оси, мм
короннрующего электрода.
445
меров электрофильтра. Для агрегата типа «электрод в трубке» с малыми токами Таунсенд [866] .и др. еьивели следующее уравнение путем интегрирования уравнения (Х.12):
2U1
R^la(RiIR1)
V(V-Vk)
(Х.25)
Данное уравнение было видоизменено Фейзелом и Парсонсом [948] с учетом ширины короны на коронирующем электроде S, наружная кромка которой характеризуется критической напряженностью электрического поля Екр:
2ut
1 = Rl In (R2IR1 + S) vW- ук) <Х-26>
При этом предполагают, что ширина кольцевого слоя короны увеличивается с ростом потенциала (V—Vk). Убедительнее выглядят эмпирические зависимости, например предложенная Шаффер-сом [948]
Rs In (R2IR1 -Ь S) J <Х-27>
Здесь х=2 при Rz/Ri> 1000 и X=Ig(R2IRi-^S) при R2/Ri<1000 до тех пор, пока х<2. Иначе это значение х должно применяться в качестве предельного. Предполагают также, что ширина слоя короны S в данном уравнении является постоянной величиной, равной 0,3 мм.
Sooot -4woo Яооо
Z Z, 53 4 S Є 7SS/0 Y-VlifHP
а
г 2,5 3 *t 5 6 ISSjO і
Рис. Х-6. Зависимость ионного тока от потенциала при различных температурах [948] для положительной короны (а) и для отрицательной короны (б):
J — прн 100°С; 2— при 200 “С; 3 — прн 300 °С; 4— при 400 °С; 5 — при 500'С; 6 — при 600 °С;
(V, в кВ):
Т-°С Kn.m„ Yn^п Т.*С
100
200
300
о»пол
6.5
5.5 5,0
Оютр
6.5
5.5
4.5
400
500
600
о>пол
4,5
4.0
3.0
' OrOTP
4.0 3,5
3.0
446
ТАБЛИЦА Х-2
Значения х, ? и ?/KT в уравнении (Х.29) различных газов [948]*
іратура, °С V «в X ? ?/Vr
Воздух - -отрицательная корона
100 6,5 1,72 4,5 0,234
200 5,5 1,62 8,5 0,390
300 4,5 1,76 14,5 0,605
400 4,0 1,62 34,0 1,31
500 3,5 1,75 48,0 1,72
600 3,0 1,84 62,0 2,10
Воздух - - положительная корона
100 6,5 1,52 3,0 0,155
200 5,5 1,56 4,3 0,197
300 4,5 1,58 5,3 0,220
400 4,0 1,60 6,8 0,260
500 3,5 1,55 7,8 0,280
600 3,0 1,61 9,0 0,304
Смесь воздуха с водяным паром** — отрицательная и положительная корона
200 5,0 1,65 2,1 0,097
300 4,5 1,67 3,2 0,133
400 4,0 1,60 5,0 0,192
* Результаты других исследований приведены в табл. Х-3.
** Плотность 405 г/м3, точка росы — 72 0C.
Другая эмпирическая зависимость между током короны и напряжением предложена Коллером и Фремонтом [459]
l = ?Va (Х.28)
Величины а, .? — постоянные для отдельного газа и, по определению Коллера и Фремонта, составляют а=4,2 для воздуха и 2,8 для хлористого метила, что превышает значения, найденные другими исследователями, которые получили а= 1,6 для воздуха.
