Электрофильтры

Электрофильтром называется пылеуловитель, в котором запыленный газ подвергают действию электрического поля высокого напряжения, образуемого между двумя электродами. По форме осадительных электродов электрофильтры делят на трубчатые и пластинчатые, а по движению газов — на горизонтальные (только пластинчатые) и вертикальные (пластинчатые и трубчатые). По состоянию уловленной пыли электрофильтры называются сухими, когда пыль улавливают в сухом виде, и мокрыми, когда газы влажные из-за конденсации паров воды и пыль улавливают в мокром виде (в виде пульпы).
Трубчатые электрофильтры состоят из отдельных секций труб диаметром 200—360 мм. В центре каждой трубы (осадительный электрод) строго по ее оси подвешивают по одной проволоке (называемой коронирующий электрод), которую оттягивают грузом. Схема электрофильтра с преобразователем тока дана на рис. 61.

Электрофильтры питаются постоянным током высокого напряжения. Для того чтобы электрофильтр работал хорошо, надо к проволоке (коронирующему электроду) подвести ток напряжением 50000—90000 В и придать частице пыли отрицательный заряд. Чтобы частица пыли получила отрицательный заряд, надо иметь в электрическом поле свободные электроны — элементарные частицы, несущие отрицательный заряд.
Для получения в электрическом поле электрофильтра свободных электронов к проволоке подводят постоянный ток высокого напряжения от отрицательного полюса выпрямителя тока. Газ пропускают через трубу снизу вверх. В результате газ вокруг проводника электролизуется, частицы газа электрически зарядятся и газ становится проводником электрического тока, попадая в которое частицы пыли заряжаются. Появление заряженных газовых частиц (молекул) вокруг проволоки наблюдают в виде голубого кольцевого свечения, называемого короной. Поэтому проволока называется коронирующей проволокой или коронирующим электродом. Для того чтобы частицы пыли, несущие отрицательный заряд, двигались по направлению к осадительному электроду, его заземляют, т. е. соединяют металлическим проводником с землей. Известно, что одноименно заряженные тела отталкиваются одно от другого, а разноименно заряженные притягиваются. Поэтому частицы пыли, несущие отрицательный заряд, двигаются от коронирующего электрода к положительному осадительному электроду и осаждаются на внутренней стенке трубы.
Трубы периодически встряхивают, и пыль падает в расположенный под трубами бункер. Коронирующие электроды также периодически встряхивают для очистки их от пыли. В отличие от сухих электрофильтров пыль, осевшую на осадительных и коронирующих электродах, в мокрых электрофильтрах удаляют не встряхиванием, а промывкой. Постоянный ток высокого напряжения получается выпрямлением переменного тока. Ток высокого напряжения получают при помощи повышающего трансформатора, который имеет две катушки — одну, к которой подводится ток низкого (400—500 В) напряжения, эта катушка имеет малое число витков из толстой медной проволоки, и вторую, в которой ток низкого напряжения первой катушки превращается в ток высокого (до 90 000 В) напряжения (вторая катушка имеет большое число витков из тонкой медной проволоки). Напряжение во вторичной катушке тем больше, чем больше число витков медной проволоки. Так как мощность при этом остается постоянной, то сила тока во вторичной обмотке уменьшается во столько раз, во сколько раз увеличивается напряжение тока. Обычно сила тока во вторичной обмотке, подводимая к коронирующим электродам, равна 0,18—0,22 А при напряжении 90000 В. Тогда мощность трансформатора равна

Ниже приведена характеристика трубчатого электрофильтра:

Принцип действия и условия работы пластинчатого электрофильтра не отличаются от только что описанного, но вместо труб в нем параллельно расположены пластины, между которыми висят на расстоянии 100—150 мм коронирующие электроды.
Электрофильтры требуют тщательного наблюдения и ухода. При неправильном регулировании температуры, электрического режима, влажности или скорости очищаемого газа коэффициент полезного действия резко падает. Электрофильтры применяются для очистки газов при обжиге файнштейна, концентратов, а также после конверторов и шахтных печей, газы которых идут на получение серной кислоты или элементарной серы Электрофильтры расходуют меньше энергии, чем рукавные, но плохо улавливают пыль, содержащую большое количество окислов металлов.