Đề tài Lọc bụi tĩnh điện

à ảnh hưởng của lực này đến sự chuyển động của hạt thực tế có thể bỏ qua, lực cơ khí gây cho điện tích được cảm ứng bởi điện trường: Fu=4p Trong đó: x- tọa độ trùng với hướng điện trường. Tại các điểm khác nhau, giữa các điện tích ,cường độ từ trường không như nhau. Tuy nhiên 1 lực thay đổi chỉ trong vùng nhỏ ở điện cực quầng và dE/dx nhận trị số âm. Vì vậy chỉ nơi gián tiếp gần cực quầng ,có thể xuất hiện tác dụng của các lực này nên các hạt lớn. Đối với hạt lớn ,bên ngoài vùng tích điện quầng ,cường độ điện trường thay đổi yếu và có thể coi là không đổi nghĩa là các hạt lớn tích điện ở giữa dE/dx = 0 và ảnh hưởng của lực Fu bỏ qua. Tác dụng cơ học của dòng ion lên phần tử khí trong điện trường gây nên chuyển động của khí theo hướng về cực lắng mang tên gió điện. Gió điện phát sinh khi điện tích có hình mũi nhọn và bắt đầu từ điểm cực quầng Tốc độ gió điện V' gần tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách đến dây quầng sáng ,đạt 0,5-1m/s và có thể tính : V'=5,34.10-7 Trong đó: E-cường độ từ trường V/m H-khoảng cách giữa cực lắng và cực quầng sáng,m Sơ đồ chuyển động của khí dưới tác động của gió điện cực lắng 2- cực quầng 4 - điểm cực quầng 3-sự chuyển động của cuộn của phần tử khí Gió điện gây tập trung ion và hạt trong bộ khử bụi, gió điện ảnh hưởng lớn đến hạt nhỏ so với hạt lớn. Như hạt r =1mm có cường độ 10.104V/m ,chịu tốc độ gió 0,2m/s còn tốc độ của nó do điện trường gây ra (lực Culông) là 0,015m/s, khi cũng điều kiện như vậy hạt có r = 250mm có tốc độ 0,2m/s và 1,36m/s. Tốc độ mang hạt theo gió với r=1mm có thể có tốc độ chuyển động lớn dưới ảnh hưởng của điện trường. Đối với hạt thô (r>50mm) thì ảnh hưởng gió điện tới tốc độ chuyển động là không đáng kể. Lực cơ bản tác dụng lên hạt là lực cu lông, tác động của điện trường nên điện tích hạt (Lực Niutơn): F= qn.Eoc=n.e.Eo c=4pe0E0Eo c r2d Trong đó: Eo c - Cường độ điện trường cực lắng ,V/m E0 - Cường độ điện trường tích điện ,V/m n-Số điện tích trên hạt e-điện tích cực quầng (Culông) r-Bán kính hạt,m d-Chỉ số tính chất điện môi của hạt Lực này ngoài vùng cực quầng hướng tới cực lắng. Ngoài vùng cực quầng một số hạt tích điện dương và chuyển động về phía cực quầng. Khi chuyển động trong điện trường ,các hạt tích điện gặp trở lực phụ thuộc vào kích thước ,tốc độ chuyển động cũng như độ nhớt. Theo định luật Stốc tác động với hạt có d =2-50mm và tốc độ chuyển động bình thường trong bộ lọc ,trở lực bằng: Fc=6pmrwn (6) m- hệ số nhớt động của khí (N.s)/m2 r-bán kính hạt ,m wn - tốc độ hạt ,m/s Đối với hạt d = 0,1-2 mm cần theo phương trình (6) w'n = wn(1+ASM/r) Trong đó: A- hằng số (0,815-1,63) SM- Đường đi tự do trung bình của phần tử ,m,đối với khí SM=107m Khi các hạt tích điện chuyển động ,lực tác động lên nó của điện trường nhanh chóng cân bằng với trở lực của môi trường : 6pmrwn = 4pe0E0 Eocr2d suy ra: wn Đối với thiết bị lọc điện một vùng(một gian đoạn) thì E0=Eoc=E và d=2 chúng ta nhận được công thức tính toán để xác định tốc độ chuyển động chuyển động hạt có kích thước từ 2-50mm trong bộ khử bụi (m/s) 3.3-Phương trình của thiết bị lọc bụi bằng điện: Đầu tiên xét trường hợp thiết bị lọc bụi điện kiểu ống, bán kính ống cực dương hút bụi là R, đường kính dây kim loại cực quầng sáng ở giữa rất nhỏ so với bán kính R ta có thể bỏ qua. Ta chọ trục x trùng với dây điện cực quầng sáng – tức trục của ống hình trụ và trục y là trục vuông góc theo phương bán kính của hình trụ. H.vẽ 9.5(p175) Nếu dòng khí chuyển động trong ống với vận tốc trung bình tương đối nhỏ tức là chế độ chuyển động của khí mang tính chất chảy tầng thì trường vận tốc trên mặt cắt ngang của ống sẽ có dạng gần như parabol. Lúc đó vận tốc dòng khí chảy dọc theo trục x tại tung độ y bất kỳ sẽ được biểu diễn bằng phuương trình sau đây: Trong đó: vmax- vận tốc cực đại ở tâm của tiết diện ống.Có thể chứng tỏ được rằng vmax đúng bằng 2 lần vận tốc trung bình của dòng khí trong ống ,tức là: vmax=2vtb= Trong đó: L-lưu lượng của dòng khí đi qua ống ,m3/s R-bán kính tiết diện ngang của ống , Vận tốc của hạt bụi dưới tác dụng của của lực tĩnh điện: Từ đó ta có : Tích phân phương trình trên với lậ luận rằng giới hạn cuói cùng cua rhạt bụi để nó bị giữ lại thiết bị là nó đi hết chiều dài l của ống hình trụ thì nó cũng vừa chạm vào thành ống : Kết quả ta có: l = Khi chế độ chuyển động của khí trong ống là chảy rối thì trường vận tốc trên mặt cắt ngang của ống gần như hình chữ nhật,tức là ở tâm cũng như ở cách xa tâm đều bằng nhau ,lúc đó sẽ có : l = R Trường hợp thiết bị lọc kiểu tấm bản, khi các tấm bản đặt cáhc nhau 2a và có chiều cao h với chế độ chảy rối của khí giữa các tấm bản ,biểu thức trên sẽ trở thành : l = a Cần lưu rằng chuyển động của dòng khí trong thiết bịlọc bụi bằng điện trên thực tế thường mang tính chất chảy rối. Bởi vì w là hàm số của đường kính hạt bụi d, nên các phương trình nêu trên cho phép ta xác định được chiều dài l của thiết bị lọc ứng với các thông số khác đã cho để toàn bộ cỡ hạt bụi đường kính d nào đó cho trước đều bị giữ lại trong thiết bị lọc ,nói cách khác là để thiết bị đạt hiệu quả lọc 100% đối với cỡ hạt bụi cho trước. Ngược lại ,khi mọi thông số của thiết bị lọc đã biết ,các phương trình trên cho phép ta xác định được cỡ hạt bụi d0 mà tất cả các hạt có đường kính ³ d0 sẽ bị giữ lại hoàn toàn trong thiết bị. Các cỡ bụi nhỏ hơn d0 cũng có thể bị giữ lại trong thiết bị nhưng ở mức hiệu quả dưới 100% Chương III đặc tính điện trường của bộ lọc hiện đại I-đặc tính điện trường Xét trường hợp điện cực hình kim giữa các mặt phẳng song song.Việc xác định đặc tính điện trường được thực hiện bằng thực nghiệm.Để tạo điện trường trong hai trường hợp dây dẫn phẳng và điện cực hình kim, điện cực hình kim có điện áp 28,50,65kV và các điểm gần với dây dẫn phẳng có điện áp tương ứng 50,65,80kV. Xét trong mặt phẳng của đường sức trung tâm (đường sức giữa) điện trường trung bình của điện cực hình kim Etb 50kV là 3,26kV/cm và 65kV là 4,6kV/cm, cao hơn trị số dây dẫn phẳng. Trị số điện trường trong mặt phẳng trung tính là 2,08 và 3,55kV/cm, như vậy ngay cả trong mặt phẳng trung tính cường độ điện trường trong trường hợp cực hình kim cũng gần bằng cường độ điện trường của dây dẫn phẳng ở đường sức trung tâm,tỉ số (Etbk/Etbp)50 =1,57 và (Etbk/Etbp)60 = 1,5 nghĩa là điện trường trung bình hình kim cao hơn 1 chút so với dây dẫn phẳng đối với sự gây biến dạng của điện trường. Việc xác định hợp lý trị số điện trường xuất phát từ điều kiện quan hệ về tốc độ, trị số điện trường điện trường tương đương hoặc thực Et(V/m) coi rằng hạt bụi không mang điện tích cố định giới hạn q(Culong),thời gian lưu lại của các hạt trong điện trường kéo dài. Ngoài ra ,giả thiết về trở lực môi trường tính theo định luật Stôc.Các hạt chuyển động theo hướng cực lắng với tốc độ v, thời gian dt ,quãng đường dy(m) bằng: dy = vydt Các hạt dịch chuyển quãng đường dx(m) dx = vxdt quãng đường dịch chuyển của hạt theo hướng y đến điện cực lắng: Hvẽ 5.7 H.vẽ1.1: Phân bố thế năng tương của điện trường I-Trường hợp dây dẫn hình trụ a)U=50kV;i=0,075mA/m; b) U=65kV,i=0,318mA/m, c) U=80kV; i=0,675ma/m II-Trường hợp dây dẫn hình kim a)U=28kV; i=0,06mA/m; b) U=50kV,i=0,345mA/m, c) U=65kV; i= 0,66mA/m (4,8,12…điện thế tương đương,KV) Trong đó: + lx-khoảng cách dịch chuyển của hạt đến cực lắng sau thời gian t,m + Khoảng cách của hạt dich chuyển sau thời gian t,chuyển động với vận tốc tương đương vtđ : Y = vtđ.t = vtđ từ đó : vtđ = Coi rằng vx>vy,hạt đến điện cực lắng mang điện trường của một số điện cực quầng sáng ,Đôi khi trị số điện trường lặp lại qua mỗi a/2(a-khoảng cách giữa hai điện cực quầng sáng ) vtđ = hoặc chuyển qua cường độ điện trường (coi qm=const) Etđ = Điện trường tương đương đối với bộ lọc phẳng trong điều kiện không khí sạch có thể tính gần đúng theo tỉ số: Etđ = 5,4 Độ tản mạn của trị số Etđ / không vượt quá ±1,18% Điều này giải thích là Etđ cũng như mật độ dòng điện cưc quầng sáng và Etb đặc trưng của điện trường chỉ theo một đường sức ,vì vậy Etb / xác định phân bố dòng theo mặt phẳng ,đặc tính phân bố dòng theo bề mặt cực lắng không đều đối với hệ điện cực khác nhau. Cường độ điện trường trong bộ lọc kiểu phiến: L0-khoảng cách từ cực quầng sáng đến cực lắng. a- khoảng cách đều nhau giữa cực quầng sáng . k- độ linh động của ion Cho k=2cm2/v.s nhận được E = 5,48 Có thể thấy E trong * cũng có ý nghĩa cả cường độ điện trường tương đương đôi khi không phụ thuộc vào tọa độ Cường độ điện trường tại mặt trung tâm Cường độ điện trường tại mặt trung tính Quan hệ trên dùng tính điện áp của trường cả trong trường hợp điện cực hình kim. Điều này cho khả năng nếu thay điện cực hình kim bằng đây hình trụ có bán kính tương đương r và có cùng đặc tính Von-Ampe như điện cực hình kim, để xác định bán kính r điện cực kim với bước 20mm điện áp tới hạn bộ lọc tấm Thay E0 vào nhận được: U0 tìm từ đặc tính Von-Ampe của điện cực hình kim trên đồ thị quan hệ U0=f(r0) lấy bán kính dây tương đương theo đặc tính Von-Ampe điện cực kim khi r= 0,294m Hvẽ5.8 H.vẽ 1.2: Xác định bán kính tương đương của dây dẫn Hình dưới trình bày đường cong rk với khoảng cách khác nhau từ cực lắng khi điện áp trên kim là 65kV,đặc điểm đặc trưng của đường cong này tương tự so với dây hình trụ ,giải thích rõ dạng bề mặt tương đương ,hạ thấp đáng kể điện áp gần mặt trung tính. Hvẽ 5.10 H.vẽ 1.3: Sự phụ thuộc ruku vào toạ độ điện trường Trị số tuyệt đối rk thực chất cao hơn khi dùng dây trụ với cùng điện áp điều này thể hiện tăng đáng kể dòng cực quầng khi dùng điện cực hình kim. Khi U=65kV và k =2cm2/v.s với dây trụ ở khoảng cách 70mm từ mặt phẳng theo đường sức trung tâm n = r/e =1,6.108 1/cm3 và cũng như vậy với cực hình kim n = 3,7.108 1/cm3 cao hơn 2 lần . II-Hệ thống điện cực công nghiệp Trên hình vẽ dưới trình bày hình dạng điện trường tạo bởi điện cực hình kim và cực lắng chữ C với điện áp 50 và 60kV. Hvẽ .12 H.vẽ 1.4: Bề mặt thế năng tương đương của điện trường (điện cực công nghiệp) a) U=50kV ,i=0,63mA/m; b)U=65kV, i=1,18mA/m(4,8,12…điện thế tương đươmg,k I-Trường hợp dây dẫn hình trụ a)U=50kV; i=0,075mA/m; b) U=65kV,i=0,318mA/m, c) U=80kV; i=0,675ma/m) Khi xét hình dạng của đường cong cần thoả mãn cấu hình cực lắng và cả sự đối xứng. Đường sức trung tính qui ước không trùng với mặt trung hòa ,chuyển qua đầu nối gần cực lắng . Cường độ điện trường trong mặt phẳng của đường sức giữa trong trường hợp E50 và E60 bằng 3,98 và 5,15 kV/cm đối với phần sau.Trị số này cao hơn điện áp trong trường hợp điện cực lắng phẳng thể hiện dấu hiệu tăng dòng cực quầng do giảm khoảng cách tích điện.Dòng điện cực quầng i50 và i60 khi điện áp tương ứng 50 và 60 kV tương ứng 0,63 và 1,18mA/m Hình dưới trình bày đường cong rk theo bề mặt trụ qui ước có trục qua đầu kim điện cực quầng và bán kính R=L0 –20mm (L0 là khoảng cách từ đầu kim đến cực lắng theo đường sức giữa )khi điện áp 65kV. Hvẽ5.13 H.vẽ1.5: Phân bố ruku theo mặt trụ quy ước (hệ thống điện cực công nghiệp) Cao hơn trị số rk về phía hở cực lắng do tăng trị số mật độ dòng cực quầng trong khu vực này, ở phía sau cực lắng phân bố rk đồng đều hơn phía hở .Đặc tính rk thấy rằng :so với điện cực lắng phẳng thì xác suất phát sinh vầng quang ngược không tăng ,mật độ dòng j = rkE ở khoảng cách 20mm cách cực lắng theo đường sức giữa là 4,2mA/m2 trị số dòng tương đối jL0/i là 0,445 với điện cực công nghiệp và 1,3 với điện cực phẳng. Do vậy dòng điện theo bề mặt điện cực lắng công nghiệp phân bố đồng đều hơn đáng kể so với điện cực phẳng, ngay cả xác suất phát sinh vầng quang ngược giảm, tuy nhiên tăng mật độ dòng đến 4,2mA/m2 làm giảm không gian tích điện ,chứng tỏ rằng bộ lọc bụi có điện trở cao có thể tăng hợp lý khoảng cách giữa hai điện cực hoặc giảm chiều cao kim khi giữ nguyên khoảng cách tích điện. Hvẽ5.14 H.vẽ 1.6: Phân bố thế năng của điện trường a) U=50kV, i=0,665 mA/m; b) U=65kV ,I=1,26mA/m III-Tỉ số khoảng cách tích điện và khoảng cách giữa các điện cực: Hình vẽ dưới trình bày quan hệ E=f(a) khi L0 đối với 2 điện áp trên cực quầng 50 và 60 kV.Từ H.vẽ thấy quan hệ đại lượng điện áp điện trường từ khoảng cách 2 cực không lớn nhưng cũng không bé hơn trị số tối đa L0/a=1á1,25, trên h.vẽ trình bày quan hệ mật độ dòng trung bình với đặc tính đường cong E=f(a). Sau khi nhận được quan hệ tối ưu L0/a=1á1,25 trong điều kiện công nghiệp nhờ thay đổi đặc tính điện trường. Hvẽ 5.15 H.vẽ 1.7: Sự phụ thuộc cường độ điện trường E và mật độ dòng j vào khoảng cách giữa các cực quầng sáng trong hàng a Để có sự thay đổi này điện cực lắng cùng hình dạng như là hình chữ C nhưng chiều rộng 110mm và giảm kích thước ngang một cáh tỉ lệ .Chiều rộng như vậy của cực lắng và khoảng cách bằng nhau giữa các điện cực quầng sáng a khi giữ nguyên khoảng cáh tích điện L0=125mm, bảo đảm tỉ lệ tối ưu L0/a. H.vẽ5.16 H.vẽ 1.8: Phân bố thế năng tương đương của điện trường (điện cực hẹp bản) a)U=50kV,i=0,42 ;b)U=65kV,i=0,8mA/m Sau khi nhận được kết quả thay đổi hình dạng điện trường của điện cực lắng dải hẹp trình bày trên hình 5.16 rõ ràng điện trường của điện cực dải hẹp thực chất đồng đều hơn và giảm đáng kể điện trường gần mối nối cực lắng nghĩa là gần mặt trung hòa. Đối với điện cực dải rộng j = i/2a là: j50=1,9 và j65 =3,6mA/m2 còn đối với điện cực dải hẹp j = i/2a là: j50=1,9 và j65 =3,6mA/m2 Do vậy đối với bộ lọc cần khử nhiều bụi ,giảm khoảng cách giữ điện cực quầng sáng có thể chưa hợp lý do tăng nguy cơ phát sing quầng sáng ngược,cũng trong trường hợp đó nếu điện trở thấp hơn 1010Wcm,việc giảm như vậy làm tăng cường độ điện trường tương đương. Chương iV Hiệu suất thu bụi của thiết bị lọc bụi điện I-tính toán hiệu suất thu bụi Xác định mức độ thu bụi lý thuyết trong thiết bị lọc bụi điện xuất phát từ những điều kiện giản ước sau: các hạt bụi được phân bố dều theo tiết diện ngang thiết bị các hạt bụi lắng trên điện cực lắng không bị tách ra và cũng không bị dòng khí cuốn ra ngoài không tính đến ảnh hưởng của gió điện các hạt bụi chuyển động về điện lắng với tốc độ w = cosnt và tốc độ khí wk = const Với thiết bị thu bụi kiểu phiến thì xác định công thức tính mức độ thu bụi gồm các bước sau: Gọi g là khối lượng chứa bụi trong khoảng không giữa các điện cực với chiều dài dC và ở vị trí cách xa chỗ khí vào thiết bị một khoảng cách x. vậy g = zC .b.2d dC (1) trong đó : zC - hàm lượng bụi ( g/m3 )theo tiết diện thiết bị với điện tích :b.2d ở cách chỗ khí một khoảng x; d - khoảng cách giữa điện cực lắng từ thể tích đã cho trên bề mặt điện cực lắng ( df = 2b.dC ) trong thời gian dt bằng : dg = - zx 2b.dx v dt (2) dấu (-) cho biết, hàm lượng bụi trong khí có trong điện trường bị giảm. lấy công thức ( 2 )chia cho công thức ( 1 ) sau khi rút gọn có được: thừa nhận hàm lượng bụi của khí vào thiết bị là z1, vậy có thể viết : Trong đó tx - thời gian tương ứng với hàm lượng bụi giảm từ z1 đến zx khi dòng chuyển dịch với khoảng cách x. sau khi tích phân có được: (3) hàm lượng bụi theo công thức (3) sẽ bằng : zx = z1e vì khi chuyển động qua điện trường có chiều dài L trong thời gian t, , do vậy hàm lượng bụi trong khí ra khỏi thiết bị z2 theo công thức (3) bằng: z2 =z1 e Ta có: h = 1 - 1 - = 1 - e Trong đó : w - tốc độ chuyển động của hạt bụi chứa điện tích về phiá điện cực lắng, m/s; L – chiều dài hữu ích ( của điện trường) trong thiết bị lọc điện, m; wk – tốc độ dòng khí qua thiết bị lọc, m/s; d – khoảng cách giữa điện cực lắng và điện cực quầng sáng, m. Với thiết bị lọc bụi dạng ống trụ: Ký hiệu : x- Khoảng cách tính từ đầu ống,m L – chiều dài hữu ích ( của điện trường) trong thiết bị lọc điện, m; wk – tốc độ dòng khí qua thiết bị lọc, m/s; w-Tốc độ chuyển động của hạt điện tích tới bề mặt ống R-Bán kính của điện cực lắng dạng ống Việc giảm nồng độ hạt ở vách ống trên đơn vị chiều dài xung quanh ống sau thời gian dt bằng: -dz1=zxwdt Bản thân chuyển động của hạt dọc ống 1 quãng đường như sau: dx = wkdt suy ra: -dz1=zxw Số lượng hạt dọc trục trên toàn bộ chiều dài quanh ống : -2pRdz1 = -2pR zxw Việc giảm nồng độ hạt khi chuyển động từ tiết diện này sang tiết diện khác ở khoảng cách dx là pR2dz1 và bằng số lượng hạt dọc trục: pR2dz1=-2pR zxv suy ra: dz1=-zx ; Tích phân ta được: suy ra: Vậy hiệu suất của thiết bị là: h = 1 - 1 - Sự thay đổi đường cong h theo chiều dài bộ lọc khi w,R, wk là hằng số h,% x,% Dạng chung của hiệu suất khí biểu thị bằng công thức: h = 1 – e-wf(*) Trong đó: w - tốc độ chuyển động của hạt trong bộ lọc f - hệ số đặc trưng cho kích thước hình học của bộ lọc và tốc độ khí trong nó Theo khảo sát w coi như tốc độ chuyển động trung bình của hạt về phía cực lắng, còn đại lượng f là bề mặt lắng riêng của thiết bị lọc ứng với lượng khí cần lọc đã cho trong mỗi thiết bị lọc bụi điện đã xác định . f=(bề mặt điện cực lắng,m2)/(lưu lượng khí bụi qua thiết bị,m3/s) Lưu lượng thể tích của khí được làm sạch (m3/s) khi tính toán ,đôi khi thay thế biểu thức h = 1 – e-wfbằng sử dụng công thức h=1-Kf Trong đó : K= cho trước các giá trị khác nhau của h% từ công thức(*) xác định được các giá trị wf tương ứng: h 60 80 90 95 97,5 98 99 wf 0,9 1,6 2,3 3,0 3,7 3,9 4,6 Giá trị của f tỉ lệ với kích thước hình học của thiết bị. So sánh các giá trị h và wf có thể rút ra kết luận: với h = 60% kích thước thiết bị tương đối nhỏ khi h = 97,5%( khi không thay đổi w) kích thước thiết bị phải tăng lên 4 lần(wf=3,7). Hvẽ5-7(Mr Thắng) Từ các công thức trên ta thấy với một thiết bị lọc bụi hoàn toàn xác định thì khi vận tốc w của hạt bụi càng nhỏ tức kích thước d của hạt bụi càng bé, hiệu suất lọc bụi h sẽ càng nhỏ. Nhưng theo số liệu thực tế ở một số trường hợp nhất định thì trong khi hiệu quả lọc bụi cỡ d =1mm đạt 90á95%,trị số đó có thể lên đến 99% hoặc cao hơn đối với cỡ hạt bụi d=0,1mm.Vì thế người ta cũng khẳng định rằng thiết bị lọc bụi bằng điện là rất thích hợp với các loại bụi rất mịn tức là có kích thước hạt rất bé. Hiện tượng hiệu quả lọc tăng khi kích thước hạt bụi giảm vừa nêu trên cũng phù hợp với kết quả tính toán của MumeryRené ,theo đó hiệu quả lọc của thiết bị lọc bụi bằng điện kiểu ống loại 1 vùng (1 giai đoạn) được xác định theo công thức : Trong đó : q- điện tích của hạt bụi; U- điện áp của thiết bị,V; l- chiều dài của ống thu bụi,m; R2,R1- bán kính ống và cực quầng sáng,m Hiện tượng hiệu quả lọc tăng khi kích thước hạt bụi giảm có thể được giải thích là đối với các hạt dưới micromet thì quá trình tích điện trong điện trường xảy ra chủ yếu là do tác động của khuyếch tán ion, trong lúc tác động va đập (bắn phá) của ion vào hạt bụi đóng vai trò thứ yếu .Ngoài ra ,hạt bụi rất bé còn có khả năng dính kết với các ion làm cho vận tốc w tăng cao. Mặc dù có hiện tượng hiệu quả lọc tăng khi dường kính hạt bụi giảm xuống dưới ằ 0,5mm nhưng các công thức tính hiệu suất trên vẫn được áp dụng rộng rãi vì các loại bụi thường gặp trong công nghiệp có cỡ hạt từ 0,5mm trở lên. h.vẽ 9.7(p181-Mr.Chấn) Cũng cần chú ý thêm các công thức tính hiệu suất trên thì không thể đạt hiệu suất bằng 1 (100%) đối với cỡ hạt d nào đó cho trước bởi vì lúc đó kích thước l của thiết bị lọc phải bằng Ơ. Để châm trước điều này,khi tính toán công thức nêu trên nếu hiệu quả lọc h đạt 0,99 trở lên ta cũng có thể tạm nhận là ằ100%. II- Các nhân tố ảnh hưởng trong thiết bị lọc bụi điện Hiệu quả thực tế trong thiết bị lọc bụi điện phụ thuộc vào nhiều nhân tố : các tính chất vật lý của khí cần làm sạch (thành phần hoá học ,nhiệt độ và áp suất khí) tính chất của bụi(thành phần hoá học các tính chất điện, độ phân tán hạt bụi) lớp bụi trên điện cực lắng, hàm lượng bụi ban đầu trong khí, độ bẩn của bụi trên điện cực lắng và điện cực quầng sáng, các thông số điện của thiết bị ( điện áp, cường độ điện trường, tốc độ khí, độ phân tán bụi trong điện trường ). Sau đây xét ảnh hưởng của các nhân tố này . 1- ảnh hưởng các tính chất của khí cần làm sạch Cường độ điện trường phụ thuộc vào thế hiệu cấp cho điện cực quầng sáng Như ta đã biết, điện tích hạt bụi ,tốc độ chuyển động của chúng( sau khi tích điện ) đến điện cực lắng phụ thuộc vào cường độ điện trường (đặc biệt đối với hạt có kích thước lớn ). Do vậy duy trì thế hiệu cực đại cho phép trên điện cực quầng sáng là một trong những điều kiện quan trọng nhất để thiết bị làm việc có hiệu quả và đạt mức thu bụi cực đại. Như đã xét, khi tăng nhiệt độ khí thế hiệu ở điện cực quầng sáng sẽ giảm, điều đó có thể duy trì không có sự xuyên thủng. Thế hiệu xuyên thủng của thiết bị lọc điện tỷ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối của khí, ngoài ra, nhiệt độ khí ảnh hưởng đến tính chất lớp bụi trên điện cực lắng. ảnh hưởng của độ ẩm khí đến thế hiệu trong thiết bị lọc điện thì ngược lại so với ảnh hưởng của nhiệt độ tăng độ ẩm tạo khả năng tăng thế hiệu xuyên thủng, ngoài ra độ ẩm có ảnh hưởng đến các đặc tính của lớp bụi trên điện cực lắng . Thế hiệu trong thiết bị còn phụ thuộc vào thành phần hoá học của khí, thường là các tạp chất khí mang điện âm cũng như SO3 bị hấp thụ trong lớp bụi đã làm thay đổi tính chất của lớp . Mặc dầu ảnh hưởng nhiệt độ khí làm giảm điện áp quầng sáng trong thiết bị lọc, tuy nhiên những năm gần đây tiến hành nghiên cứu làm sạnh khí trong thiết bị lọc điện ở nhiệt độ 700y9000 C. thực nghiệm cho thấy, khí có mặt một số nồng độ khí mang điện tích âm cũng được duy trì ổn định như điện tích dương ở quầng sáng ở điều kiện áp suất bình thường và nhiệt độ 9000 C. 2- Điện trở của bụi và ảnh hưởng của nó đến chế độ làm việc của thiết bị lọc bụi bằng điện. ảnh hưởng các kích thước hạt bụi ( độ phân tán hạt) đến công tác của thiết bị lọc được kể đến trước tiên là trị số điện tích mà hạt bụi nhận được ,là tốc độ chuyển động của hạt đến điện cực lắng sau khi chúng được tích điện. Điện tích các hạt lớn cũng như tốc độ chuyển động của chúng đến cực lắng lớn hơn so với các hạt nhỏ. Vì vậy hiệu quả thu các hạt lớn cao hơn, thời gian chuyển động đến điện cực lắng ít hơn. Ngoài ra, độ phân tán của hạt bụi có liên quan đến hiện tượng gọi là sự bao kín quầng sáng và liên quan đến cấu tạo lớp bụi trên điện cực lắng . Thành phần hoá học mà liên quan đến nó là các tính chất về điện của hạt bụi có ảnh hưởng trước hết điện trở suất (độ dẫn điện) của lớp bụi trên điện cực lắng, do đó ảnh hưởng đến hiệu quả làm việc của thiết bị lọc điện. ảnh hưởng này bắt đầu ở thời điểm khi có sự tiếp xúc giữa hạt bụi chứa điện tích âm và điện cực lắng. Bụi chứa trong khí cần lọc được chia làm 3 nhóm theo giá trị điện trở suất: Nhóm thứ nhất :có điện trở suất r <104 nghĩa là có độ dẫn điện lớn. Các hạt này khi tiếp xúc với bề mặt kim loại điện cực lắng sẽ trao đổi tức thời điện tích âm và bị đẩy vào dòng khí. Do vậy các hạt bụi có độ dẫn điện lớn qua thiết bị thu bụi điện sẽ không bị lắng. Với các hạt bụi như vậy cần ứng dụng các điện cực lắng có bộ phận giữ các hạt bụi để chúng tiếp xúc tốt với bề mặt không để chúng bay ra khỏi điện cực ( thí dụ trên điện cực có túi chứa bụi). Nhóm thứ hai: có = 104 đến 2.1010 . Các hạt này được thu hồi có hiệu quả trong thiết bị lọc điện. Các điện tích của hạt phân bố đều trên điện tích lắng. Nhóm thứ ba: 2.104 là loại bụi có độ dẫn điện thấp. Các điện tích chứa trong bụi lan chậm qua lớp bụi để đến bề mặt điện cực lắng kim loại. Khi đó trên lớp bụi tạo thành một điện thế nào đó. Điện thế trong lớp bụi biểu thị: U =b..j, V Trong đó : b - chiều dày lớp bụi ,cm; r - điện trở suất , Wcm; j - mật độ dòng điện, A/cm2 cường độ dòng điện trong lớp bụi bằng: j.r V/cm; Lớp bụi trên điện cực lắng phụ thuộc vào kích thước hạt thường chỉ chiếm 10 á50%, phần còn lại là lỗ rỗng và khe hở (vết nứt ) có điền đầy khí. Do giá trị thẩm điện môi của lớp bụi và khí (khe hở) có khác nhau lên đường sức tập trung tại các khe ( kênh). Khi cường độ điện trường lớn trong lớp bụi , xảy ra sự xuyên thủng kéo theo sự ion hoá khí trong các khe nứt của lớp bụi. Sơ đồ phân bố đường sức khi tạo quầng sáng ngược 1-điện cực lắng ;2-lớp bụi;3-độ rỗng của lớp bụi Hiện tượng này gọi là quầng sáng ngược cực dương làm thoát ra các ion dương và chúng chuyển động về phía các cực âm. trên đường chuyển động chúng gặp các hạt bụi chứa điện tích âm sẽ trung hoà chúng. Do vậy hiệu suất thu bụi sẽ giảm và cường độ dòng điện trong thiết bị tăng lên, đồng thời với sự thoát ion dương đi ra từ điện cực lắng sẽ tạo lên điện trường giữa các điện cực của thiết bị như điện của hai điểm nhọn. Vì vậy dễ bị xuyên thủng. để tránh hiện tượng này phải giảm điện áp trong thiết bị. Sự giảm điện áp bao nhiêu, càng giảm tốc độ chuyển động của hạt bụi đến điện cực lắng , do vậy giảm mức độ thu bụi trong thiết bị. Do đó hiện tượng tạo thành quầng sáng ngược sẽ ảnh hưởng không lợi đến sự làm việc của thiết lọc. Hvẽ 9.15(p194-Mr chấn) để tăng hiệu quả làm việc của thiết bị lọc bụi điện đối với bụi có điện trở suất lớn ( thí dụ ôxit PbO, ôxits ZnO và PbS ) thường áp dụng phương pháp :khí được điều tiết , nghĩa là khí được làm nguội bằng nước ( được phun thành tia). Khi đó nhiệt độ sẽ giảm độ ẩm sẽ tăng, điện trở suất hạt bụi sẽ giảm và trở lực trong lớp bụi. Hvẽ9.16(p195-M