HIện tượng điện cực phóng ppt

15
2.4.2 Hệ thống điện cực phóng (vầng quang)
Hệ thống điện cực phóng có thể chia thành nhiều loại có kết cấu khác nhau :
+ Hệ thống điện cực phóng ghép khung: Chỉ sử dụng đợc khi kết hợp với điện
cực lắng dạng tấm và bị hạn chế bởi nhiệt độ làm việc đến 300 ữ 350
0
C vì khi
nhiệt độ cao hơn sẽ xảy ra hiện tợng vặn khung ống.
+ Hệ thống điện cực phóng treo tự do: Sử dụng đợc cả cho điện cực lắng dạng
tấm và dạng ống. Nó có nhợc điểm là lắp ráp phức tạp; có thể xảy ra hiện tợng
dạt trôi từng điện cực hoặc cả hệ thống, nhất là khi độ cao hơn 4 ữ 5 m; phức tạp
trong việc tổ chức rũ bụi bám.
+ Hệ thống với các điện cực phóng cứng vững: Gồm các phần tử cứng vững liên
kết với nhau tạo thành khung không gian. Các điện cực phóng phải có kích thớc
hình học chính xác để tạo ra sự phóng điện vầng quang mạnh mẽ và đồng đều.
Các điện cực phóng thờng có tiết diện nhỏ nhng chiều dài tới hàng km nên vấn
đề đảm bảo độ bền vững của nó là chìa khoá của độ tin cậy lọc bụi tĩnh điện .
+ Điện cực phóng có diểm phóng không cố định: Đợc làm từ các dây dẫn có
tiết diện tròn hoặc các hình thù khác. Các điểm phóng vầng quang không nằm cố
định và đợc phân bổ dọc theo chiều dài điện cực
+ Điện cực phóng với các điểm phóng cố định: Là các dây hoặc thanh dẫn với các
gai hoặc răng cách đều theo chiều dài. Điện cực phóng dạng này có khả năng
cho trớc dòng xác định của vầng quang bằng cách thay đổi bớc tạo gai và
chiều cao của nó nên có thể tăng hiệu suất lọc bụi tĩnh điện.
Hiện nay điện cực phóng dạng này đợc sử dụng u việt trong các lọc bụi tĩnh điện khô.



16

17
H6. Hệ thống điện cực phóng ghép khung
2.4.3 Hệ thống rung gõ điện cực lắng và phóng
+ Rung đập điện cực: Hê thống rung thực hiện bằng cách đẩy các điện cực đợc
treo lệch tâm bằng một cơ cấu cam theo hớng nằm ngang và tiếp theo là thả đột
ngột cho điện cực về vị trí ban đầu; các điện cực sẽ va chạm vào nhau và rũ bụi
bám vào bề mặt của mình.
+ Rung rũ bằng búa gõ: Đây là biện pháp phổ biến nhất hiện nay cho cả hệ điện
cực phóng và lắng. Cần có khối lợng búa gõ nhỏ nhất đủ để rũ bụi bám vì lực
xung của búa gõ sẽ làm mài mòn các chi tiết va đập. Các búa gõ vào các điện
cực có thể không đồng thời mà chia ra làm các khoảng thời gian bằng nhau nên
có thể giảm đợc tối thiểu hiện tợng bụi bay theo lần 2.
+ Rung đập xung: Cũng tơng tự nh hệ búa gõ nhng chuyển động bằng thuỷ
lực hay nam châm điện. Hệ thống này có thuận tiện là điều khiển đợc lực đập
và khoảng thời gian giữa các lần trong khoảng rộng. Nhng vì sự phức tạp của
các cơ cấu xung nên hiện tại cha tìm đợc sự ứng dụng rộng rãi.
+ Rung rũ bụi dạng rung: Hệ thống rung sử dụng nam châm điện hoặc cơ cấu
rung điện - cơ nhằm tạo các dao động định hớng hoặc không định hớng để
rung rũ bụi tích tụ ở các điện cực. Nhng vì kết cấu phức tạp lại kém tin cậy khi
làm việc lâu dài với những dao động gây mỏi và phá huỷ các chi tiết nên trong
thực tế ít đợc ứng dụng.
Hình dáng của hệ thống búa gõ nh trên hình vẽ:


18

H7. Hệ thống búa gõ các điện cực tấm và điện cực phóng
2.4.4 Hệ thống cách điện lọc bụi tĩnh điện

Các bộ cách điện của lọc bụi tĩnh điện phải làm việc trong môi trờng nhiệt
ẩm vì vậy phải có biện pháp giữ cho bề mặt của chúng không bị bụi bẩn và
nhiệt độ bề mặt cao hơn điểm đọng sơng.
Lọc bụi tĩnh điện khô thờng phải sấy bộ cách điện khi khởi động thiết bị
hoặc trong một số trờng hợp có yêu cầu.
Trờng hợp các hạt bụi là chất dẫn điện (mồ hóng, bụi than, ) thì phải sử
dụng hệ thống thổi khí sạch hoặc không khí vào hộp chứa bộ cách điện.
Sứ cách điện đợc dùng bộ phận cách điện của lọc bụi khi nhiệt độ của dòng
khí nhiễm bụi không vợt quá 250 ữ 350
0
C và nhiệt độ đọng sơng của hơi
axit không cao hơn 120 ữ 150
0
C.
Thạch anh thờng đợc sử dụng khi nhiệt độ cao hơn 250 ữ 350
0
C.
Đặc biệt ống bằng thuỷ tinh - êpoxy cách điện đợc dùng làm trục cách điện
cho các cơ cấu rung gõ điện cực phóng trong lọc bụi tĩnh điện vì có độ bền cơ
cao.
Hình dáng và các bộ phận của cụm cách điện nh hình vẽ dới đây


19


H8. Bộ phận sứ cách điện treo đỡ các điện cực

2.4.5 Hệ thống phân phối khí lọc bụi tĩnh điện
Hệ thống phân phối khí đảm bảo sự đồng đều dòng khí trong mặt cắt của lọc bụi

tĩnh điện và các vách ngăn; cản trở dòng khí đi qua phần không tích cực của lọc bụi tĩnh
điện, có ý nghĩa rất lớn đối với hiệu suất làm việc của lọc bụi tĩnh điện.
Để phân phối dòng khí đều theo mặt cắt tích cực của lọc bụi tĩnh điện có thể sử dụng
các mặt sàng phân phối, các tấm dẫn hớng và các cơ cấu khác.
Các bộ phân phối khí thờng làm thay đổi dòng khí nên hay bị tách các hạt bụi thô
ở đó. Vì thế cần phải có cơ cấu rung gõ hoặc biện pháp để thu và thải lợng bụi này, tránh
bám dính làm ảnh hởng tới dòng khí đi qua.
Sự phân bố của dòng khí đi vào lọc bụi tĩnh điện và hệ thống lới, sàng phân phối
khít nh các hình dới đây
H9. Sự phân bố của dòng khí trong các trờng







20








H10. Hệ thống lới phân phối khí
2.4.6 Hệ thống phễu chứa bụi và thiết bị thải bụi
Hệ thống phễu chứa bụi của lọc bụi tĩnh điện là bộ phận thu gom bụi sau khi bụi đợc
rung gõ và rơi xuống từ các điện cực. Các phễu có độ dốc hợp lýđảm bảo bụi đợc thu

xuống đáy phễu. Bụi thu gom ở đáy phễu đợc thải ra ngoài bằng vít tải thông qua van
quay kín khí tháo bụi nhằm mục đích ngăn chặn dòng khí thâm nhập từ bên ngoài vào lọc
bụi tĩnh điện. Để tránh hiện tợng bết dính, các phễu thu chứa bụi còn đợc bố trí các bộ
sấy và các bộ rung gõ tháo bụi.
2.5 Lựa chọn các bộ phận của lọc bụi tĩnh điện
Các hạt bụi trong trờng lọc bụi tĩnh điện, nhận điện tích và dới tác động của lực
điện trờng, chuyển động với vận tốc dịch chuyển v về phía các điện cực. Đối với vận tốc
dịch chuyển của các hạt bụi, yếu tố quyết định là cờng độ điện trờng.

21
Các thông số: điện áp trên các điện cực và cờng độ dòng điện của trờng sẽ quyết
định tính chất điện trờng của lọc bụi tĩnh điện và từ đó quyết định hiệu suất của thiết bị.
Vì thế, điều kiện tốt nhất cho thu lọc bụi là giữ cho điện áp giữa các điện cực ở giá trị cực
đại.
Bên cạnh việc thiết kế hệ thống điều khiển ổn định, tin cậy thì việc lựa chọn các kết
cấu, bộ phận cơ khí sao cho phù hợp sẽ ảnh hởng lớn đến khả năng duy trì điện áp ổn định
giữa các điện cực.
Qua tìm hiểu, xem xét các bộ phận cơ bản của lọc bụi tĩnh điện, nhóm đề tài đã lựa chọn
hớng thiết kế lọc bụi tĩnh điện nh sau :
Lọc bụi tĩnh điện khô kiểu ngang.
Điện cực lắng dạng tấm biên dạng hở.
Điện cực phóng dạng khung với các điện cực có điểm phóng cố định.
Hệ thống rung gõ các điện cực lắng và điện cực phóng bằng búa gõ.
Hệ thống tháo bụi nhiều cấp để tránh ẩm và kẹt bộ tháo bụi.
Hệ thống cách điện cao áp bằng sứ cao áp.

Chơng 3
tính toán thiết kế kết cấu cơ khí của lọc bụi tĩnh điện
3.1 Các thông số ban đầu
Lu lợng khí : 1230 m
3
/phút, hay 20.5 m
3
/s hay 73.800m
3
/giờ
Nhiệt độ khí : 100
0
C.
Nồng độ bụi vào : 50 g/m
3
.
Nồng độ bụi ra 50 mg/Nm
3
.
Độ ẩm : 61%
Kích thớc hạt bụi bé nhất : 0,1àm.

22
3.2 Hiệu suất tối thiểu cần có của Lọc bụi tĩnh điện

%100.
V
RV
B

BB
=

(1.1 )
Trong đó:
B
V
_ Nồng độ bụi vào ở điều kiện tiêu chuẩn ( mg/Nm
3
)
B
R _
Nồng độ bụi ra ở điều kiện tiêu chuẩn ( mg/Nm
3
)

20273
t273
.
P
P
.BB
L
V
'
+
+
=

( 1 2 )

Trong đó:

B

= 50 g/m
3
= 0,05 g/m
3
_ Nồng độ bụi vào ở điều kiện vận hành
P = 1,013.10
5
N/m
2
_ áp suất khí quyển tiêu chuẩn
P
L
= 101300 2000 = 99.300 N/m
2
_ áp suất trong lọc bụi tĩnh điện
t = 100
0
C _ Nhiệt độ dòng khí

93,64
20273
100273
.
300.99
300.101
.50B

V
=
+
+
=
(mg/Nm
3
) (1.3 )
Hiệu suất cần có của lọc bụi tĩnh điện để đảm bảo yêu cầu nồng độ bụi ra:

%923,99
93,64
05,093,64
=

=

( 1.4 )
3.3 Kích thớc cơ bản của thiết bị
Ta có:
V
lv
= V
s
.
1
( 1.5 )
Trong đó:
V
lv

: thể tích làm việc của thiết bị (m
3
)
V
s
: năng suất của thiết bị ( m
3
/s )
5,20
3600
73800
V
s
==
( m
3
/s

) ( 1.6 )

1
: Thời gian lu của hạt bụi trong thiết bị (s).

1
= 10,14 ữ 20,28 (s)
Chọn = 19s
Thay vào công thức (1.5 ) ta có:
V
lv
= 20,5.19 = 389,5 ( m

3
) ( 1.7 )
Diện tích ngang của thiết bị lọc bụi tĩnh điện:

23
v
Q
f =
( 1.8 )
Trong đó:
Q: lu lợng khói thải ( m
3
/h )
Q = 1230. 60 = 73800 ( m
3
/h )
v : vận tốc dòng khí đi trong thiết bị ( m/s )
Trong khi đó, theo công thức của Deutch : = 1 -
va
L
e
.




hiệu suất của lọc bụi tĩnh điện đợc quyết định bởi các kích thớc hữu ích của nó, cụ thể là:
v_vận tốc dòng khí ; L_ tổng chiều dài trờng tĩnh điện.
Quan hệ giữa hiệu suất của lọc bụi tĩnh điện và vận tốc dòng khí (m/s) có dạng nh đồ thị
sau:

Vì vậy để thoả mãn yêu cầu nồng độ khí thải 50 mg/Nm
3
nghĩa là hiệu suất của
lọc bụi tĩnh điện phải đạt 99,923% thì vận tốc dòng khí trong lọc bụi tĩnh điện là 0,55 m/s
Thay vào công thức (1.8) ta thu đợc trị số sau :
2
m 3,37
55,0.3600
73800
==f
( 1.9 )
Chọn : Chiều cao làm việc của thiết bị: H = 9 m
Chiều rộng làm việc của thiết bị : B = 4,2 m
Chiều dài của thiết bị : L =
1
.v = 19.0,55 = 10,45 m
Ta lấy chẵn cho tổng chiều dài của 3 trờng (chiều dài thực tế của thiết bị) L = 10,5 m.
Thể tích thực tế của thiết bị :
V
lv
= L x.B x.H = 10,5x9x4,2 = 396,9 ( m

3
) ( 1.10 )
Vận tốc thực tế của dòng khí :
99
%
98
97
96
95
0.6 1 1.5 2 2.5
v(m/s)

24

B
.
H
V
v
s
=
=
2,4.9
5,20
= 0,542 ( m/s ) ( 1.11 )
3.4 Số lợng các điện cực
+ Điện cực lắng (dãy tấm):
Ta có:
1
2

+=
y
a
n
t
( 1.12 )
Trong đó:
n
t
: số lợng dãy điện cực lắng trong 1 trờng
a : chiều ngang của 1 trờng (khoảng cách giữa hai điện cực lắng ở hai cạnh ngoài
cùng của một trờng)
a = B - R
2
= 4200 200 = 4000 mm
y : khoảng cách từ điện cực lắng đến điện cực phóng ( mm )
Chọn y = 200 mm để phù hợp với nguyên liệu xi măng.
111
200.2
4000
=+=
t
n
( 1.13 )
Ta chọn n
t
= 11 dãy điện cực.
Vậy số lợng bộ điện cực lắng trong toàn bộ thiết bị là: 11.3 = 33 bộ điện cực.
Chiều rộng của một tấm điện cực lắng lớn trong một trờng: 3500 mm, đợc ghép bằng
nhiều tấm nhỏ có bề rộng : 250 mm.

+ Điện cực phóng
Ta có:
()
z
b
nn
tf
.1=
( 1.14 )
Trong đó:
n
f
: số lợng điện cực phóng trong 1 trờng
n
t
: số lợng điện cực lắng trong 1 trờng
b: chiều dài của điện cực lắng cần bố trí điện cực phóng

3000500
3
10500
500
3
L
b === ( mm ) ( 1.15 )
z : khoảng cách giữa 2 điện cực phóng theo hớng của chiều dài thiết bị.
z = 250 mm

25
()

120
250
3000
.111n
f
==
điện cực ( 1.16 )
Số điện cực phóng trong toàn bộ thiết bị là: 120.3 = 360 điện cực.
+ Diện tích bề mặt lắng của loc bụi tĩnh điện đã chọn

20799x5.10x11x2H.L.n.2F
t
=
=
= m
2
( 1.17 )
3.6 Cờng độ dòng điện
Ta có:
I = i.L (1.25)
Trong đó:
I : cờng độ dòng điện cho qua điện cực dây (A)
i : cờng độ dòng điện trên 1m điện cực dây (A/m)
Chọn i = 0.33 mA/m
L : tổng chiều dài của điện cực dây (m)
L = n
d
.h
với n
d

= 360 cây
h : chiều cao điện cực dây, h = 9 m
L = 360x9 = 3240 (m)
Vậy: I = 0.33.3240 = 1069,2 mA .
Dòng điện của một trờng:
I
1
= 1069,2 : 3 = 356,4 mA
3.7 Hiệu điện thế tới hạn
Điện áp tới hạn :
U
th
= E
th
.R
1







z
R
Ln
z
y
1
2

.


(1.26)
Trong đó :
R
1
: Bán kính điện cực quầng sáng (m)
R
1
= 1cm = 1.10
-2
m
y : Khoảng cách giữa điện cực quầng sáng và điện cực lắng (m)
y = 200mm = 0,2 m.
z : Khoảng cách giữa các điện cực quầng trong một dãy .
z = 250mm = 0,25 m.
E
th
: Cờng độ từ trờng tới hạn .
Ta có:

26
E
th
= 3,04 +

+
1
0311,0
R


.10
3
(KV/m) (1.27)
: Tỷ số khối lợng riêng của không khí trong điều kiện làm việc và điều kiện tiêu
chuẩn :
=
t
PP
L
+
+

273
20273
.
10.013,1
5
(1.28)
=
77,0

373
293
.
10.013,1
200010.013,1
5
5
=


E
th
= 3,04 +








+
1
0311,0
R


.10
3
= 3,04 +

+
01,0
77,0
0311,077,0
(1.29)
E
th
= 4083 KV/m
Do vậy điện áp tới hạn :
U
th
= 4083.1.10
-2

02,025,0
10.14,3.2
02,025,0
)01,02,0.(14,3
2
Ln
(1.30)
U
th
= 159 (KV)
+ Điện áp làm việc tính toán của Lọc bụi tĩnh điện có điện cực phóng dạng gai:
U = U
th
x (0,46) (1.31)
U = 73 KV
3.8 Công suất tiêu hao
t
ttbbd
P
KIU
P +=


.4,1
cos
(1.32)

Trong đó:
P : Công suất tiêu hao cho toàn bộ hệ thống thiết bị (W)
P
t
: Công suất động cơ rung lắc điện cực, Bunke, công suất các bộ sấy nóng hộp
cách điện.
P
t
=15,7 kW
: Hệ số sử dụng có ích của thiết bị
=0,85
U
bđ
: Giá trị biên độ của điện áp (KV).
U
bđ
= 99 KV
I
tb
: Giá trị trung bình của dòng quầng sáng (A).
I
tb
= 356,4 mA = 0,3564 A
K
t
: Hệ số tính đến không hoàn toàn thẳng của dòng chỉnh lu.

27
K
t

= 1,1 1,3 = 1,2
Thay số vào ta có :
P =
57,507,15
85,0.4,1
98,0.2,1.3564,0.99
=+
kW (1.33)
3.9 Các thông số kỹ thuật của thiết bị
1. Lu lợng khí qua thiết bị : Q = 73800 m
3
/h.
2. Hiệu suất thu bụi yêu cầu : = 99,923%.
3. Hiệu suất thu bụi tính toán : = 99,995%.
4. Số trờng điện : 03
5. Vận tốc dòng khí trong thiết bị : = 0,542 m/s.
6. Kích thớc làm việc của thiết bị : B x H x L = 4
m
x 9
m
x10,5
m
.
7. Kích thớc làm việc của một trờng: B x H x L
1
= 4
m
x 9
m
x3,5

m
.
8. Điện cực lắng dạng tấm (tổng số) : n
t
= 33 tấm ( H x B = 9
m
x3,45
m
).
9. Điện cực lắng dạng tấm (một trờng): n
t
= 11 tấm ( H x B = 9
m
x3,45
m
).
10. Điện cực phóng (tổng số) : n
d
= 258 cây ( d= 20mm) có hàn gai.
11. Điện cực phóng (một trờng) : n
d
= 86 cây ( d= 20mm).
12. Tổng cờng độ dòng điện : I = 1069,2 mA.
13. Cờng độ dòng điện một trờng : I = 0,3564 A
14. Điện áp làm việc : U
l
= 68 72 KV.
15. Điện áp thiết kế : U = 110 KV.
16. Biến thế chỉnh lu cao áp loại 44,0 KVA.
Trên cơ sở những tính toán về thông số kỹ thuật cần có của một thiết bị lọc bụi tĩnh điện,

nhóm đề tài đã xây dựng bộ các bản vẽ thiết kế kỹ thuật phần cơ khí của hệ thống, bao
gồm:
i. Thiết kế 3 trờng cơ, khung vỏ, Hệ thống dẫn bụi vào, ra và hệ thống sấy.
ii. Thiết kế hệ thống điện cực phóng và điện cực lắng
iii. Thiết kế hệ thống khung treo định vị, cách điện.
iv. Thiết kế hệ thống rung gõ bụi.
v. Thiết kế hệ thống thu tháo bụi.
Chơng 4
Thiết kế hệ thống điều khiển của lọc bụi tĩnh điện
4.1 Nguyên lý điều khiển tự động LBTĐ
1. Điều khiển tự động điện áp trờng LBTĐ thấp hơn điện áp phóng một giá trị đặt
trớc: Tự động nâng dần điện áp tới khi xuất hiện phóng điện trong trờng rồi khi

28
đó hạ khẩn cấp điện áp tới giá trị an toàn. Quá trình cứ nh vậy lặp đi lặp lại.(
Aktiubrengen- Nga, hãng Simon- Karvs đã nghiên cứu thiết kế)
2. Điều khiển tự động điện áp theo tần suất phóng tia điện trong LBTĐ (Valter).
3. Điều khiển tự động điện áp bằng cách áp đặt và giữ trên các điện cực 1 điện áp
trung bình cực đại.( Loge- Cottrell).
4.2 Tính toán thiết kế bộ nguồn chỉnh lu cao áp
4.2.1 Tính chọn công suất bộ nguồn chỉnh lu cao áp
Đối với hệ thống lọc bụi tĩnh điện lu lợng 1.230 m
3
/ph để lọc khí thải của các cơ
sở sản xuất xi măng lò quay, khoảng cách giữa các điện cực 400 mm, theo tính toán kinh
nghiệm thực tế của các sản phẩm lọc bụi tĩnh điện tơng đơng của các nớc đã nhập và
đang sử dụng ở Việt Nam, nhóm thiết kế chọn loại có điện áp không tải 110 KV, điện áp
làm việc danh định 80 KV, dòng điện danh định 400 mA.
Hình 11 mô tả sơ đồ khối của bộ nguồn chỉnh lu cao áp. Bộ nguồn này gồm có các khối
cơ bản sau:

H11. Sơ đồ mạch chỉnh lu cao áp của lọc bụi tĩnh điện
Biến áp xung
Bộ điều khiển
cao áp
Bộ
nguồn
BT Lực
L1
mA
kV
Shunt Phân áp Bản cực
KA
X

29
Nguồn điện vào 2 pha 380 V, 50 Hz (với các bộ nguồn công suất thấp ta có thể chọn
điện áp vào là điện áp 1 pha 220 V, 50 Hz ).

Van điều chỉnh điện áp vào biến thế chỉnh lu cao áp (Thyristor đấu song song
ngợc )
Cuộn kháng chặn L1.
Biến áp chỉnh lu.
Bộ chỉnh lu cao áp.
Điện trở phân áp, Shunt dòng điện để đo lờng và làm tín hiệu phản hồi cho quá
trình điều khiển.
Bộ điều khiển điện trờng.
4.2.2 Tính toán các thông số của biến áp chỉnh lu
Sơ đồ máy biến thế chỉnh lu cao áp là sơ đồ máy biến thế chỉnh lu cầu một pha, do đó
việc tính toán và lựa chọn phải đợc rút ra từ sơ đồ cầu chỉnh lu nh sau:
Các thông số kỹ thuật của cầu chỉnh lu một pha nh sau:









H12: Cầu chỉnh lu một pha.
Số pha:
m = 2.
U
d
/ U
2
= 0,9.
U

ngợc max
/ U
d
= 1,57.
I
a
/ I
d
= 0,5.
I
amax
/ I
d
= 0,785.
I
2
/ I
d
= 1,11.
I
1
*W
1
/ I
d
* W
2
= 1,11.
S / P
d

= 1,23.
Các số liệu ban đầu:
~U1
0 180
Id

30
Công suất biểu kiến: S = 44 kVA.
Điện áp sơ cấp: U
1
= 380V.
Điện áp thứ cấp: U
2
= 110kV.
Tần số: f = 50Hz.
Máy có cuộn kháng hạn chế dòng, có bộ phận tiếp đất khi mở hộp che đầu cao thế.
Điện áp một chiều phía thứ cấp:
U
d
= 0,9.U2 = 0,9.110 KV=99 KV.
Điện áp ngợc:
U
ngợc max
= 1,57.99 KV= 155 KV.
Công suất một chiều:
P
d
= S/1,23 = 44 /1,23 = 35,77 KW.
Công suất biểu kiến:
S = 44 kVA.

Dòng điện một chiều:
I
d
= P
d
/U
d
=35.77 KW/99 KV = 0,36A.
Dòng điện thứ cấp:
I
2
= 1,11.I
d
= 1,11.0,36 A = 0,4 A.
Dòng điện hiệu dụng trên một nhánh chỉnh lu:
I
a
= 0,5.I
d
= 0,5.0,36 A = 0,18 A.
Dòng điện sơ cấp:
I
1
= 103.S
1
/U
1
=103 x 44 KW/380 V = 11,93 A.
4.3 Thiết kế bộ điều khiển điện trờng
Để bảo đảm hiệu suất thu hồi bụi cao, mỗi trờng có một biến thế chỉnh lu cao áp

và kèm theo là một bộ điều khiển điện trờng riêng. Bộ điều khiển điện trờng là thiết bị
cung cấp nguồn có điều khiển cho biến thế chỉnh lu cao áp tạo nên điện trờng cao áp
cung cấp cho hệ thống lọc bụi tĩnh điện. Sơ đồ nguyên lý tổng thể bộ điều khiển điện
trờng đợc mô tả trong Sơ đồ điều khiển biến thế chỉnh lu cao áp. Bộ điều khiển biến
thế chỉnh lu cao áp gồm 2 phần chính : Phần động lực và phần điều khiển.
4.3.1 Phần động lực
Phần động lực của bộ điều khiển điện trờng gồm :
Thiết bị đóng ngắt cung cấp nguồn và bảo vệ ngắn mạch ngoài nh áp tô mát,
khởi động từ, rơ le bảo vệ quá dòng
Các thiết bị hiển thị dòng điện, điện áp

31
Cặp Thyristor đấu song song ngợc V101, V102.
Công suất của thiết bị động lực đợc chọn phù hợp với công suất của biến thế chỉnh
lu cao áp và có tính đến khả năng làm việc lâu dài trong môi trờng nóng bụi.
Ngoài ra trong biến áp chỉnh lu cũng lắp thiết bị bảo vệ quá nhiệt, khi nhiệt độ
trong biến áp vợt quá giá trị đặt cho phép sẽ tác động không cung cấp nguồn cho hệ thống.
Trên tủ cũng lắp các thiết bị đo lờng chỉ thị dòng điện nguồn cung cấp, chỉ thị dòng điện
và điện áp một chiều của bộ nguồn chỉnh lu cùng trạng thái sự cố.
4.3.2 Yêu cầu kỹ thuật của một bộ điều khiển điện trờng
Bộ điều khiển điện trờng đợc coi là bộ não của hệ thống điều khiển điện trờng.
Bộ điều khiển điện trờng trong hệ thống Lọc bụi tĩnh điện cung cấp các xung để điều
khiển góc mở cho Thyristor phù hợp với điện áp đặt và phụ tải yêu cầu. Bộ điều khiển điện
trờng phải thoả mãn với các yêu cầu sau :
Bảo đảm mở máy êm .
Giới hạn mức điện áp cao và thấp cung cấp cho điện cực.
Phản ứng nhanh dập tia lửa phóng điện giữa hai điện cực theo tần số phóng điện.
Ngoài ra theo yêu cầu cụ thể cần phải biến đổi tín hiệu dòng và áp chỉnh lu sang
nguồn dòng tiêu chuẩn cho hệ thống điều khiển ngoài.
Giới hạn dòng cực đại

4.3.3 Tính toán thiết kế bộ điều khiển điện trờng
Với đề tài nghiên cứu KC 06-07CN, nhóm nghiên cứu đã tính toán, thiết kế bộ điều
khiển điện trờng ứng dụng PLC thể hiện trong bản vẽ Sơ đồ điều khiển, giám sát, quản lý
hệ thống lọc bụi tĩnh điện dùng PLC và máy tính, và theo sơ đồ nguyên lý sau:
Sơ đồ nguyên lý của hệ thống điều khiển











32


Bộ điều khiển điện trờng gồm các bộ phận chính sau:
- Khối điều khiển Tiristor lấy điện áp chủ đạo từ môdule Analog của PLC, tín hiệu
đồng bộ, phản hồi dòng điện, điện áp phía sơ cấp trực tiếp từ mạch sơ cấp. Điều
khiển bằng tay dùng chiết áp R260.
- Các tín hiệu phản hồi thứ cấp lấy từ điện trở shunt và mạch phân áp, qua các bộ
biến đổi thành các tín hiệu tiêu chuẩn ( 0-10V hoặc 4-20mA ), đa về đầu vào
môdule Analog.
- Bộ điều khiển PLC xử lý các tín hiệu dòng điện và điện áp để đa ra điện áp chủ
đạo bảo đảm cho điện trờng có giá trị cao nhất. Ngoài ra PLC cũng đa ra các
tín hiệu báo động hoặc ngắt mạch điều khiển khi giá trị điện áp và dòng điện
vợt quá mức giới hạn cho phép.

- Các giá trị đặt và giá trị thực, các tín hiệu báo động đợc thể hiện trên màn hình
công nghiệp.
Nút ấn, Công
tắc, rơle
CPU S7
Màn hình
công nghiệp
Module vào, ra
Analog
Bộ biến đổi,
hiển thị
mA - kV
Biến thế chỉnh lu cao áp
Phản hồi
dòng, áp
4 - 20mA:Báo động
Động cơ
rung gõ
điện cực
Hệ thống
đèn,
báo động
Bộ
điều khiển
Thyristor
Máy tính
PC/ PPI
0-10VDC