Một số loại lọc bụi tĩnh điện phổ biến ppsx

24
2.5 Một số loại lọc bụi tĩnh điện phổ biến
2.5.1 Lọc bụi tĩnh điện loại UG
Là loại lọc bụi tĩnh điện kiểu ngang đợc thống nhất hoá thay cho các loại lọc
bụi tĩnh điện đợc sử dụng trớc đây nh DGPN, PGD, AP, AGDC dùng để khử
bụi cho các loại khí với nhiệt độ tới 250
0
C.
Chúng đợc chia làm 3 loại: UG1, UG2, UG3, với chiều cao tích cực của
trờng 4,2; 7,5; 12,0m và chiều dài tích cực của trờng 2,5 và 4,0m chúng có thể có 1;
2; 3 hoặc 4 trờng.
Điện cực lắng của lọc bụi tĩnh điện loại UG đợc cấu thành từ các tấm mỏng
rộng định hình (chiều rộng mỗi tấm 350mm) đợc rung gõ búa ở bên dới
cùng.
Điện cực phóng dạng khung từ các thanh gai treo bên sờn, cách điện thạch
anh dùng để đỡ xuyên và rung gõ búa.
Riêng với loại UG-3 điện cực phóng đợc rung gõ ở hai độ cao .
Khoảng cách giữa các điện cực cùng tên: 275mm.
2.5.2 Lọc bụi tĩnh điện loại EGA
Là lọc bụi tĩnh điện kiểu ngang đợc cải tiến, hoàn thiện hơn so với UG: khối
lợng giảm hơn, độ tin cậy cao hơn và các đặc tính tốt hơn.
EGA đợc sử dụng với khí bụi có nhiệt độ tới 330
0
C.
Chiều rộng mỗi tấm điện cực lắng 640mm.
Khoẳng cách giữa các điện cực cùng tên: 300mm.
Theo chiều rộng EGA thờng có từ 10 ữ 88 đờng khí và chiều cao tiêu chuẩn:
6,0; 7,5; 9,0; và 12m.
Điện cực lắng cấu thành từ 4 ữ 8 tấm nên chiều dài trờng: 2,56; 3,2; 3,84;
4,98; và 5,12m.

Số lợng trờng từ 2 ữ 4.
2.5.3 Lọc bụi tĩnh điện loại UGT
Kiểu UGT dùng để khử bụi của khí công nghiệp với nhiệt độ tới 425
0
C.
Điện cực phóng dạng dây treo tự do, rung gõ búa ở phía trên.
Điện cực lắng dạng thanh, rung gõ búa ở giữa.

25
Ngoài ra Nga và Liên Xô (cũ) còn sản xuất các loại lọc bụi tĩnh điện khác dùng trong
công nghiệp để chịu nhiệt độ cao, nh loại OGP dùng cho các khí thải lò nung trong
công nghiệp hoá chất; SG dùng cho các loại khí có thể gây nổ; TS dùng cho các dạng
khí có bụi mịn trong tuyển khoáng; UB và UBB - lọc bụi tĩnh điện dạng đứng dùng
cho khí chứa bụi công nghiệp và bụi than có những điều kiện thuận lợi cho khử bụi.
2.6 các bộ phận cơ bản và ảnh hởng của chúng đến hoạt
động của lọc bụi tĩnh điện
2.6.1 Nguyên lý làm việc của lọc bụi tĩnh điện




H2. Nguyên lý lọc bụi tĩnh điện

Dòng khí có bụi đi qua khe giữa các điện cực lắng (dạng hình tấm) và giữa các cực
phóng có dạng hình tròn, chữ nhật, vuông, và có thể có gai nhọn, đợc đỡ bằng sứ
cách điện cao áp.
Cực phóng đợc nối với điện cực âm với điện áp khoảng 30 ữ 120kV.
Cực lắng đợc nối với điện cực dơng và nối đất.

26

H3. Sự ion hoá chất khí xung quanh điện cực
Dới tác dụng của lực điện trờng, xung quanh cực phóng xuất hiện vầng quang
(corona), làm xuất hiện hiện tợng ion hoá chất khí và làm cho các hạt bụi bị nhiễm
điện. Các hạt bụi này sẽ bị hút về các điện cực trái dấu. Hầu hết các hạt bụi bị nhiễm
điện âm nên nó sẽ bị hút về cực lắng. Chừng nào số lợng hạt bụi bám đủ dày trên cực
lắng, hệ thống búa gõ sẽ gõ vào cực lắ
ng tạo ra dao động và làm các hạt bụi rơi xuống
thùng boongke.
H4. Hình ảnh của vầng quang (corona) tạo thành xung quanh điện cực
phóng có gai


27
2.6.2 Hệ thống điện cực lắng
Kết cấu của điện cực ảnh hởng trực tiếp đến hiệu suất thu của lọc bụi tĩnh
điện. Hệ thống điện cực lắng thờng có hai dạng: dạng tấm và dạng ống.
Dạng tấm đợc sử dụng cả trong lọc bụi tĩnh điện đứng và lọc bụi tĩnh điện
ngang, còn dạng ống chỉ sử dụng trong lọc bụi tĩnh điện đứng.
Yêu cầu chung cho các điện cực lắng là bề mặt hớng về điện cực phóng phải
bằng phẳng không có lồi, nhô nhọn để ảnh hởng (làm giảm) đến điện áp làm việc
của lọc bụi tĩnh điện.
Hệ thống điện cực lắng có khối lợng lớn, chiếm tỷ lệ giá thành cao trong lọc
bụi tĩnh điện nên cần thiết để khối lợng của chúng nhỏ nhất có thể, sao cho đủ cứng
vững, đảm bảo giữ đợc hình dạng bề mặt cho trớc, vì sự biến dạng sẽ làm giảm
khoảng cách giữa các điện cực khác dấu và làm kém đi hoạt động của lọc bụi tĩnh
điện.

Hệ thống điện cực lắng còn phải chịu rung gõ tốt để tách bụi, chịu đợc lực
xung do búa gõ trong cả điều kiện nhiệt độ đợc tăng lên.
Các điện cực lắng dạng tấm phải đợc lựa chọn cho phù hợp, sao cho giữ lại
đợc các hạt bụi đã lắng không bị cuốn đi lần thứ hai.
Các điện cực lắng dạng tấm có các loại: dạng phẳng, dạng hộp, dạng máng và
dạng biên dạng (profil) hở.
Ngày nay điện cực lắng dạng tấm có biên dạng hở đợc sử dụng rộng rãi vì
những u việt của nó:
- Đảm bảo độ cứng vững lớn nhất với chi phí vật liệu nhỏ nhất.
- Giảm tối đa lợng bụi cuốn theo khí lần thứ 2 vì có phần che thuỷ khí động
lực học.
- Có thể sử dụng với vận tốc dòng khí lớn tới 1,7 m/s và chiều dày của
tấm chỉ cần trong khoảng 0,8 ữ 1,5 mm và vì thế nó có tính kinh tế nhất.

Hiện nay trong công nghiệp sản xuất xi măng lò quay, các bộ lọc bụi tĩnh điện
thờng sử dụng các điện cực lắng dạng tấm.
Điện cực lắng của lọc bụi tĩnh điện đợc chế tạo từ thép tấm chống ăn mòn
điện hoá (08KP, Ct 0 hoặc tơng đơng) có chiều dày từ 1,2 đến 2 mm, bằng cách cán

28
định hình tăng cứng và tạo các profil cần thiết để thu giữ bụi hoặc tổ hợp các tấm
phẳng với các thanh thép U tạo khả năng giữ bụi.
Điện cực lắng của các loại lọc bụi khô khác thờng đợc cán định hình từ tôn
tấm theo các biên dạng khác nhau; vì thế dễ bị biến dạng trong quá trình sử dụng do
ứng suất d.
Để khử ứng suất d trong gia công phải ủ hoặc thờng hoá các điện cực sau khi
đã hoàn chỉnh. Điều này sẽ gây tổn thơng cho bề mặt lắng.

H5. Hình dáng bên ngoài của hệ thống điện cực lắng dạng tấm

Các tấm điện cực lắng của lọc bụi tĩnh điện sẽ thiết kế phải đảm bảo khả năng
chế tạo đơn giản với thanh thép chữ U để tránh hiện tợng bụi đã lắng bị cuốn đi
theo dòng khí. Các tấm điện cực lắng đợc nối với vỏ của lọc bụi tĩnh điện và
đợc tiếp đất an toàn theo quy định.

29
2.6.3 Hệ thống điện cực phóng (vầng quang)
Các điện cực phóng (vầng quang) đợc ghép dới dạng khung tổ hợp và chúng
tạo thành các khối cho từng trờng và treo trên các bộ sứ cách điện cao áp.
Các điện cực phóng có thể đợc làm bằng các dây thép nicrom với đờng kính
2 đến 5 mm hoặc bằng các thanh hay lá thép với biên dạng khác nhau, có gai hoặc
không có gai.
Các điện cực phóng dạng dây trơn thờng đợc treo và kéo căng nhờ một quả
nặng dới tác động của trọng trờng. Các gai trên điện cực phóng tạo ra các điểm
phóng điện iôn mạnh dễ kiểm soát so với điện cực phóng dạng trơn.
2.6.3.1 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.
2.6.3.2 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.
2.6.3.3 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 hơn 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 vì chỉ cần đứt một điện cực là cả một trờng bị loại.
2.6.3.4 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
phụ thuộc vào chế độ làm việc của lọc bụi tĩnh điện và tình trạng bề mặt của điện cực.
2.6.3.5 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.

30
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.
H6. Hình dáng bên ngoài của hệ thống điện cực phóng ghép khung



Để đảm bảo độ cứng vững, tin cậy trong vận hành và dễ kiểm soát hiện tợng
phóng điện, trong lọc bụi tĩnh điện thiết kế sử dụng loại điện cực phóng làm
bằng ống thép

20 mm có hàn gai.
Hệ thống khung treo điện cực phóng của mỗi trờng lọc bụi tĩnh điện đợc
tổ hợp thành một khối chắc chắn và đợc treo - định vị chính xác nhờ các bộ sứ
cách điện cao áp. Vì điều kiện vận hành có độ ẩm cao, nhất là trong những ngày
ma và nồm, nên các bộ sứ này đều đợc bố trí các bộ sấy đi kèm để đảm bảo
cách điện cao áp của chúng.

31
Một trong các yếu tố kết cấu ảnh hởng đến hiệu suất thu lọc bụi đó là
chiều cao hệ thống điện cực. Ngày nay do điều kiện hạn chế mặt bằng lắp đặt
và để tăng năng suất của các lọc bụi, có xu hớng tăng chiều cao hệ thống điện
cực tới 12 mét và cao hơn. Nhng thực tế, chiều cao hệ thống điện cực càng
cao sẽ làm tăng chiều cao rơi của bụi khi rung gõ, nghĩa là tăng khả năng bị
cuốn theo dòng khí.
Vì thế trong lọc bụi tĩnh điện thiết kế sử dụng hệ thống điện cực có chiều cao
bằng 9 mét. Với chiều cao nh vậy, khi rung gõ rũ bụi, lực gõ sẽ truyền đủ tới
mọi điện cực làm tách bụi; hơn nữa giảm đáng kể lợng bụi bị cuốn theo dòng
khí nên đảm bảo hiệu suất thu lọc bụi.
2.6.4 Hệ thống rung gõ điện cực lắng và phóng
2.6.4.1 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.
Với một hành trình rung rũ bụi nh vậy, sẽ tạo ra một ứng suất đáng kể và kết
quả là sự mài mòn.
2.6.4.2 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. Hơn nữa thực tế chứng minh rằng với các điện cực lắng cao 12,5m cũng chỉ cần
một hệ búa gõ ở một mức cũng đảm bảo đủ rung rũ bụi. Tơng tự nh vậy cũng sử
dụng cho hệ rung gõ điện cực phóng.
2.6.4.3 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.

32
2.6.4.4 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.



H7. Hệ thống búa gõ các điện cực lắng và điện cực phóng

33
2.6.5 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
của khí với nồng độ bụi cao. Vì vậy chúng thờng đợc đặt ở trong hộp bên ngoài
dòng khí với các biện pháp nhằm giữ cho chúng không bị bụi bẩn. Đặc biệt phải giữ
sao cho nhiệt độ bề mặt các bộ phận cách điện phải cao hơn điểm đọng sơng.
Trong các lọc bụi tĩnh điện khô thờng sử dụng các bộ cách điện có bộ sấy khi
khởi động lọc bụi tĩnh điện và trong một số trờng hợp khác có yêu cầu. Trong trờng
hợp các hạt bụi là chất dẫn điện (mồ hóng, bụi than, ) thờng phải sử dụng hệ thống
thổi khí sạch hoặc không khí vào các hộp cách điện.
Các bộ cách điện của điện cực phóng và cơ cấu rung gõ của chúng là đặc biệt
quan trọng với các lọc bụi tĩnh điện. Các bộ cách điện thờng đợc làm bằng sứ hoặc
thạch anh.
Đối với sứ cách điện trong lọc bụi tĩnh điện cần sử dụng chất liệu đặc biệt: chịu
tải và có tính chất không dẫn điện tốt ở nhiệt độ cao. Trong thực tế sứ cách điện đợc

sử dụng rộng rãi 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.


H8. Bộ phận sứ cách điện

34
Thạch anh kém bền lực hơn sứ nên thờng có độ tin cậy thấp hơn đặc biệt khi
có tải trọng lớn. Nhng thạch anh có tính cách điện ở nhiệt độ cao tốt hơn sứ nên
thờng sử dụng ở nhiệt độ cao hơn 250 ữ 350
0
C.
Vật liệu có triển vọng để làm cách điện cho lọc bụi tĩnh điện là một vài chủng loại
sitall. Trong một số trờng hợp có thể sử dụng làm cách điện trong lọc bụi tĩnh điện
một vài chi tiết bằng vật liệu cách điện tổng hợp. Đặc biệt những 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.
2.6.6 Hệ thống phân phối khí của lọc bụi tĩnh điện
Hệ thống phân phối khí là các kết cấu và thiết bị phân phối dòng khí đi vào lọc
bụi tĩnh điện, mục đích làm cho dòng khí phân bố đều trong mọi mặt cắt của lọc bụi
tĩnh điện để các bề mặt thu bụi có thể hoạt động trong các điều kiện đồng nhất và cản
trở không cho dòng khí đi qua phần không tích cực của lọc bụi tĩnh điện.
Nếu không có hệ thống này, dòng khí phân bổ không đều trong lọc bụi tĩnh điện: có
nơi nhiều (vận tốc cao hơn) và có nơi ít (vận tốc thấp hơn); làm cho có nơi bụi bám
nhiều, có nơi ít và khi rung gõ sẽ bị cuốn nhiều theo dòng khí ở nơi vận tốc cao.
2.6.6.1 Hệ thống lớiphân phối khí

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.
H9. Sự phân bố của dòng khí trong các trờng










35
Hệ thống lới phân phối khí thờng có kết cấu: là 02 tấm mặt sàng khoan lỗ
với tiết diện sống bằng khoảng 32% đặt cách nhau, hoặc cửa phân phối dạng chớp
hình lăng trụ tiết diện sống bằng 50% kết hợp với mặt sàng nh trên.
Dạng thứ nhất chỉ cho khả năng đồng đều của dòng khí tới 80%.
Cửa phân phối dạng chớp, hình lăng trụ, tiết diện sống bằng 50% kết hợp với
một mặt sàng, đảm bảo đồng đều dòng khí đến 96% và nếu kết hợp với 02
mặt sàng sẽ đảm bảo tới 98%.


H10. Hệ thống lới phân phối khí
Vì vậy, để nâng cao hiệu suất thu lọc bụi tối đa, lọc bụi tĩnh điện thiết kế cần có
hệ thống phân phối khí dạng chớp, hình lăng trụ, tiết diện sống bằng 50% kết
hợp với 02 mặt sàng tiết diện sống 32%.

2.6.6.2 Các tấm chắn dòng khí của phễu thu bụi
Để đảm bảo hiệu suất cao của lọc bụi tĩnh điện cần có giải pháp để ngăn chặn
dòng khí đi qua các vùng không tích cực của trờng điện. Trong lọc bụi ngang đó là
các vùng phía trên và dới các tấm điện cực, các vùng không gian của các phễu thu

36
bụi, các vùng nằm giữa các tấm điện cực lắng ở dãy ngoài cùng và vỏ thành của lọc
bụi tĩnh điện.
Lọc bụi tĩnh điện cần có hiệu suất rất cao 98 ữ 99,9% nên một lợng nhỏ khí
chứa bụi đi qua các vùng đó đã ảnh hởng đáng kể đến kết quả lọc bụi.
Vì vậy trong kết cấu của lọc bụi tĩnh điện cần chú ý đến hệ thống các vách
ngăn dòng, chặn dòng để tạo trở lực cho dòng khí ở những vùng không tích cực và
bằng cách đó để giảm lợng khí này tới tối thiểu.
Ngoài ra, sau khi rung gõ các điện cực, bụi đã tích tụ sẽ rơi xuống phễu thu bụi
và lại tung ra thành đám mây bụi. Đám mây bụi này có thể bị cuốn đi và làm
giảm hiệu suất của lọc bụi tĩnh điện. Bởi vậy trong lọc bụi tĩnh điện cần phải bố trí
các tấm chắn dòng khí trên các phễu thu bụi.
2.6.7 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.
2.6.8 Số trờng tĩnh điện trong lọc bụi
Số trờng tĩnh điện trong lọc bụi có ý nghĩa to lớn với hiệu suất thu lọc bụi. Nó
quyết định bề mặt lắng bụi khi đã tính toán và chọn vận tốc dòng khí nhất định và thời
gian lu của dòng khí trong lọc bụi tĩnh điện.
Hệ thống lọc bụi tĩnh điện cần thiết kế sẽ có 03 trờng độc lập, nối tiếp nhau.
Điều này đảm bảo hiệu suất lọc bụi của toàn thiết bị vì có tổng diện tích bề mặt lắng

cần thiết và có thể điều khiển các giá trị điện áp - dòng điện trong mỗi trờng sao cho
phù hợp với vận tốc dịch chuyển của các hạt bụi, ứng với các kích thớc hạt bụi khác
nhau. Điện áp các trờng có xu hớng tăng dần theo đờng đi của dòng khí để bổ
sung cho vận tốc dịch chuyển của các hạt bụi có kích thớc nhỏ và tăng cờng khả
năng thu bụi của các trờng tiếp sau.

37
2.7 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.
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.
Tuy nhiên, điện áp giữa các điện cực lại liên quan đến:
Chất lợng cơ khí của lọc bụi tĩnh điện _ sự định tâm chính xác và chất lợng
bề mặt của các điện cực.
Đặc tính của dòng khí chứa bụi _ quyết định điện áp phóng của điện trờng.
Chất lợng của hệ thống thiết bị điện điều khiển _ khả năng duy trì điện áp
tối đa giữa các điện cực, gần với giá trị của điện áp phóng.
Mỗi một trục trặc của từng bộ phận cơ khí hoặc hệ điều khiển của lọc bụi tĩnh điện
xảy ra sẽ làm thay đổi quá trình lọc bụi và theo thời gian làm giảm hiệu suất lọc bụi
so với ban đầu.
Chính vì vậy, 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.
Điện cực lắng dạng tấm, biên dạng profil hở, với các u điểm:
Khả năng chế tạo đơn giản,
Kết cấu gọn nhẹ mà vẫn đảm bảo độ cứng vững

Khả năng lu giữ bụi cao
đợc chọn cho hệ thống lọc bụi tĩnh điện sẽ thiết kế.

Hệ thống điện cực phóng dạng treo, kéo căng bằng quả nặng khó định tâm chuẩn
xác khi lắp đặt, ngoài ra chúng thờng bị vặn vẹo do tác động của nhiệt độ và biến
dạng dới tác động của hệ thống búa gõ, vì thế ảnh hởng nhiều đến điện trờng
giữa các điện cực, làm giảm chất lợng làm việc của lọc bụi tĩnh điện.

38
Chính vì vậy, hệ điện cực phóng dạng khung cứng treo trên các sứ cách điện cao
áp đợc chọn cho thiết bị lọc bụi tĩnh điện thiết kế. Hệ thống các điện cực này sẽ
đợc tổ hợp thành các khối cho từng trờng.
Hệ thống rung rõ điện cực kiểu búa gõ với những u điểm:
Khối lợng búa gõ nhỏ cũng đủ để rũ bụi bám
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.
Búa gõ có thể đặt ở nhiều mức khác nhau theo chiều cao của điện cực
Chế độ truyền động cho các búa gõ của 1 trờng chỉ cần dùng 01 động cơ
công suất nhỏ.
nên sẽ đợc chọn cho hệ thống rung các điện cực phóng và điện cực lắng.
Nh vậy , các bộ phận cơ bản của lọc bụi tĩnh điện sẽ thiết kế 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.

39
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.
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 )

40

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:
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.
Vận tốc dòng khí trong lọc bụi tĩnh điện do tiết diện của lọc bụi tĩnh điện
quyết định. Tiết diện càng lớn vận tốc càng nhỏ và ngợc lại. Vận tốc dòng khí, trong
thực tế là yếu tố quyết định hiệu suất của lọc bụi tĩnh điện vì nếu vận tốc lớn hơn mức
cần thiết dù có thể đợc bù lại bằng cách tăng chiều dài trờng nhng cũng không thể

41
khống chế đợc hiện tợng bụi lần thứ hai- hiện tợng bụi bị cuốn đi sau khi đã tích
tụ trên các điện cực. Lọc bụi tĩnh điện hiện đại, để đáp ứng tiêu chuẩn môi trờng về
khí thải đều có hiệu suất trên 99% nên thờng có vận tốc dòng khí nhỏ hơn 0.6
m/giây.










Biểu đồ hiệu suất lọc bụi và vận tốc dòng khí (m/s)

Vì vậy để thoả mãn yêu cầu nồng độ khí thải 50 mg/Nm
3
, hiệu suất của lọc
bụi tĩnh điện phải đạt 99,923%, 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)