Elektrofilter - Electrostatic precipitator

Elektroder inuti elektrostatisk utfällare
Uppsamlingselektrod av en elektrostatisk utfällare i en avfallsförbränningsanläggning

En elektrostatisk utfällare ( ESP ) är en filterfri anordning som avlägsnar fina partiklar, som damm och rök, från en strömmande gas med hjälp av en inducerad elektrostatisk laddning som minimalt hindrar gasflödet genom enheten.

Till skillnad från våta skrubber , som tillför energi direkt till det strömmande vätskemediet, applicerar en ESP endast energi på det partiklar som samlas in och är därför mycket effektivt i sin energiförbrukning (i form av elektricitet).

Uppfinningen av den elektrostatiska utfällaren

Den första användningen av koronautsläpp för att ta bort partiklar från en aerosol var av Hohlfeld 1824. Den kommersialiserades dock inte förrän nästan ett sekel senare.

1907 ansökte Frederick Gardner Cottrell , professor i kemi vid University of California, Berkeley , patent på en anordning för att ladda partiklar och sedan samla in dem genom elektrostatisk attraktion - den första elektrostatiska fällaren. Cottrell anbringas först anordningen för insamling av svavelsyra dimma och blyoxid rökgaser som släpps ut från olika syra gör och smältning aktiviteter. Vinproducerande vingårdar i norra Kalifornien påverkades negativt av blyutsläppen.

Vid tiden för Cottrells uppfinning förstods inte den teoretiska grunden för drift. Operationsteorin utvecklades senare i Tyskland, med Walter Deutschs arbete och bildandet av Lurgi-företaget.

Cottrell använde intäkter från sin uppfinning för att finansiera vetenskaplig forskning genom att skapa en stiftelse som heter Research Corporation 1912, till vilken han tilldelade patent. Syftet med organisationen var att föra uppfinningar gjorda av lärare (som Cottrell) till den kommersiella världen till förmån för samhället i stort. Driften av Research Corporation finansieras av royalty som betalas av kommersiella företag efter kommersialisering. Research Corporation har tillhandahållit vital finansiering till många vetenskapliga projekt: Goddards raketexperiment, Lawrence 's cyklotron , produktionsmetoder för vitamin A och B 1 , bland många andra.

Research Corporation satte territorier för tillverkare av denna teknik, som inkluderade Western Precipitation (Los Angeles), Lodge-Cottrell (England), Lurgi Apparatebau-Gesellschaft (Tyskland) och Japanese Cottrell Corp. (Japan), samt var ett clearinghus för eventuella processförbättringar. Anti-trust-konserter tvingade dock Research Corporation att eliminera territoriumrestriktioner 1946.

Elektrofores är termen som används för migration av gassuspenderade laddade partiklar i ett elektrostatiskt likströmsfält . Traditionella CRT- tv-apparater tenderar att ackumulera damm på skärmen på grund av detta fenomen (en CRT är en likströmsmaskin som arbetar med cirka 15 kilovolt).

Platta och stångfällare

Konceptuellt diagram av en elektrostatisk utfällare för platta och stång

Den mest grundläggande fällaren innehåller en rad tunna vertikala ledningar och följt av en stapel stora platta metallplattor orienterade vertikalt, med plattorna typiskt åtskilda mellan 1 cm och 18 cm, beroende på applikation. Luftströmmen flyter horisontellt genom mellanrummen mellan trådarna och passerar sedan genom plattstapeln.

En negativ spänning på flera tusen volt appliceras mellan tråd och platta. Om den applicerade spänningen är tillräckligt hög joniserar en elektrisk koronaurladdning luften runt elektroderna, som sedan joniserar partiklarna i luftströmmen.

De joniserade partiklarna avleds på grund av den elektrostatiska kraften mot de jordade plattorna. Partiklar byggs upp på uppsamlingsplattorna och avlägsnas från luftströmmen.

En tvåstegsdesign (separat laddningssektion före uppsamlingssektionen) har fördelen att minimera ozonproduktionen, vilket skulle påverka hälsan hos personal som arbetar i slutna utrymmen. För maskinrum ombord där växellådor genererar en oljedimma används tvåstegs-ESP för att rengöra luften, vilket förbättrar driftsmiljön och förhindrar ansamling av brandfarliga oljedimansamlingar. Uppsamlad olja återförs till växelsmörjningssystemet.

Insamlingseffektivitet ( R )

Utfällarens prestanda är mycket känslig för två partikelegenskaper: 1) Elektrisk resistivitet; och 2) Partikelstorleksfördelning . Dessa egenskaper kan mätas ekonomiskt och exakt i laboratoriet med standardtest. Resistivitet kan bestämmas som en funktion av temperaturen i enlighet med IEEE Standard 548. Detta test utförs i en luftmiljö som innehåller en specificerad fuktkoncentration. Testet körs som en funktion av stigande eller fallande temperatur, eller båda. Data förvärvas med ett genomsnittligt askfält på 4 kV / cm. Eftersom relativt låg applicerad spänning används och ingen svavelsyraånga finns i testmiljön, indikerar de erhållna värdena maximal askmotstånd.

I en ESP, där partikelladdning och urladdning är nyckelfunktioner, är resistivitet en viktig faktor som väsentligt påverkar uppsamlingseffektiviteten. Medan resistivitet är ett viktigt fenomen i interelektrodområdet där mest partikelladdning sker, har det en särskilt viktig effekt på dammskiktet vid uppsamlingselektroden där urladdning sker. Partiklar som uppvisar hög resistivitet är svåra att ladda. Men när de är laddade, ger de inte lätt upp sin förvärvade laddning vid ankomst till uppsamlingselektroden. Å andra sidan laddas partiklar med låg resistivitet lätt och släpper lätt sin laddning till den jordade uppsamlingsplattan. Båda extremiteterna i motstånd hindrar ESP: s effektiva funktion. ESP fungerar bäst under normala resistivitetsförhållanden.

Resistivitet, som är ett kännetecken för partiklar i ett elektriskt fält, är ett mått på en partikels motståndskraft mot överföringsladdning (både accepterar och ger upp laddningar). Resistivitet är en funktion av en partikels kemiska sammansättning såväl som rökförhållanden som temperatur och fukt. Partiklar kan ha hög, måttlig (normal) eller låg resistivitet.

Bulkresistivitet definieras med hjälp av en mer allmän version av Ohms lag, som ges i ekvation ( 1 ) nedan:

 

 

 

 

( 1 )

 Where:
 E is the Electric field strength.Unit:-(V/cm);
 j is the Current density.Unit:-(A/cm2); and
 ρ is the Resistivity.Unit:-(Ohm-cm)

Ett bättre sätt att visa detta skulle vara att lösa för resistivitet som en funktion av applicerad spänning och ström, som anges i ekvation ( 2 ) nedan:

 

 

 

 

( 2 )

 Where:
 ρ = Resistivity.Unit:-(Ohm-cm)
 V = The applied DC potential.Unit:-(Volts);
 I = The measured current.Unit:-(Amperes);
 l = The ash layer thickness.Unit:-(cm); and
 A = The current measuring electrode face area.Unit:-(cm2).

Resistivitet är det elektriska motståndet för ett dammprov 1,0 cm ^ i tvärsnittsarea, 1,0 cm tjockt och registreras i enheter av ohm-cm. En metod för att mäta resistivitet kommer att beskrivas i denna artikel. Tabellen nedan ger värdeintervall för låg, normal och hög resistivitet.

Motstånd Mätområde
Låg mellan 104 och 107 ohm-cm
Vanligt mellan 10 7 och 2 x 10 10 ohm-cm
Hög över 2 × 10 10 ohm-cm

Motstånd mot dammskikt

Motstånd påverkar de elektriska förhållandena i dammskiktet genom att ett potentiellt elektriskt fält (spänningsfall) bildas över lagret när negativt laddade partiklar kommer fram till dess yta och läcker ut sina elektriska laddningar till uppsamlingsplattan. Vid metallytan på den elektriskt jordade uppsamlingsplattan är spänningen noll, medan vid den yttre ytan av dammskiktet, där nya partiklar och joner anländer, kan den elektrostatiska spänningen som orsakas av gasjonerna vara ganska hög. Styrkan på detta elektriska fält beror på dammskiktets motstånd och tjocklek.

I dammskikt med hög resistens är dammet inte tillräckligt ledande, så elektriska laddningar har svårt att röra sig genom dammskiktet. Följaktligen ackumuleras elektriska laddningar på och under dammskiktets yta, vilket skapar ett starkt elektriskt fält.

Spänningar kan vara större än 10 000 volt. Dammpartiklar med hög resistans hålls för starkt mot plattan, vilket gör dem svåra att ta bort och orsakar fångstproblem.

I dammskikt med låg motstånd överförs koronaströmmen lätt till den jordade uppsamlingselektroden. Därför upprätthålls ett relativt svagt elektriskt fält, flera tusen volt, över dammskiktet. Samlade dammpartiklar med låg motståndskraft fäster inte tillräckligt starkt på uppsamlingsplattan. De lossas lätt och hålls kvar i gasströmmen.

Den elektriska ledningsförmågan hos ett bulkskikt av partiklar beror på både yt- och volymfaktorer. Volymledning, eller rörelser av elektriska laddningar genom partiklarnas inre, beror huvudsakligen på partiklarnas sammansättning och temperatur. I områden med högre temperatur, över 500 ° F (260 ° C), styr volymledning ledningsmekanismen. Volymledning leder också till kompletterande faktorer, såsom kompression av partikelskiktet, partikelstorlek och form och ytegenskaper.

Volymledningen representeras i figurerna som en rak linje vid temperaturer över 500 ° F (260 ° C). Vid temperaturer under cirka 450 ° F (230 ° C) börjar elektriska laddningar flyta över ytfukt och kemiska filmer adsorberade på partiklarna. Ytledningen börjar sänka resistivitetsvärdena och böja kurvan nedåt vid temperaturer under 500 ° F (260 ° C).

Dessa filmer skiljer sig vanligtvis både fysiskt och kemiskt från partiklarnas inre på grund av adsorptionsfenomen. Teoretiska beräkningar indikerar att fuktfilmer endast några få molekyler tjocka är tillräckliga för att ge den önskade ytledningsförmågan. Ytledning på partiklar är nära besläktad med ytläckströmmar som uppstår på elektriska isolatorer som har studerats ingående. En intressant praktisk tillämpning av ytläckage är bestämningen av daggpunkt genom mätning av strömmen mellan angränsande elektroder monterade på en glasyta. En kraftig ökning av strömmen signalerar bildandet av en fuktfilm på glaset. Denna metod har använts effektivt för att bestämma den markanta ökningen av daggpunkt, som inträffar när små mängder svavelsyraånga tillsätts till en atmosfär (kommersiella daggpunktsmätare finns på marknaden).

Följande diskussion om normalt, högt och lågt motstånd gäller ESP: er som drivs i torrt tillstånd; motstånd är inte ett problem vid drift av våta ESP på grund av fuktkoncentrationen i ESP. Förhållandet mellan fuktinnehåll och motstånd förklaras senare i detta arbete.

Normal resistivitet

Som nämnts ovan fungerar ESP bäst under normala resistivitetsförhållanden. Partiklar med normal resistivitet tappar inte snabbt laddningen vid ankomst till uppsamlingselektroden. Dessa partiklar läcker långsamt sin laddning till jordade plattor och hålls kvar på uppsamlingsplattorna genom intermolekylärt lim och sammanhängande krafter. Detta gör att ett partikelskikt kan byggas upp och sedan lossas från plattorna genom att rappa. Inom intervallet av normal damm resistivitet (mellan 10 7 och 2 x 10 10 ohm-cm), flygaska samlas lättare än damm med antingen låg eller hög resistivitet.

Hög resistivitet

Om spänningsfallet över dammskiktet blir för högt kan flera negativa effekter uppstå. För det första minskar högspänningsfallet spänningsskillnaden mellan urladdningselektroden och uppsamlingselektroden och minskar därigenom den elektrostatiska fältstyrkan som används för att driva de gasjonladdade partiklarna till det uppsamlade dammskiktet. När dammskiktet byggs upp och de elektriska laddningarna ackumuleras på dammskiktets yta minskar spänningsskillnaden mellan urladdnings- och uppsamlingselektroderna. Migrationshastigheterna för små partiklar påverkas särskilt av den reducerade elektriska fältstyrkan.

Ett annat problem som uppstår med dammskikt med hög resistivitet kallas back corona. Detta inträffar när det potentiella fallet över dammskiktet är så stort att koronautsläpp börjar dyka upp i gasen som är instängd i dammskiktet. Dammskiktet bryts ned elektriskt och producerar små hål eller kratrar från vilka koronautsläpp uppstår. Positiva gasjoner genereras i dammskiktet och accelereras mot den "negativt laddade" urladdningselektroden. De positiva jonerna minskar några av de negativa laddningarna på dammskiktet och neutraliserar några av de negativa jonerna på de "laddade partiklarna" på väg mot uppsamlingselektroden. Störningar i den normala koronaprocessen minskar kraftigt ESP: s insamlingseffektivitet, som i svåra fall kan sjunka under 50%. När ryggkorona är närvarande byggs dammpartiklarna upp på elektroderna och bildar ett isoleringsskikt. Ofta kan detta inte repareras utan att enheten är offline.

Det tredje och i allmänhet vanligaste problemet med hög resistivitetsdamm är ökad elektrisk gnistbildning. När gnistfrekvensen överskrider den "inställda gnistgränsen" begränsar de automatiska styrenheterna driftspänningen i fältet. Detta orsakar minskad partikelladdning och minskade migrationshastigheter mot uppsamlingselektroden. Hög resistivitet kan i allmänhet minskas genom att göra följande:

  • Justera temperaturen;
  • Ökande fuktinnehåll
  • Lägga konditioneringsmedel till gasströmmen;
  • Öka insamlingsytan; och
  • Använda utfällare på varma sidor (ibland och med förut kännedom om uttömning av natrium).

Tunt dammskikt och högresistivt damm gynnar särskilt bildandet av bakre koronakratrar. Allvarlig ryggkorona har observerats med dammskikt så tunna som 0,1 mm, men ett dammskikt drygt en partikel tjock kan minska gnistspänningen med 50%. De mest markerade effekterna av bakkorona på strömspänningsegenskaperna är:

  1. Minskning av gnistöverspänningen med så mycket som 50% eller mer;
  2. Aktuella hopp eller diskontinuiteter orsakade av bildandet av stabila back-corona-kratrar; och
  3. Stor ökning av maximal koronaström, som strax under gnistan över koronagap kan vara flera gånger den normala strömmen.

Figuren nedan och till vänster visar variationen i resistivitet med förändrad gastemperatur för sex olika industridammar tillsammans med tre koleldade flygaska. Figuren till höger illustrerar resistivitetsvärden uppmätta för olika kemiska föreningar som framställdes i laboratoriet.

Resistivitetsvärden för representativt damm och rök från industrianläggningar
Resistivitetsvärden för olika kemikalier och reagenser som en funktion av temperaturen

Resultat för flygaska A (i figuren till vänster) förvärvades i stigande temperaturläge. Dessa data är typiska för måttligt till högt brännbart innehåll. Data för flygaska B kommer från samma prov, som erhållits under fallande temperaturläge.

Skillnaderna mellan stigande och fallande temperaturlägen beror på förekomsten av oförbrända brännbara ämnen i provet. Mellan de två testlägena ekvilibreras i torr luft i 14 timmar (över natten) vid 850 ° F (450 ° C). Denna glödgningsprocess över natten avlägsnar vanligtvis mellan 60% och 90% av alla oförbrända brännbara ämnen som finns i proverna. Exakt hur kol fungerar som laddningsbärare är inte helt klart, men det är känt att avsevärt minska dammets resistivitet.

Resistivitet mätt som en funktion av temperaturen i varierande fuktkoncentrationer (luftfuktighet)

Kol kan först fungera som ett damm med hög resistivitet i utfällaren. Högre spänningar kan krävas för att koronaproduktionen ska kunna börja. Dessa högre spänningar kan vara problematiska för TR-Set-kontrollerna. Problemet ligger i början av korona som orsakar stora mängder ström att strömma genom dammskiktet (låg resistivitet). Kontrollerna känner av denna våg som en gnista. När utfällare drivs i gnistbegränsande läge avslutas kraften och koronaproduktionscykeln återinitieras. Sålunda noteras lägre effekt (ström) avläsningar med relativt höga spänningsavläsningar.

Samma sak antas förekomma i laboratoriemätningar. Parallell plattgeometri används i laboratoriemätningar utan koronagenerering. En kopp i rostfritt stål håller provet. En annan vikt av rostfritt stål sitter ovanpå provet (direktkontakt med dammskiktet). Eftersom spänningen ökas från små mängder (t.ex. 20 V) mäts ingen ström. Därefter uppnås en tröskelspänningsnivå. På denna nivå ökar strömmen genom provet ... så mycket att spänningsaggregatet kan lösa ut. Efter avlägsnande av oförbrända brännbara ämnen under ovannämnda glödgningsprocedur visar kurvan för fallande temperaturläge den typiska inverterade "V" -form som man kan förvänta sig.

Låg resistivitet

Partiklar som har låg resistivitet är svåra att samla på eftersom de laddas lätt (mycket ledande) och tappar snabbt sin laddning vid ankomsten till uppsamlingselektroden. Partiklarna tar på sig laddningen av uppsamlingselektroden, studsar av plattorna och återträngs i gasströmmen. Således saknas attraktiva och avstötande elektriska krafter som normalt arbetar vid normala och högre resistiviteter och bindningskrafterna till plattan minskas avsevärt. Exempel på damm med låg resistivitet är oförbränt kol i flygaska och kolsvart.

Om dessa ledande partiklar är grova kan de avlägsnas uppströms fällaren med hjälp av en anordning såsom en mekanisk cyklonuppsamlare .

Tillsatsen av flytande ammoniak ( NH
3
) i gasströmmen som ett konditioneringsmedel har funnit stor användning de senaste åren. Det teoretiseras att ammoniak reagerar med H
2

4
i rökgaserna för att bilda en ammoniumsulfatförening som ökar dammens kohesivitet. Denna ytterligare sammanhållning kompenserar förlusten av elektriska attraktionskrafter.

Tabellen nedan sammanfattar egenskaperna för låg, normal och hög resistivitetsdamm.

Rökgasströmens fuktinnehåll påverkar också partikelresistiviteten. Att öka gasinnehållet i gasströmmen genom att spruta vatten eller injicera ånga i kanalarbetet före ESP sänker resistiviteten. Vid både temperaturjustering och fuktkonditionering måste man hålla gasförhållandena över daggpunkten för att förhindra korrosionsproblem i ESP eller nedströmsutrustning. Figuren till höger visar effekten av temperatur och fukt på cementdammens resistivitet. När andelen fukt i gasströmmen ökar från 6 till 20% minskar dammens resistivitet dramatiskt. Att höja eller sänka temperaturen kan också minska cementdammresistiviteten för alla fuktprocent som representeras.

Förekomsten av SO
3
i gasströmmen har visat sig gynna den elektrostatiska utfällningsprocessen när problem med hög resistivitet uppstår. Det mesta av svavelhalten i kolet som förbränns för förbränningskällor omvandlas till SO
2
. Cirka 1% av svavlet omvandlas dock till SO
3
. Mängden SO
3
i rökgaserna ökar normalt med ökande svavelhalt i kolet. Partiklarnas resistivitet minskar när svavelhalten i kolet ökar.

Motstånd Mätområde Utfällningsegenskaper
Låg mellan 104 och 107 ohm-cm
  1. Normal driftspänning och strömnivåer såvida inte dammskiktet är tillräckligt tjockt för att minska plattans avstånd och orsaka högre strömnivåer.
  2. Minskad elektrisk kraftkomponent som håller kvar uppsamlat damm, sårbart för höga förluster i återindrivning
  3. Försumbar spänningsfall över dammskiktet.
  4. Minskad insamlingsprestanda på grund av (2)
Vanligt mellan 10 7 och 2 x 10 10 ohm-cm
  1. Normal driftspänning och strömnivåer.
  2. Försumbar spänningsfall över dammskiktet.
  3. Tillräcklig elkraftkomponent som håller kvar uppsamlat damm.
  4. Hög insamlingsprestanda på grund av (1), (2) och (3)
Marginal till hög mellan 2 × 10 10 och 10 12 ohm-cm
  1. Minskad driftspänning och strömnivåer med höga gnistfrekvenser.
  2. Betydande spänningsförlust över dammskiktet.
  3. Måttlig elkraftkomponent som håller kvar uppsamlat damm.
  4. Minskad insamlingsprestanda på grund av (1) och (2)
Hög över 10 12 ohm-cm
  1. Minskade driftspänningsnivåer; höga strömnivåer om strömförsörjningsregulatorn inte fungerar som den ska.
  2. Mycket betydande spänningsförlust över dammskiktet.
  3. Komponenter med hög elektrisk kraft som håller kvar uppsamlat damm.
  4. Allvarligt minskad insamlingsprestanda på grund av (1), (2) och förmodligen tillbaka korona.

Andra konditioneringsmedel, såsom svavelsyra, ammoniak, natriumklorid och soda (ibland som rå trona), har också använts för att minska partikelresistiviteten. Därför är rökgasströmens kemiska sammansättning viktig med avseende på motståndskraften hos de partiklar som ska samlas upp i ESP. I tabellen nedan listas olika konditioneringsmedel och deras mekanismer för drift.

Konditioneringsagent Handlingsmekanism (er)
Svaveltrioxid och / eller svavelsyra
  1. Kondens och adsorption på flygaskaytor.
  2. Kan också öka sammanflätningen av flygaska.
  3. Minskar resistivitet.
Ammoniak

Mekanismen är inte klar, olika föreslagna;

  1. Modifierar resistivitet.
  2. Ökar askens sammanhållning.
  3. Förbättrar rymdladdningseffekten.
Ammoniumsulfat Lite är känt om mekanismen; krav görs för följande:
  1. Ändrar resistivitet (beror på injektionstemperaturen).
  2. Ökar askens sammanhållning.
  3. Förbättrar rymdladdningseffekten.
  4. Experimentella data saknar för att underbygga vilken av dessa som är dominerande.
Trietylamin Partikelagglomerering hävdade; inga stödjande uppgifter.
Natriumföreningar
  1. Naturligt balsam om det tillsätts med kol.
  2. Motståndsmodifierare om den injiceras i gasströmmen.
Föreningar av övergångsmetaller Postulerade att de katalyserar oxidation av SO
2
till SO
3
; inga definitiva tester med flygaska för att verifiera denna postulation.
Kaliumsulfat och natriumklorid I ESP för cement och kalkugnar:
  1. Motståndsmodifierare i gasströmmen.
  2. NaCl - naturligt balsam när det blandas med kol.

Om injektion av ammoniumsulfat sker vid en temperatur som är högre än ca 600 ° F (320 ° C), resulterar dissociation i ammoniak och svaveltrioxid. Beroende på askan, SO
2
kan företrädesvis interagera med flygaska som SO
3
konditionering. Resten återkombineras med ammoniak för att lägga till rymdladdningen samt öka askans sammanhållning.

På senare tid har man insett att en viktig anledning till förlust av effektiviteten hos den elektrostatiska utfällaren beror på partikeluppbyggnad på laddningstrådarna utöver uppsamlingsplattorna (Davidson och McKinney, 1998). Detta åtgärdas enkelt genom att se till att själva trådarna rengörs samtidigt som uppsamlingsplattorna rengörs.

Svavelsyraånga ( SO
3
) ökar effekterna av vattenånga på ytans ledning. Det adsorberas fysiskt i fuktskiktet på partikelytorna. Effekterna av relativt små mängder syraånga kan ses i figuren nedan och till höger.

Provets inneboende resistivitet vid 300 ° F (150 ° C) är 5 × 10 12 ohm-cm. En jämviktskoncentration på bara 1,9 ppm svavelsyraånga sänker värdet till cirka 7 × 109 ohm-cm.

Resistivitet modellerad som en funktion av miljöförhållanden - särskilt svavelsyraånga

Moderna industriella elektrostatiska utfällare

En rökstack vid koleldade Hazelwood Power Station i Victoria, Australien avger brun rök när ESP stängs av

ESP är fortfarande utmärkta anordningar för kontroll av många industriella partikelutsläpp, inklusive rök från elproducerande verktyg (kol- och oljeldrivna), saltkakauppsamling från svartlutpannor i massabruk och katalysatoruppsamling från katalytiska krackningsenheter med fluidiserad bädd i olja raffinaderier för att nämna några. Dessa enheter behandlar gasvolymer från flera hundra tusen ACFM till 2,5 miljoner ACFM (1.180 m³ / s) i de största koleldade applikationerna. För en koleldad panna utförs uppsamlingen vanligtvis nedströms luftförvärmaren vid cirka 160 ° C (320 ° F) vilket ger optimal resistivitet för kolaska-partiklarna. För vissa svåra applikationer med lågsvavligt bränsle har hot-end-enheter byggts som arbetar över 370 ° C (698 ° F).

Den ursprungliga parallellplatta-viktade trådkonstruktionen (se figuren på plattan och stångfällaren ovan) har utvecklats i takt med att mer effektiva (och robusta) urladdningselektroddesigner utvecklades, idag med fokus på styva (rör-ram) urladdningselektroder som många slipade spikar är ansluten (taggtråd), vilket maximerar koronaproduktionen . Transformator-likriktarsystem applicerar spänningar på 50–100 kV vid relativt höga strömtätheter. Moderna kontroller, som en automatisk spänningsreglering , minimerar elektrisk gnistbildning och förhindrar bågning (gnistor släcks inom 1/2 cykel från TR-setet ), vilket undviker skador på komponenterna. Automatiska platt-rappande system och behållare-evakueringssystem tar bort det uppsamlade partiklarna medan de är på nätet, vilket teoretiskt gör det möjligt för ESP att stanna kontinuerligt i flera år i taget.

Elektrostatisk provtagning för bioaerosoler

Elektrostatiska utfällningsmedel kan användas för att prova biologiska luftburna partiklar eller aerosol för analys. Provtagning för bioaerosoler kräver utfällningsdesign optimerad med en flytande motelektrod, som kan användas för att prova biologiska partiklar, t.ex. virus, direkt i en liten vätskevolym för att minska onödig provutspädning. Se Bioaerosols för mer information.

Våt elektrostatisk fällare

En våt elektrostatisk utfällare (WESP eller våt ESP) arbetar med vattenånga mättade luftströmmar (100% relativ fuktighet). WESP används vanligtvis för att avlägsna flytande droppar såsom svavelsyradimma från industriella processgasströmmar. WESP används också vanligtvis där gaserna har hög fukthalt, innehåller brännbara partiklar eller har partiklar som är klibbiga till sin natur.

Konsumentinriktad elektrostatisk luftrenare

En bärbar elektrostatisk luftrenare som marknadsförs till konsumenterna
Bärbar elektrostatisk luftrenare med lock avlägsnat och visar uppsamlingsplattor

Platefällare marknadsförs vanligtvis för allmänheten som luftreningsanordningar eller som en permanent ersättning för ugnsfilter, men alla har det oönskade attributet att vara något rörigt att rengöra. En negativ bieffekt av elektrostatiska utfällningsanordningar är den potentiella produktionen av giftig ozon och NO
x
. Emellertid erbjuder elektrostatiska utfällare fördelar jämfört med andra luftreningstekniker, såsom HEPA- filtrering, som kräver dyra filter och kan bli "produktionssänkor" för många skadliga bakterieformer.

Med elektrostatiska utfällare, om uppsamlingsplattorna får ackumulera stora mängder partikelformigt material, kan partiklarna ibland bindas så tätt till metallplattorna att kraftig tvättning och skrubbning kan krävas för att helt rengöra uppsamlingsplattorna. Det snäva avståndet mellan plattorna kan försvåra grundlig rengöring, och plattstapeln kan ofta inte tas isär för rengöring. En lösning, föreslagen av flera tillverkare, är att tvätta uppsamlingsplattorna i diskmaskin .

Vissa konsumentutfällningsfilter säljs med speciella avtappningsrengöringsmedel, där hela plattuppsättningen tas bort från utfällaren och blötläggs i en stor behållare över natten, för att hjälpa till att lossa de tätt bundna partiklarna .

En studie av Canada Mortgage and Housing Corporation som testade en mängd olika ugnsfilter med tryckluft visade att ESP-filter gav det bästa och mest kostnadseffektiva sättet att rengöra luft med hjälp av ett system med tryckluft.

De första bärbara elektrostatiska luftfiltersystemen för bostäder marknadsfördes 1954 av Raytheon.

Se även

Referenser

externa länkar