湿式電気集塵機の仕組み: 粒子の帯電、捕集、洗浄

湿式電気集塵機 (WESP) は、浮遊粒子や液滴を帯電させて収集表面に向かって駆動し、堆積物を排水システムに洗い流すことにより、浮遊粒子や液滴を除去します。電界は主な収集タスクを実行します。液体は表面から蓄積した物質を除去します。したがって、湿式電気集塵機がどのように機能するかを理解するには、ガスの経路と捕集された物質が装置から排出される経路の両方を追跡する必要があります。

Huisheng 氏は、湿った排ガス中の微細粉塵、酸性ミスト、タールミスト、エアロゾル用の WESP 装置を挙げています。公開されている洗浄構成は、連続的な湿潤と断続的なフラッシングを組み合わせたものです。これらの製品の詳細は、すべての WESP の普遍的な構成ではなく、1 つの構成を示しています。

ガスは湿式電気集塵機内をどのように移動しますか?

ガスの導入と供給

入口セクションは、流入するガスを収集領域に分配します。流路が異なれば粒子の帯電と収集の機会も異なるため、分布は重要です。流れの高速で移動する部分は、設計速度での同じ経路よりも活性領域を通過する時間が短くなります。

ガスは単にケーシングに出入りするだけでなく、意図された集電通路を通過する必要があります。したがって、入口のレイアウトと内部分配は、それ自体では収集力を生成しないとしても、作業プロセスの一部を形成します。

放電電極と収集面

一般的な構成には、収集プレート間を流れるガスと、軸に沿った放電電極を備えた収集管を通過するガスが含まれます。これらは例であり、すべてのユニットの互換性のある説明ではありません。プレートとチューブのレイアウトでは、異なる流れの方向と電極の配置が可能です。 EPA は、ウェット ESP 技術ファクトシートでこれらの構成を個別に説明しています。

主な違いは機能的なものです。放電電極はイオン化領域を生成し、収集表面は荷電粒子または液滴を受け取ります。ケーシング、入口、出口は、これらの機能をガス処理装置に接続します。

コロナ放電はどのようにして荷電粒子や液滴を放出するのでしょうか?

放電電極周囲にイオンを生成

高電圧電源は、放電電極と収集面の間に電界を確立します。放電電極の近くでは、局所的な場がガスをイオン化するほど強くなり、コロナ放電が発生することがあります。結果として生じるイオンは、浮遊物質を帯電させる手段となります。

コロナ放電は、大きな電気アークを繰り返し発生させることとは異なります。電源と制御装置は、特定の電極の形状とガス流に適した動作条件を維持する必要があります。電圧定格が高いだけでは、使用中の強力な収集は確立されません。

浮遊物質への電荷の移動

粒子や液滴がイオンに遭遇すると、電荷を獲得します。帯電と収集は関連していますが、別個のものです。帯電を得ることで粒子は電場に反応しますが、粒子は装置から出る前に収集表面に到達する必要があります。 EPA の WESP ファクトシートには、コロナ生成イオンから粒子の帯電と収集までの一連の手順が説明されています。

電場はどのように帯電した物質を収集するのでしょうか?

収集面への移動

場は帯電物質に力を及ぼし、ガスが通路を通過し続ける間に帯電物質を収集表面に向かって移動させます。粒子の動きは、電気的な力とガスからの抵抗の両方を反映します。したがって、WESP は、ガス流全体をフィルターファブリックに通過させるのではなく、流れるストリームから粒子を分離します。

ガス流量と収集時間が重要な理由

収集を成功させるには、帯電した物質が表面に到達する十分な機会が必要です。ガスの流れ、利用可能な収集エリア、現場の条件、粒子の特性がその機会に影響します。変更されていない機器を通過するガス流量が増加すると、利用可能な時間が短縮され、性能が変化する可能性があります。これらの関係は、EPA の電気集塵機技術マニュアルに記載されている捕集理論を裏付けています。

微粒子の捕捉は、単一の全体効率の数値だけでは適切に説明できません。報告されている総粉塵効率は、すべての粒子サイズまたはミスト成分に対して同じ捕集効率を確立するものではありません。性能主張には、定義された汚染物質、入口条件、および測定基準が必要です。

洗浄により収集面から堆積物がどのように除去されるのでしょうか?

継続的な湿潤と断続的なフラッシング

堆積した物質は、装置内に単純に蓄積しないように、収集面から離れる必要があります。設計に応じて、液体は連続的に、間隔を置いて、または湿潤とフラッシングの組み合わせによって塗布できます。洗浄装置は目的の表面に到達し、収集された堆積物を除去する必要があります。

の Huisheng湿式電気集塵機 製品ページには、連続水膜スプレーと断続プレートフラッシングがリストされています。これは特定の公開された機器の説明です。すべての湿式 ESP が同じサイクル、ノズル配置、または水需要を使用するかどうかは確立されていません。

収集した物質を排水システムに運び込む

液体は、捕捉された物質をサンプまたは別の排水および収集装置に運びます。回収は汚染物質をガス流から除去します。その物質が消えるわけではありません。結果として生じる液体またはスラリーには、適切な取り扱いルートが必要です。

一部の設計では、プロセスの必要に応じて分離、処理、または排出を行い、液体の一部を再循環します。再循環によっても、収集された汚染物質を管理する必要がなくなるわけではありません。 EPA の湿式 ESP ガイダンスでは、排水と液体リサイクルの可能性の両方について説明しています。

ポンプ、処理装置、接続配管は、集塵機の供給パッケージではなく、より広範な設備に属する場合があります。機器の範囲を定義する際には、それらが含まれていることを確認する必要があります。

なぜWESPは細かい粉塵やミストを捕集できるのでしょうか?

浮遊固体および液体エアロゾルの収集

電気収集メカニズムは、固体粒子や液滴などの帯電した浮遊物質に作用します。したがって、装置とガスの条件が適切であれば、微細な粉塵や酸性ミストも適切なターゲットとなる可能性があります。湿ったまたは粘着性の堆積物は、収集面、洗浄液、および排水設備と適合する必要があります。

冷却によって凝縮性物質が収集前に液滴を形成する場合、WESP はそのエアロゾル画分を捕捉できます。これは、利用可能なプロセス条件下ですべての蒸気が凝縮するという意味ではありません。

エアロゾル捕捉と気相処理の区別

エアロゾルは、固体粒子または液滴が気体中に懸濁したものです。気相汚染物質は分子レベルで存在します。酸性ミストやタール液滴の捕捉だけでは、ガス状酸化合物やすべての揮発性有機化合物の除去を証明するものではありません。

吸収、凝縮、または別のプロセスによる追加の除去には、独自の技術的基盤が必要です。処理目標は、「化学ガス」などの広範なラベルに依存するのではなく、WESP 入口での汚染物質の形態を特定する必要があります。

収集と洗浄サイクルを正しく機能させるには何が必要ですか?

電気条件とガス供給

電圧、電流、またはスパーク動作の変化は、電気的動作が変化したことを示している可能性があります。これらは、ガスの状態、機器の設計、運転履歴と併せて解釈する必要があります。ガス流の一部がまだ不十分な処理を受けている間に、電源が作動する可能性があります。

洗浄範囲、排水性、および素材の適合性

洗浄機能と排水機能は接続された経路として機能する必要があります。洗浄範囲が不十分だと堆積物が残る可能性があります。排水が制限されていると、除去された材料が意図どおりに残らない可能性があります。

腐食性ガス成分や収集された汚染物質も材料の適合性に影響を与えます。水だけでは、すべての建築材料が酸性ミストの用途に適しているわけではありません。動作温度は、材料や意図した液体条件を含む完全な湿式プロセスに適合する必要があります。温度制限は、すべての WESP に適用される一般的な値ではなく、選択した設計に基づいて決定される必要があります。

動作指標とコンセントの性能の比較

電気測定は、機器の動作を説明するのに役立ちます。出口の微粒子またはミストの測定により、処理後にガス中に何が残っているかという別の事実が証明されます。正常に見える電圧と電流は、特定のコンセント濃度を単独で証明することはできません。 EPA は、電気動作インジケーターと出口微粒子測定を ESP パフォーマンス監視の個別の要素として特定しています。

検証には、定義された動作条件下で合意された汚染物質の測定および試験方法が必要です。インストールについて話し合うには、 WESP アプリケーションを Huisheng と共有するこれには、入口ガスの状態、粒子または液滴の特性、必要な出口の結果、および意図された洗浄液の取り扱いルートが含まれます。これらの詳細は、動作原理を実際の任務について評価できる構成に結び付けます。