Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Электроаэрозольные технологии





 

Методы зарядки частиц

 

В настоящее время используется три основных метода зарядки частиц:

1 – ионная

2 – индукционная

3 – статическая электризация

 

Ионнаязарядка заключается в том, что движущиеся ионы газового разряда осаждаются на поверхности частичек и отделиться не могут из-за возникающего потенциального барьера. Происходит накопление ионов на поверхности частицы и она приобретает заряд равный сумме зарядов ионов (см. рис. ). Источником ионов является униполярный коронный разряд (иногда поверхностный).

Рис.

 

 

Индукционная зарядка. Осуществляется помощью источника высокого напряжения (см. рис. ).

Рис.

а – частица поляризуется в эл. поле.

б – контактирует с поверхностью электрода в результате чего поляризационный заряд нейтрализуется

в – частица преобретает избыточный заряд и отталкивается от электрода.

 

Статическая электризацияосуществляется путем контакта и последующего разделения тел, обладающими различными физическими и химическими свойствами. Это происходит в результате трения частиц друг о друга или о поверхность. Контактирующие тела приобретают заряды разных знаков. Отличительной особенностью является то, что не требуется наличие внешнего электрического поля. При статической электризации для 400 видов веществ соблюдается правило Коэна: “При статической электризации вещество с большой приобретает положительный знак”.

Перемещение заряженных частиц в электрическом поле

При движении заряженной частицы в электрическом поле она подчиняется второму закону Ньютона:

,

где - масса частицы;

– сила тяжести;

– сила со стороны электрического поля;

- сила, обусловленная неоднородностью электрического поля (если поле однородное, то этой силы нет);

– радиус физической частицы;

–диэлектрическая проницаемость вещества.

–сила сопротивления перемещению частиц со стороны среды.

Расчет этой силы представляет наиболее сложную задачу. Были выполнены расчеты сил и скорости для различных значений напряженности

Рис.

 

При наблюдается минимальная скорость движения частиц.

Электрофильтры

 

Электрофильтры представляют собой один из наиболее совершенных способов очистки газов в самых различных условиях.

 

Применяются в отраслях:

1) цементной;

2) химической;

3) металлургической;

4) на тепловых станциях.

 

Электрофильтры бывают 2 типов:

1) трубчатые;

2) пластинчатые.

 

Конструкция трубчатого электрофильтра

 

Рис.

1 – высоковольтный электрод (провод);2 – заземленный электрод (осадительный);3 – неочищенный газ;4 – очищенный газ.

 

Конструкция пластинчатого электрофильтра

Рис.

h – длина газоразрядного промежутка.

 

При подаче высокого напряжения UВН на высоковольтные электроды (провода), на них возникает коронный разряд (униполярный). В поле коронного разряда частички заряжаются и под действием сил электрического поля движутся к осадительным электродам и осаждаются на них. Слой пыли периодически удаляется встряхиванием электродов.

Важнейшая характеристика – степень очистки.

– концентрации пыли на выходе и на входе электрофильтра.

Процесс осаждения пыли описывается дифференциальными уравнениями. В результате его решения получено выражение:

– скорость движения газа внутри электрофильтра.

– скорость перемещения частичек в электрическом поле.

– характеризует неоднородность концентрации пыли.

При работе электрофильтра необходимо обеспечивать его функционирование при максимальном напряжении. η↑. По этой причине используется напряжение отрицательной полярности. При отрицательной полярности пробивное напряжение промежутка больше и рабочее напряжение может иметь наибольшую величину.

Сильное влияние на работу электрофильтров оказывает удельная проводимость частиц. Лучше всего улавливаются частички с удельной проводимостью

 

Электроокраска.

 

Схема технологического процесса

 

 

Рис.

Р - распылитель; Э - в/в коронирующий электрод;К - поток заряженных капелек краски; ОИ - обрабатываемое изделие; М – металлическое основание,подложка.

Р - обеспечивает распыление краски (образуются капельки краски), эти капельки попадают в область коронного разряда Э и приобретают определённый заряд. Между Р и Э и заземлённой подложкой М возникает электрическое поле. Заряженные К движутся по силовым линиям поля и оседают на поверхности ОИ. Расстояние между Р и ОИ 200 300 мм.

Применяют две разновидности электроокраски:

1) Электростатическая.

2) Окраска с механическим распылением.

1. Эл. поле применяется для распыления краски, для зарядки и перемещения капель краски. Такая схема применяется редко.

2. Распыление краски осуществляется не электрическими способами:

– центробежное;

– безвоздушное дробление краски высоким давлением

– пневматическое.

Электрическое поле в этом случае применяется лишь для зарядки и перемещения капель краски.

 

Плюсы электроокраски:

1) Резко уменьшаются потери материала (при обычной пневмоокраске потери 50%, а при эл. окраске 10 20% ).

2) Покрытие получается более тлотным, прочным и равномерным.

На процесс электороокраски влияют следующие факторы:

– Коэффициент поверхностного натяжения: (4 5)·105 Н/см

– Вязкость краски: 0.07 Па·с

– Удельная проводимость краски:γ=10-5 10-6 1/Ом·м

 

Эл. сепарация порошковых материалов.

 

Применяется для разделения смешанных разнородных порошковых материалов.

В настоящее время применяются следующие виды эл. сепараций:

1) Разделение, основанное на различии в удельной проводимости. и диэл. ведут себя различным образом на в/в электроде. Первые быстро заряжаются и отталкиваются от в/в, а у вторых этот процесс занимает больше времени.

2) Разделение материалов основано на различии в электризации трением. При трении частицы 2х материалов смеси о поверхность 3го эти частицы приобретают заряды разные по величине, а иногда и по знаку. Затем смесь подаётся в эл. статическое поле и оседает либо на разных электродах, либо на различных частях электрода. таким образом разделяются частички.

3) Разделение, основанное на использовании пироэлектрического эффекта – когда при нагревании смеси разнородных материалов, частицы первого вида приобретают положительный заряд, а другого – отрицательный заряд. При распылении они оседают на разных электродах.

4) Разделение, основанное на различии в диэлектрической проницаемости материалов этих частиц. В этом случае используются силы, действующие на незаряженную диэлектрическую частицу в неоднородном поле. Если Ематериала Есреды, то частицы втягиваются в область с наибольшей напряжённостью поля. Если Ематериала Есреды, частицы выталкиваются из этой области

5) Разделение, основанное на различии массы частиц. Частицы разного размера и массы подаются в промежуток между коронирующими и осадительными электродами. Частицы приобретают заряд, движутся в эл. поле и оседают на различных участках осадительного электрода в зависимости от массы и размеров.

Разделение, основанное на различии в удельной проводимости.

 

В этом случае применяют барабанный (пластинчатый сепаратор), конструкция которого схематично представлена следующем рис.

 

 

Рис.

1 - питатель порошковой смеси; из него подаётся порошковая смесь;

2 - наклонная металлическая плоскость с графитизированной поверхностью (для улучшения электрического контакта);

3 – вращающийся металлический барабан;

4 - коронирующие электроды (провода);

5 и 6 - приёмники частиц с большой и малой проводимостью соответственно;

7 - разделительная перегородка;

8 - дополнительный электрод (в/в) служит для увеличения эффективности работы барабана 3.

 

Принцип работы:

Частицы порошковой смеси скользят по поверхности 2 и затем попадают на барабан 3. Под действием эл. поля коронирующих электродов 4 частицы приобретают заряд, причём проводящие частицы заряжаются быстрее, они отталкиваются от поверхности 3, имеющей такой же по знаку заряд, и попадают в отсек 5. Частицы с малой проводимостью дольше удерживаются на поверхности 3, но всё равно заряжаются и попадают в 6.

 

 






Дата добавления: 2014-12-06; просмотров: 200. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.11 сек.) русская версия | украинская версия