বৈদ্যুতিক গ্যাস পরিষ্কার - ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক প্রিসিপিটেটরগুলির অপারেশনের শারীরিক ভিত্তি

আপনি যদি একটি শক্তিশালী বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ক্রিয়া অঞ্চলের মধ্য দিয়ে একটি ধূলিকণাযুক্ত গ্যাস পাস করেন তবে তাত্ত্বিকভাবে ধূলিকণাগুলি একটি বৈদ্যুতিক চার্জ অর্জন এবং ত্বরান্বিত হতে শুরু করবে, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের বলের রেখা বরাবর ইলেক্ট্রোডের দিকে অগ্রসর হবে, তারপরে তাদের উপর জমা হবে।

যাইহোক, একটি অভিন্ন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের অবস্থার অধীনে, ভর আয়ন তৈরির সাথে প্রভাব আয়নকরণ প্রাপ্ত করা সম্ভব হবে না, যেহেতু এই ক্ষেত্রে ইলেক্ট্রোডগুলির মধ্যে ব্যবধানের ধ্বংস অবশ্যই ঘটবে।

কিন্তু যদি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি একজাতীয় হয়, তাহলে প্রভাব আয়নকরণের ফলে ব্যবধান ভেঙে যাবে না। এটি অর্জন করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, প্রয়োগ করে ফাঁপা নলাকার ক্যাপাসিটর, কেন্দ্রীয় ইলেক্ট্রোডের কাছাকাছি, যার উপর বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের চাপ E বাইরের নলাকার ইলেক্ট্রোডের চেয়ে অনেক বেশি হবে।

কেন্দ্রীয় ইলেক্ট্রোডের কাছাকাছি, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি সর্বাধিক হবে, এটি থেকে বাইরের ইলেক্ট্রোডে যাওয়ার সময়, শক্তি E প্রথমে দ্রুত এবং উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পাবে, এবং তারপরে কমতে থাকবে, তবে আরও ধীরে ধীরে।

ইলেক্ট্রোডগুলিতে প্রযোজ্য ভোল্টেজ বৃদ্ধি করে, আমরা প্রথমে একটি ধ্রুবক সম্পৃক্ত কারেন্ট পাই এবং ভোল্টেজ আরও বাড়িয়ে, আমরা কেন্দ্রীয় ইলেক্ট্রোডে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি একটি সমালোচনামূলক মান এবং শকের শুরুতে বৃদ্ধি লক্ষ্য করতে সক্ষম হব। এর কাছাকাছি আয়নকরণ।

ভোল্টেজ আরও বাড়ানোর সাথে সাথে প্রভাব আয়নকরণ সিলিন্ডারের একটি ক্রমবর্ধমান বড় এলাকায় ছড়িয়ে পড়বে এবং ইলেক্ট্রোডগুলির মধ্যে ব্যবধানে কারেন্ট বৃদ্ধি পাবে।

ফলস্বরূপ, একটি করোনা স্রাব ঘটবে, তাই আয়ন উৎপাদন ধূলিকণা চার্জ করার জন্য যথেষ্ট হবে, যদিও ব্যবধানের চূড়ান্ত বিরতি কখনই ঘটবে না।

একটি গ্যাসে ধূলিকণা চার্জ করার জন্য একটি করোনা স্রাব পেতে, শুধুমাত্র একটি নলাকার ক্যাপাসিটরই উপযুক্ত নয়, ইলেক্ট্রোডগুলির একটি ভিন্ন কনফিগারেশনও যা তাদের মধ্যে একটি অসঙ্গতিহীন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রদান করতে পারে।

উদাহরণস্বরূপ, ব্যাপক ইলেক্ট্রোফিল্টার, যেখানে সমান্তরাল প্লেটের মধ্যে মাউন্ট করা ডিসচার্জ ইলেক্ট্রোডের একটি সিরিজ ব্যবহার করে একটি অসঙ্গত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করা হয়।

সমালোচনামূলক চাপ এবং গুরুতর চাপের সংকল্প যেখানে করোনা ঘটে তা সংশ্লিষ্ট বিশ্লেষণাত্মক নির্ভরতার কারণে তৈরি হয়।

একটি অসামঞ্জস্যপূর্ণ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে, ইলেক্ট্রোডগুলির মধ্যে ভিন্ন ভিন্ন মাত্রার অসামঞ্জস্যপূর্ণ দুটি অঞ্চল তৈরি হয়। করোনা অঞ্চল পাতলা ইলেক্ট্রোডের কাছাকাছি বিপরীত-সাইন আয়ন এবং মুক্ত ইলেকট্রন তৈরির প্রচার করে।

মুক্ত ইলেকট্রন, ঋণাত্মক আয়ন সহ, ধনাত্মক বাইরের ইলেক্ট্রোডে ছুটে যায়, যেখানে তারা তাদের ঋণাত্মক চার্জ দেয়।

এখানে করোনা একটি উল্লেখযোগ্য ভলিউম দ্বারা আলাদা করা হয় এবং ইলেক্ট্রোডগুলির মধ্যে প্রধান স্থানটি মুক্ত ইলেকট্রন এবং নেতিবাচকভাবে চার্জযুক্ত আয়ন দিয়ে পূর্ণ।

টিউবুলার ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক প্রিসিপিটেটরগুলিতে, গ্যাসটি 20 থেকে 30 সেমি ব্যাসের উল্লম্ব টিউবগুলির মধ্য দিয়ে যায়, যেখানে টিউবের কেন্দ্রীয় অক্ষ বরাবর 2 - 4 মিমি ইলেক্ট্রোড প্রসারিত হয়। টিউবটি একটি সংগ্রহকারী ইলেক্ট্রোড, কারণ আটকে থাকা ধুলো তার অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠে বসতি স্থাপন করে।

একটি প্লেট প্রিসিপিটেটরের মধ্যে প্লেটের মাঝখানে এক সারি ডিসচার্জ ইলেক্ট্রোড থাকে এবং ধূলিকণা প্লেটের উপর স্থির হয়৷ যখন একটি ধূলিকণা গ্যাস এই জাতীয় প্রিপিপিটেটরের মধ্য দিয়ে যায়, তখন আয়নগুলি ধূলিকণাগুলির উপর শোষিত হয় এবং এইভাবে কণাগুলি দ্রুত চার্জ হয়৷ চার্জ করার সময়, ধূলিকণাগুলি সংগ্রহকারী ইলেক্ট্রোডের দিকে যাওয়ার সাথে সাথে ত্বরান্বিত হয়।

বাইরের অঞ্চলে ধুলো চলাচলের বেগের নির্ধারক করোনা স্রাব কণা চার্জ এবং বায়ুগত বায়ু শক্তির সাথে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের মিথস্ক্রিয়া।

যে শক্তি ধূলিকণাগুলিকে সংগ্রহকারী ইলেক্ট্রোডের দিকে এগিয়ে নিয়ে যায়- ইলেক্ট্রোডের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের সাথে কণার চার্জের মিথস্ক্রিয়ার কুলম্ব বল… যখন কণাটি সংগ্রহকারী ইলেক্ট্রোডের দিকে অগ্রসর হয়, সক্রিয় কুলম্ব বল হেড ড্র্যাগ ফোর্স দ্বারা ভারসাম্যপূর্ণ হয়। সংগ্রহকারী ইলেক্ট্রোডে একটি কণার প্রবাহ বেগ এই দুটি বলকে সমান করে গণনা করা যেতে পারে।

ইলেক্ট্রোডে কণা জমার গুণমান এই ধরনের কারণগুলির দ্বারা প্রভাবিত হয়: কণার আকার, তাদের গতি, পরিবাহিতা, আর্দ্রতা, তাপমাত্রা, ইলেক্ট্রোড পৃষ্ঠের গুণমান ইত্যাদি।তবে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল ধুলোর বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ। বৃহত্তম প্রতিরোধ ধুলো গ্রুপে বিভক্ত:

104 ওহম * সেন্টিমিটারের কম একটি নির্দিষ্ট বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের সাথে ধুলো

যখন এই ধরনের একটি কণা একটি ধনাত্মক চার্জ সংগ্রাহক ইলেক্ট্রোডের সংস্পর্শে আসে, তখন এটি অবিলম্বে তার নেতিবাচক চার্জ হারায়, তাত্ক্ষণিকভাবে ইলেক্ট্রোডে একটি ইতিবাচক চার্জ অর্জন করে। এই ক্ষেত্রে, কণা অবিলম্বে সহজেই ইলেক্ট্রোড থেকে দূরে বহন করা যেতে পারে, এবং পরিষ্কারের দক্ষতা ড্রপ হবে।

104 থেকে 1010 ওহম * সেমি একটি নির্দিষ্ট বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের সাথে ধুলো।

এই জাতীয় ধুলো ইলেক্ট্রোডে ভালভাবে স্থির হয়, সহজেই পাইপ থেকে ঝাঁকুনি দেওয়া হয়, ফিল্টারটি খুব দক্ষতার সাথে কাজ করে।

1010 ওহম * সেন্টিমিটারের বেশি একটি নির্দিষ্ট বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের সাথে ধুলো।

ধুলো সহজে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক precipitator দ্বারা ক্যাপচার করা হয় না. প্রক্ষেপিত কণাগুলি খুব ধীরে ধীরে নির্গত হয়, ইলেক্ট্রোডের উপর ঋণাত্মক চার্জযুক্ত কণাগুলির স্তর ঘন হয়ে যায়। চার্জযুক্ত স্তরটি নতুন আগত কণার জমাকে বাধা দেয়। পরিষ্কারের কার্যকারিতা হ্রাস পায়।

সর্বোচ্চ বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের ধূলিকণা — ম্যাগনেসাইট, জিপসাম, সীসার অক্সাইড, জিঙ্ক, ইত্যাদি। তাপমাত্রা যত বেশি হয়, ধূলিকণার প্রতিরোধ তত বেশি হয় প্রথমে (আর্দ্রতার বাষ্পীভবনের কারণে) এবং তারপরে প্রতিরোধ ক্ষমতা কমে যায়। গ্যাসকে আর্দ্র করে এবং এতে কিছু রিএজেন্ট (বা কাঁচ, কোকের কণা) যোগ করে আপনি ধুলোর প্রতিরোধ কমাতে পারেন।

ফিল্টারে প্রবেশ করলে, কিছু ধূলিকণা গ্যাস দ্বারা তুলে নিয়ে আবার নিয়ে যেতে পারে, এটি গ্যাসের বেগ এবং সংগ্রহকারী ইলেক্ট্রোডের ব্যাসের উপর নির্ভর করে। ইতিমধ্যেই আটকে থাকা ধুলো জল দিয়ে ধুয়ে ফেলার মাধ্যমে সেকেন্ডারি এনট্রেনমেন্ট কমানো যেতে পারে।

ফিল্টারের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য কিছু প্রযুক্তিগত কারণ দ্বারা নির্ধারিত হয়।তাপমাত্রা যত বেশি হবে, করোনার প্রবাহ তত বেশি হবে; যাইহোক, ব্রেকডাউন ভোল্টেজ হ্রাসের কারণে ফিল্টারের স্থিতিশীল অপারেটিং ভোল্টেজ হ্রাস পায়। উচ্চ আর্দ্রতা মানে কম করোনা কারেন্ট। উচ্চতর গ্যাসের বেগ মানে কম কারেন্ট।

গ্যাস যত ক্লিনার - করোনা কারেন্ট যত বেশি, ধুলাবালি তত গ্যাস - করোনা কারেন্ট তত কম। নীচের লাইনটি হল যে আয়নগুলি ধূলিকণার চেয়ে 1000 গুণ বেশি দ্রুত গতিতে চলে, তাই যখন কণাগুলি চার্জ করা হয়, তখন করোনা কারেন্ট কমে যায় এবং ফিল্টারে যত বেশি ধুলো থাকে, করোনা কারেন্ট তত কম হয়।

অত্যন্ত ধুলোময় অবস্থার জন্য (Z1 25 থেকে 35 g/m23) করোনা কারেন্ট প্রায় শূন্যে নেমে যেতে পারে এবং ফিল্টার কাজ করা বন্ধ করে দেবে। একে বলা হয় ক্রাউন লকিং।

একটি লক করা করোনার ফলে ধূলিকণাগুলিকে পর্যাপ্ত চার্জ দেওয়ার জন্য আয়নের অভাব দেখা দেয়। যদিও মুকুটটি খুব কমই সম্পূর্ণরূপে লক হয়ে যায়, তবে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক প্রিসিপিটেটর ধুলোময় পরিবেশে ভাল কাজ করে না।

ধাতুবিদ্যায়, প্লেট ইলেক্ট্রোফিল্টারগুলি প্রায়শই ব্যবহৃত হয়, উচ্চ দক্ষতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, কম শক্তি খরচের সাথে 99.9% পর্যন্ত ধুলো অপসারণ করে।

একটি ইলেক্ট্রোফিল্টার গণনা করার সময়, এর কার্যকারিতা, অপারেশনের দক্ষতা, একটি করোনা তৈরি করতে শক্তি খরচ, সেইসাথে ইলেক্ট্রোডের বর্তমান গণনা করা হয়। ফিল্টারের কর্মক্ষমতা তার সক্রিয় বিভাগের এলাকা দ্বারা পাওয়া যায়:

ইলেক্ট্রোফিল্টারের সক্রিয় বিভাগের ক্ষেত্রটি জেনে, বিশেষ টেবিল ব্যবহার করে একটি উপযুক্ত ফিল্টার নকশা নির্বাচন করা হয়। ফিল্টারের দক্ষতা খুঁজে পেতে, সূত্রটি ব্যবহার করুন:

যদি ধূলিকণার আকার গ্যাসের অণুগুলির গড় মুক্ত পথের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হয় (প্রায় 10-7 মি), তবে তাদের বিচ্যুতির গতি সূত্র দ্বারা পাওয়া যাবে:

বৃহৎ অ্যারোসল কণার প্রবাহ বেগ সূত্র দ্বারা পাওয়া যায়:

প্রতিটি ধুলো ভগ্নাংশের জন্য ফিল্টারের কার্যকারিতা আলাদাভাবে উত্পাদিত হয়, তারপরে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক প্রিসিপিটেটরের সামগ্রিক দক্ষতা প্রতিষ্ঠিত হয়:

ফিল্টারে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের অপারেটিং তীব্রতা তার নির্মাণ, ইলেক্ট্রোডের মধ্যে দূরত্ব, করোনা ইলেক্ট্রোডের ব্যাসার্ধ এবং আয়নগুলির গতিশীলতার উপর নির্ভর করে। একটি ইলেক্ট্রোফিল্টারের জন্য স্বাভাবিক অপারেটিং ভোল্টেজ পরিসীমা 15 * 104 থেকে 30 * 104 V / m।

ঘর্ষণ ক্ষতি সাধারণত গণনা করা হয় না, তবে কেবল 200 Pa বলে ধরে নেওয়া হয়। একটি করোনা তৈরি করতে শক্তি খরচ সূত্র দ্বারা পাওয়া যায়:

ধাতব ধূলিকণা সংগ্রহ করার সময় বর্তমানটি নিম্নরূপ প্রতিষ্ঠিত হয়:

ইলেক্ট্রোফিল্টারের ইন্টারলেকট্রোড দূরত্ব তার নির্মাণের উপর নির্ভর করে। সংগ্রহকারী ইলেক্ট্রোডের দৈর্ঘ্য ধুলো সংগ্রহের প্রয়োজনীয় ডিগ্রির উপর নির্ভর করে বেছে নেওয়া হয়।

ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক প্রিসিপিটেটরগুলি সাধারণত পরিষ্কার ডাইলেক্ট্রিক এবং পরিষ্কার পরিবাহী থেকে ধুলো ক্যাপচার করতে ব্যবহৃত হয় না। সমস্যাটি হল যে অত্যন্ত পরিবাহী কণাগুলি সহজেই চার্জ করা হয়, তবে তারা সংগ্রহকারী ইলেক্ট্রোডে দ্রুত নির্গত হয় এবং তাই অবিলম্বে গ্যাস প্রবাহ থেকে সরানো হয়।

ডাইইলেকট্রিক কণাগুলি সংগ্রহকারী ইলেক্ট্রোডে স্থির হয়, এর চার্জ কমিয়ে দেয় এবং বিপরীত করোনার গঠনের দিকে পরিচালিত করে, যা ফিল্টারটিকে সঠিকভাবে কাজ করতে বাধা দেয়। ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক প্রিসিপিটেটরের জন্য স্বাভাবিক অপারেটিং ধূলিকণার পরিমাণ 60 g/m23 এর নিচে এবং সর্বাধিক তাপমাত্রা যেখানে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক প্রিসিপিটেটর ব্যবহার করা হয় তা হল +400 °C।

এই বিষয়ে আরও দেখুন:

ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ফিল্টার - ডিভাইস, অপারেশন নীতি, প্রয়োগের ক্ষেত্র