الکترومغناطیس کاربردی (Mar 2022)
بررسی اثر هندسه‌های مختلف الکترود تخلیه بر عملکرد ته‌نشین‌کننده الکتروستاتیکی صفحه‌ای- الکترود خاردار
Abstract
از اوایل قرن بیستم، ته‌نشین‌کننده‌های الکتروستاتیکی به‌عنوان یک تکنولوژی مهم صنعتی شناخته شده و به‌عنوان یک تجهیز کنترل آلودگی هوا در کاربردهای صنعتی نظیر کارخانه سیمان و ژنراتورهای موتور دیزلی استفاده می‌شوند. با وجود راندمان کلی بالای ته‌نشین‌کننده‌های الکتروستاتیکی، راندمان کسری به ازای ذرات زیرمیکرون نسبت به ذرات بزرگتر پایین بوده است. از طرفی قوانین مربوط به ذرات ریزی که توسط فرآیندهای صنعتی به هوای محیط تزریق می‌شوند، روز به روز سخت‌گیرانه‌تر شده است (به‌عنوان مثال، کاهش 30 درصدی مقدار مجاز انتشار ریزگرد توسط نیروگاه‌های حرارتی چین از سال 2012 به 2014). بنابراین، نیاز به انجام تهمیداتی به‌منظور بهبود عملکرد این تجهیز در مواجهه با این ذرات بیش از پیش حس می‌شود. در این مقاله با ارائه فرمولاسیون مربوط به فرآیندهای مختلف درون ته‌نشین‌کننده الکتروستاتیکی و مدل‌سازی عددی سه بعدی آنها، مشخصه‌های الکتریکی و الکتروهیدرودینامیکی و همچنین راندمآنهای جمع‌آوری ذرات زیرمیکرون برای یک ته‌نشین‌کننده در ابعاد آزمایشگاهی با الکترودهای خاردار مختلف مورد بررسی قرار می‌گیرد. بدین منظور، خطوط شارش هوا و راندمان جمع‌آوری ذرات با قطر 0/25 الی 1/5 میکرومتر برای الکترودهای خاردار دوجهته و تک‌جهته ارزیابی و مقایسه شده است. نتایج به‌دست آمده حاکی از آن است که برای ذرات با قطرهای 0/25 الی 1/5 میکرومتر، ته‌نشین‌کننده با الکترود خاردار دوجهته بهترین آرایش الکترود تخلیه بوده است. اثر نرخ شارش جرم ذرات بر راندمان ته‌نشینی ذرات ریز برای الکترود خاردار دوجهته نیز بررسی شده است. شبیه‌سازی‌ها نشان داده است که با افزایش نرخ شارش جرم ذرات در ورودی، راندمان ته‌نشینی ذرات کاهش می‌یابد.
