Влияние источника питания на эффективность пылеулавливания

Согласно принципу пылеулавливания электростатического фильтра, источник питания прикладывает отрицательное высокое напряжение постоянного тока между катодной линией (коронирующий электрод) и анодной пластиной (осадительный электрод), а конец катодной линии генерирует коронный разряд при высокой напряженности поля, образуя пространственный объемный заряд и под действием электрического поля, он движется заряжая массу пыли, которая осаждается на анодной пластине (осадительном электроде).

Эффективность пылеулавливания электростатическим фильтром прямо пропорциональна скорости осаждения, согласно формулы эффективности пылеулавливания Дэйча. Скорость осаждения связана с напряженностью электрического поля и интенсивностью заряда пыли, то есть с плотностью пространственного заряда, которую можно рассматривать как пропорциональную зависимость.

В течение долгого времени управление искровым пробоем агрегата питания промышленной частоты является наиболее важным режимом работы, а другие режимы управления являются только вспомогательными функциями. Из-за собственных технических характеристик, агрегатом питания промышленной частоты невозможно улучшить пространственную напряженность электрического поля и плотность объемного заряда электрофильтра, а увеличение выходной мощности источника питания приводит к значительному увеличению энергопотребления, что вместе с долгим временем реакции на управление является контрпродуктивным.

Согласно формуле Уайта эффективность удаления пыли пропорциональна мощности коронного разряда, но выходная мощность не равна эффективной мощности коронного разряда.

Выходная мощность агрегата питания делится на эффективную мощность (в основном перед искровым разрядом), реактивную мощность (в основном при приближении и генерации искрового разряда) и мощность противодействия (генерация антикороны) для анализа и обработки. Исходя из данных параметров можно добиться снижения выбросов и эффекта энергосбережения.

Использование источника питания с высокочастотным инвертором является эффективным способом дальнейшего повышения напряженности электрического поля в пространстве и плотности объемного заряда электрофильтра, увеличения эффективной мощности и снижения реактивной мощности и мощности противодействия (реверсивная мощность).

Таким образом можно выделить основные существенные преимущества высокочастотного агрегата питания EPS-T-HF:

1. Значительное повышение эффективности улавливания пыли как на эксплуатируемых (при замене агрегатов питания промышленной частоты), так и на вновь устанавливаемых электрофильтрах.

2. Благодаря повышенной скорости подъема высокочастотного импульсного напряжения, распределение напряженности поля между катодной линией и анодной пластиной электрофильтра значительно улучшается, а скорость дрейфа увеличивается, поэтому эффективность улавливания пыли электрофильтром существенно повышается.

Сравнивая высокочастотное импульсное напряжение и пульсирующее напряжение постоянного тока промышленной частоты, разница заключается в скорости нарастания напряжения. Ширина формы волны выпрямленного напряжения промышленной частоты составляет 10 миллисекунд, а ширина высокочастотного импульсного напряжения составляет чуть более десяти микросекунд. Скорость нарастания высокочастотного импульсного напряжения в 600 раз превышает скорость нарастания пульсирующего напряжения промышленной частоты.

3. Коронирующий эффект, создаваемый высокочастотным импульсным напряжением, приложенным к катодной линии сильнее, чем низкочастотное импульсное напряжение, что повышает плотность объемного заряда и увеличивает скорость осаждения и эффективность работы электрофильтра.

По сравнению с формой волны агрегата питания промышленной частоты, плотность формы волны выпрямления с высокочастотным регулированием значительно улучшена, коэффициент пульсации значительно снижен. Поэтому достигается значительное увеличение среднего напряжения и тока, эффективной мощности коронного разряда.

4. Энергосбережение за счет эффективности конструктивно применяемых механизмов преобразования энергии.

Общий коэффициент использования источника питания промышленной частоты для электрофильтра является произведением коэффициента мощности источника питания, КПД трансформатора и коэффициента выпрямления. Поскольку в этом типе источника питания используются трансформаторы с высоким импедансом, а падение напряжения трансформатора с высоким импедансом достигается за счет увеличения реактивного сопротивления утечки, то эффективность трансформатора и коэффициент мощности оборудования очень низкие. Общий коэффициент использования однофазных агрегатов питания достигает 70%.

Высокочастотные агрегаты питания имеют конструкцию с плотной компоновкой элементов для минимизации реактивного сопротивления утечки, поэтому КПД трансформатора и коэффициент мощности оборудования являются высокими, а общий коэффициент использования оборудования достигает 93%. Увеличение общего коэффициента использования оборудования и повышение эффективности удаления пыли значительно улучшили соотношение эффективности удаления пыли и энергопотребления электрофильтра, то есть происходит значительная экономия энергии для достижения высокой эффективности пылеулавливания.

5. Трехфазный баланс.

Высокочастотный агрегат питания использует трехфазный вход, двухполупериодное выпрямление и структуру схемы высокочастотного инвертора, которая способствует трехфазному балансу электросети, повышает коэффициент мощности всей сети питания системы пылеочистки и повышает энергосбережение.

6. В высокочастотном агрегате питания используется метод переменного программного управления, а характеристики управления источником питания разрабатываются и изменяются путем программирования и изменения программы.

В настоящее время разработаны методы управления искровым отслеживанием, управление стабилизированным током, методы управления прерывистым источником питания группы импульсов и т. д. Особенно стоит отметить новый метод управления прерывистым источником питания группы импульсов. Когда источник питания работает в этом режиме, то можно реализовать управление широтой группы импульсов и контроль прерывистого времени, что позволит получить наилучшую адаптацию к условиям работы конкретного объекта и получить максимальный эффект удаления пыли.

7. Высоконадежная шина CAN и конструкция шины RS485.

CAN-bus (ControllerAreaNetwork) - это сеть контроллеров и одна из наиболее широко используемых на практике шин в мире. CAN-шина широко используется в различных системах управления автоматикой как метод управления сетевой связью с передовой технологией, высокой надежностью, полным набором функций и разумной стоимостью.

В узле сети высокочастотного источника питания ESP-Т-HF используются конструкция шины CAN для обеспечения высокоскоростного, устойчивого и высоконадежного способа обмена информацией, обработки и онаружения ошибок.

8. Малые габариты, что позволяет экономить на доставке и площади помещения для установки оборудования.

Сравненительное фото выбросов в атмосферу выход из дымовой трубы

однофазного агрегата питания (слева) и высокочастотного агрегата питания (справа)