Simulation des trajectoires des particules polluantes dans un précipitateur électrostatique de type fil-cylindre axisymétrique.

Abstract

The Electrostatic Precipitator (ESP) is a collecting device that removes dfferent particles dust from the gas flow using the force of the electric field It is usually designed as a set of metal plates with metal electrodes stretched between them. A potential dfference of several kilovolts is created between the electrodes. The potential di_erence results in a strong electric field between the electrodes and plates. On the surface of the electrode a corona discharge ficcurs and in combination with the electric field it provides an ion current from the electrode to the plate. Polluted air is fed into the space between the plates. Dust particles from the polluted air passing through the filter become charged (ionized) under the inuence of the ion current, and then get attracted to the plates and settle on them.

The design of an Electrostatic Precipitators requires the knowledge of its working principle and the problems that often arise during its working. This thesis is the study of the working and the problems of the Electrostatic Precipitators. The main reason for problems in working of an Electrostatic Precipitator is the dust resistivity. This dust resistivity affects the collection performance of an Electrostatic Precipitator. This thesis also contains the simulation of an Electrostatic Precipitator. In the simulation part, the Electric Potential and the Electric Field of an ESP is modeled in an ideal condition, when no gas is flowing through the ESP. The industrial software Comsol Multiphysics is used for the simulation. A Comsol Multiphysics guide is given in chapter III of this thesis report that provides information about using this software.

يحتوي العادم الغازي للصناعات المختلفة على جزيئات غبار من رواسب كيميائية مختلفة ضارة بالبيئة. غالبًا ما تستخدم المرسبات الكهروستاتيكية في الصناعات لتصفية عوادمها الغازية ومنع تلوث الغلاف الجوي. المرسبات الكهروستاتيكية فعالة للغاية في عملها. تستخدم المرسبات الكهروستاتيكية قوة المجال الكهربائي لفصل جزيئات الغبار عن العادم الغازي. تقوم المرسبات الكهروستاتيكية بشحن جزيئات الغبار وإزالة هذه الجسيمات عن طريق جذب جزيئات الغبار المشحونة نحو لوحات التجميع. يتطلب شحن جزيئات الغبار منطقة شحن. عندما يمر الغاز عبر منطقة الشحن تلك، تصبح جزيئات الغبار في تيار الغاز مشحونة ومن ثم تنجذب هذه الجسيمات المشحونة نحو لوحات التجميع. يتطلب تصميم المرسبات الكهروستاتيكية معرفة مبدأ عملها والمشاكل التي تنشأ غالبًا أثناء عملها. هذه الأطروحة هي دراسة عمل ومشكلات المرسبات الكهروستاتيكية. السبب الرئيسي لمشاكل عمل المرسب الكهروستاتيكي هو مقاومة الغبار. تؤثر مقاومة الغبار هذه على أداء التجميع لمرسب إلكتروستاتيكي. تحتوي هذه الأطروحة أيضًا على محاكاة المرسب الكهروستاتيكي. في جزء المحاكاة، تم تصميم الجهد الكهربائي والحقل الكهربائي لـ ESP في حالة مثالية، عندما لا يتدفق أي غاز عبر ESP. يستخدم البرنامج الصناعي Comsol Multiphysics للمحاكاة. ويرد دليل Comsol Multiphysics في جزء الثالث تقرير الأطروحة هذا الذي يوفر معلومات حول استخدام هذا البرنامج. Les gaz d'échappement de différentes industries contiennent des particules de poussière provenant de divers dépôts chimiques nocifs pour l'environnement. Les filtres électrostatiques sont souvent utilisés dans les industries pour filtrer leurs émissions gazeuses et éviter la pollution atmosphérique. Les précipitateurs électrostatiques sont très efficaces dans leur fonctionnement. Les précipitateurs électrostatiques utilisent la force d'un champ électrique pour séparer les particules de poussière de l'échappement gazeux. Les précipitateurs électrostatiques chargent les particules de poussière et éliminent ces particules en attirant les particules de poussière chargées vers les plaques collectrices. La charge des particules de poussière nécessite une zone de charge. Au fur et à mesure que le gaz traverse cette région de charge, les particules de poussière dans le courant de gaz se chargent, puis ces particules chargées sont attirées vers les plaques collectrices.

La conception des précipitateurs électrostatiques nécessite la connaissance de leur principe de fonctionnement et des problèmes qui surviennent souvent lors de leur fonctionnement.

Cette thèse est une étude des travaux et des problèmes des précipitateurs électrostatiques. La principale cause des problèmes de fonctionnement d'ESP est la résistance à la poussière. Cette résistance à la poussière affecte les performances d'assemblage d'un précipitateur électrostatique.

Notre travail contient également une simulation de précipitateur électrostatique. Dans une fraction ESP dans des conditions idéales, quand aucun gaz ne circulerait dans l'ESP simulé, la tension et le champ électrique de la fraction Comsol Multiphysics ont été conçus pour la simulation. Ce programme industriel du manuel Comsol Multiphysics utilise ce rapport de thèse qui fournit des informations sur l'utilisation de ce programme.

Mots-clés : Précipitation électrostatique, ESP, affecte da résistivité de poussière, Comsol Multiphysics, champ électrique, ionisation, effet de couronne, récupérateur de poussière.