Odlučovač popílku / Fyzikální principy

Proudící spaliny se skládají z molekul nosného plynu a prachových částic – popelovin. Po vstupu do elektrického odlučovače a snížení rychlosti, spaliny obtékají první drátové vysokonapěťové elektrody, na které je přiveden záporný potenciál velmi vysokého stejnosměrného napětí. Mezi vysokonapěťové elektrody (jsou uspořádány v pevných roztečích) jsou dále vloženy plošné sběrné elektrody, připojené na kladný, uzemněný pól zdroje. Pokud bude přivedené napětí nižší než kritické napětí U_krit, bude mezi elektrodami určité elektrostatické pole, ale odlučování částic nebude probíhat. Po překročení U_krit dochází na záporné elektrodě ke vzniku stabilního korónového výboje, emitované elektrony ionizují molekuly nosného plynu, které nabíjí prachové částice. Ty následně putují ke kladné usazovací elektrodě, kde odevzdávají svůj náboj – mezi elektrodami teče proud. Dalším zvyšováním napětí se zvyšuje hodnota intenzity elektrického pole i protékající proud, roste Coulombova síla přitahující částice a tím se zvyšuje odlučovací rychlost částic. Hraničním napětím je napětí přeskokové U_p, při kterém dochází k jiskrovému výboji mezi elektrodami. Cílem řízení elektrických odlučovačů je jejich provoz těsně pod hranicí přeskokového napětí. Vztah mezi napětím a proudem elektrického odlučovače vyjadřuje jeho základní provozní voltampérová charakteristika.

Voltampérová charakteristika elektrického odlučovače

Při korónovém výboji vznikají volné pohyblivé elektrony s vysokou rychlostí, které na svém putování od záporné elektrody narážejí na neutrální molekuly nosného plynu a dochází k lavinové ionizaci. Výsledkem je velké množství záporných iontů pohybujících se od nabíjecí (sršící) elektrody, kladné ionty se pohybují zpět k vysokonapěťové elektrodě. Pokud se v prostoru mezi elektrodami v kouřových plynech vyskytují prachové částice, jsou vystaveny toku záporných iontů a získávají záporný náboj. U velmi malých částeček prachu dochází k difuzi iontů na částice. Elektricky nabité částice prachu jsou působením elektrického pole odkloněny z proudu spalin směrem ke sběrným elektrodám, kde se usazují a odevzdávají svůj záporný náboj.

Princip činnosti elektrického odlučovače popílku