WO2019033181A1

WO2019033181A1 - Precipitador eletrostático industrial com chaveamento de eletrodos em ordem fixa e tempos variáveis

Info

Publication number: WO2019033181A1
Application number: PCT/BR2017/000109
Authority: WO
Inventors: José SIMÕES BERTHOUD
Original assignee: Simoes Berthoud Jose
Priority date: 2017-08-18
Filing date: 2017-08-31
Publication date: 2019-02-21
Also published as: JP2020531238A; BR202017017803U2; US20210023571A1

Abstract

Precipitador eletrostático industrial com chaveamento de eletrodos em ordem fixa e tempos variáveís caracterizado por Precipitador Eletrostático Industrial programado, com chaveamento seletivo, individual, sequencial fixo partindo do primeiro eletrodo, eletrodo (2.1), e em diante com o eletrodo (2.2), (2.3), e em diante, atuando de forma a proporcionar a melhor situação para redução da emissão do particulado em suspensão, acumulando a parte retida (B) nas placas coletoras (1), e também a maior eficiência de coleta determinada pela elevação de tensão possibilitada pela nova tecnologia.

Description

"PRECIPITADOR ELETROSTÁTICO INDUSTRIAL COM CHAVEAMENTO DE ELETRODOS EM ORDEM FIXA E TEMPOS VARIÁVEIS"

[001] Refere-se o presente modelo de utilidade a um precipitador eletrostático industrial com chaveamento de eletrodos emissores em ordem fixa, mais especificamente a um modelo de Precipitador Eletrostático Industrial Programado, com chaveamento seletivo, individual, sequencial fixo à partir do primeiro eletrodo e em diante,atuando de forma a obter a melhor eficiência de coleta possível.

[002] Os modelos atuais de Precipitadores Elerrostáticos Industriais só permitem o desligamento simultâneo de todos os eletrodos de emissão de um mesmo corredor e também de todos os corredores paralelos vizinhos de um mesma câmara, para tal operação. Tais modelos proporcionam a precipitação dos particulados em suspensão, entretanto não há muita eficiência na coleta de material muito fino, pois grande parte do material fino em suspensão passa pelos corredores sem que haja sua precipitação.

[003] Neste sentido, é também de conhecimento técnico atual o documento

PI0503469-8 intitulada "Precipitador Eletrostático com Chaveamento Liga/Desliga Seletivo e Individual dos Eletrodos Emissores" onde refere-se a um tipo de modelo de Precipitador Eletrostático caracterizado pelo fato de ser capaz de ligamento/desligamento seletivo e individual da alimentação elétrica dos eletrodos de emissão, permitindo assim uma redistribuição da massa coletada. Isto se dá através de uma ação direta sobre os eletrodos onde ocorrem os falseamentos localizados, por meio de uma atuação mais eficiente do Sistema Controlador Automático, permitindo maiores intervalos de tempo para disparo do Sistema de Batimento Mecânico, resultando em aumento da Eficiência de Coleta e do Tempo de Vida útil do Precipitador Eletrostático. Tal precipitador acima permite um razoávelaumento na coleta do material fino de particulado em suspensão, entretanto, o mesmo ainda compreende uma limitação quanto à real eficiência da invenção, pois, apesar de proporcionar o desligamento sequencial de qualquer eletrodo da região inicial do corredor,não especifica que a única sequencia carreta, como observado pelo uso prático da referida técnica, deve sempre se iniciar no primeiro eletrodo. Tal limitação é cietenninante para o não ganho máximo em eficiência de coleta que a nova tecnologia pode possibilitar.

[004] Visto as limitações do estado da técnica, quanto a não fixação da obrigatoriedade de iniciar o chaveamento no eletrodo 1 poderia produzir um insuficiente ganho de eficiência comparado com a elevação de tensão que vai ser utilizada na presente tecnologia e que determina que o acumulo principal ocorra no eletrodo 1. Simultaneamente essa forma de sequenciamentorevela a melhor operação da tecnologia ao se observar que o acumulo principal realmente ocorrerá no eletrodo 1. Foi realizado um estudo para conseguir um aumento significativo da eficiência desses precipitadores. E assim, foi constatado que os níveis de tensão necessários para se obter a retenção dos particulados sub mícron que atualmente estão presentes em qualquer emissão industrial o deslocamento atingirá, inevitavelmente, o eletrodo 1 e isso também será a indicação característica de que a operação do CS estará ocorrendo de forma satisfatória.

[005] Portanto, dadas as limitações acima citadas contidas no precipitadores atuais, quanto a não fixação obrigatória da íniciaçãodo chaveamento pelo eletrodo 1, de forma que em um sequência aleatória e não sequencial produzirá um insuficiente ganho de eficiência comparado com a elevação de tensão que vai ser utilizada na presente tecnologia descrita a seguir. Dessa forma, foi desenvolvido o precipitador eletrostático industrial com chaveamento em sequência fixa, o qual o condiciona a obrigatoriedade do chaveamento iniciando pelo 1ºeletrodo, onde determina o acumulo, com a elevação de tensão. Ou seja, para melhor eficiência do precipitador, o desligamento deverá ser seletivo e individual dos eletrodos emissores, com sequência fixa progressiva do eletrodo 1 em diante (prosseguindo com o 2, 3, 4 e etc, até o ultimo eletrodo) com chaveamento disponível antes do religamento geral e reinicio de ciclo novamente pelo eletrodo 1.

[006] Com a utilização do precipitador eletrostático industrial com chaveamento em sequencia fixa proporcionará alguns principais resultados técnicos com o chaveamento seletivo, tais como:

- Retardo dos batimentos (menor taxa de reingresso e desgastes);

- Maior espessura média da camada (maior peso para ação gravítacional x arraste aerodinâmico, com maior eficiência de coleta em massa);

- Maior compactação, devido ao maior tempo sob a ação do campo elétrico (melhor efeito esponja de aprisionamento de finos na massa coletada e menor quebra na queda da camada);

- Melhor distribuição de massa no final do corredor, para redução de reingressos;

- Controle preventivo de falseamento e/ou back corona localizados;

- Aumento extremamente significativo na captura de PM 0,1 a PM 2,5 (ganho de 60% em retenção); - Viabilidade de controle de efeitos transversais oriundos de má distribuição de fluxo;

- Flexibilidade de ação de ajuste por modificações de tempos no acionamento dos relés nas mudanças de campanha e/ou sazonalidades.

[007] O precipitador eletrostático industrial com chaveamento em sequencia fixapoderá ser melhor compreendido através da descrição detalhada em consonância com as seguintes figuras em anexo, onde:

FIGURA 01 Apresenta uma vista em perspectiva do precipitador eletrostático industrial com chaveamento em sequencia fixa.

FIGURA 02 Apresenta uma vista superior da dispersão do material no precipitador eletrostático industrial com chaveamento em sequência fixa.

[008] Conforme as figuras acima citadas pode-se observar queprecipitador eletrostático industrial com chaveamento em sequência fixacompreende em um precipitador eletrostático (P.E.) industrial para retenção da parcela de particuladossubmicronatualmente emitidos em todos os precipitadores convencionais. E, para isso, o precipitador é composto por placas coletoras (1), formadas por segmentos encaixantes, caracterizando a estrutura do precipitador com grandes corredores internos.

[009] Um precipitador eletrostático industrial pode ter um grande número de corredores. Sendo que para cada projeto os corredores ficam paralelos entre si e em uma mesma posição longimdinal do escoamento. E por tratarem de materiais efluentes com mesma característica são, portanto, idênticos entre si. Ou seja, permite que para cada análise feita a um único corredor possa ser estendida para todo o Precipitador Eletrostático.

[010] Entre as placas coletoras (1) são adaptados eletrodos sequenciais, eletrodo (2.1), (2.2), (2.3) e etc., de forma a formarem uma linha de eletrodos. A quantidade de eletrodos é proporcional ao comprimento do corredor do precipitador, ou seja, da magnitude do projeto.

[011] Para que seja melhor compreendida a sequência do chaveamento dos eletrodos, pode-se observar nas figuras a direção de escoamento (A).

[012] Com isso,de forma a propiciar a melhor eficiência de retenção do partículado submicron em consequência da melhor distribuição do p articulado retido nas placas coletoras (1), é necessário que a tensão chaveamento ocorra a 84KVem seguida pelo desligamento dos eletrodos que devem ser iniciados pelo eletrodo (2.1), em seguida pelo desligamento do eletrodo (2.2), e assim por diante (necessariamente iniciando pelo primeiro e prosseguindo ordenadamente em sequência). Haverá um tempo adequado de desligamento de um eletrodo para o outro, que será pré-determinado em consequência da distancia entre os eletrodos.

[013] Na Figura 02, pode-se observar a distribuição obtida com a tensão chaveada de 84KV. Evidenciando a proporcionalidade da distribuição dos particulados sobre as placas coletoras (1), duninuindo-se de forma gradativa, onde no final a quantidade de particulado retido já mínimo devido à pouca quantidade que remanescentes até o final do processo.

[014] Quando há o estreitamento do espaço entre o eletrodo e a superfície com acúmulo de material (B) sobre as placas coletoras (1) faz com que, exatamente nesse ponto, ocorram faíscas (arcos voltaicos) e esse é o fenómeno denominado aqui por "faiscamento localizado". Neste caso, conforme a Figura 02, observa-se que este estreitamento ocorre no eletrodo (2.1) onde haverá o maior acúmulo do material (B), pois é o primeiro que recebe o escoamento do particulado mais denso. Atualmente, os precipitadores agem sobre o problema do faiscamento reduzindo a tensão em todos os eletrodos de emissão do corredor. Entretanto, no modelo aqui proposto no permitirá que o eletrodo, ou eletrodos, onde esteja ocorrendo o "faiscamento localizado" possam ser desligados individualmente, por atuação do sistema de controle automático do precipitador eletrostático, programado para tal à partir de informações específicas que indiquem qual a posição das linhas de eletrodos onde ocorrem os acúmulos localizados.

[015] Na prática, pode-se esperar que a atuação sobre um certo número dessas linhas, por exemplo, para um corredor de 18 eletrodos de emissão, pode ser suficiente o desligamento de 4 ou 5 para se obter um grande aumento de eficiência de coleta e vida útil, de modo que o chaveamento será necessário apenas para essas linhas de eletrodos.

[016] Essa alternativa de ação permite que o corredor possa continuar operando com o restante dos eletrodos de emissão do corredor, novamente falseamentos localizados ali. O processo de desligamento seletivo pode ser repetido, até que, por decisão do controlador o batimento mecânico é disparado, e todos os eletrodos de emissão do corredor em questão são ligados, reiniciando-se o processo. O aumento no intervalo de batimento resulta então nos efeitos desejados de aumento de eficiência de coleta e de vida útil.

Claims

REIVINDICAÇÃO

1. PRECIPITADOR ELETROSTÁTICO INDUSTRIAL COM CHAVEAMENTO DE ELETRODOS EM ORDEM FIXA E TEMPOS VARIÁVEIScaracterizado porPrecipitador Eletrostático Industrial programado, com chaveamento seletivo, individual, sequencial fixo partindo do primeiro eletrodo, eletrodo (2.1), e em diante com o eletrodo (2.2), (2.3), e em diante, atuando de forma a proporcionar a melhor situação para redução da emissão do particulado em suspensão, acumulando a parte retida (B) nas placas coletoras (1), e também a maior eficiência de coleta determinada pela elevação de tensão possibilitada pela nova tecnologia.