Los precipitadores electrostáticos se han convertido en la norma en las industrias. Debido a las estrictas regulaciones y la creciente contaminación del aire, instalar uno en una central térmica o en cualquier otra central de energía donde se liberan gases de escape, se ha vuelto una necesidad. Pero si los precipitadores electrostáticos cumplen la función esperada de ellos puede determinarse midiendo la eficiencia del dispositivo. Diferentes industrias tienen diferentes requisitos de eficiencia. Vamos a encontrar una manera de determinar la eficiencia del precipitador electrostático.
Los siguientes factores afectan la eficiencia de un precipitador electrostático.
Antes de entrar en la eficiencia de un precipitador electrostático, primero entendamos qué es la relación de potencia de corona (no confundir con descarga de corona). La relación de potencia de corona es la relación entre el consumo de potencia en vatios y el flujo de aire en pies cúbicos por minuto. Esto nos indica la energía consumida para filtrar un pie cúbico de aire por minuto. La relación de potencia de corona afecta la eficiencia del precipitador electrostático. Cuanto mayor sea la relación de potencia de corona, mayor será la eficiencia del precipitador electrostático. La siguiente imagen muestra la variación de la eficiencia del precipitador electrostático con la relación de potencia de corona.
La eficiencia de un precipitador electrostático depende de su capacidad para recolectar el polvo de los gases de escape. La eficiencia de la recolección de polvo depende de su resistividad eléctrica. Las partículas con una resistividad en la zona normal son recolectadas muy fácilmente por precipitadores electrostáticos. La eficiencia de recolección de polvo disminuye en el caso de partículas que caen en la zona de baja resistividad, ya que pierden su carga al llegar a las placas de recolección y vuelven a entrar en la zona de recolección de polvo. Este fenómeno se llama reentrada. Incluso para partículas en la zona de alta resistividad, un aumento de la resistividad eléctrica reduce la eficiencia. Por lo tanto, la resistividad eléctrica de la partícula afecta dramáticamente la eficiencia del precipitador electrostático.
La eficiencia del precipitador electrostático depende del tamaño de la partícula del aerosol (polvo, niebla) a recolectar. La eficiencia de recolección es alta para partículas más grandes y baja para partículas pequeñas.
Fórmula para calcular la eficiencia
La ecuación de Deutsch-Anderson da la eficiencia de un precipitador electrostático, y la ecuación es la siguiente:
η = eficiencia de recolección fraccionaria
W = velocidad terminal de deriva en m/s
A = área total de recolección en m2
Q = tasa de flujo volumétrico de aire en m3/s
No entraremos en la derivación de la fórmula, sino que solo intentaremos entender su significado.
La velocidad terminal de deriva es la velocidad que alcanza un objeto cuando cae a través del aire (o cualquier otro medio). El área total de recolección aquí denota toda el área de las placas de recolección. La tasa de flujo volumétrico de aire es el volumen de gas que pasa por unidad de tiempo. Usando la ecuación anterior, podemos determinar la eficiencia de recolección fraccionaria de un precipitador electrostático.
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