Precipitador electrostático : Funcionamiento y sus aplicaciones

Hay muchas industrias que pueden crear partículas en el proceso de fabricación, y luego liberan los gases y el polvo en el medio ambiente. Cuando se liberan partículas en el medio ambiente, se reduce la visibilidad de las partículas, lo que puede provocar un cambio climático y problemas de salud como bronquitis e infecciones pulmonares. Los elementos finos tienen una longitud inferior a 0,0001 pulgadas o 2,5 micras y eso puede ser especialmente peligroso porque puede provocar reacciones inflamatorias e infecciones pulmonares. Para superar estos problemas existe una solución, a saber precipitador electrostático (ESP), que puede utilizarse para eliminar las partículas e impurezas del aire.


¿Qué es un precipitador electrostático (ESP)?

El precipitador electrostático puede definirse como un tipo de limpiador o filtro de aire que utiliza la energía eléctrica para eliminar las impurezas, las partículas de polvo del aire. Se trata de un dispositivo muy utilizado para controlar la contaminación del aire. La mayoría de las industrias y centrales eléctricas generan combustibles fósiles en el proceso de generación de electricidad o en el proceso de fabricación.

Precipitador electrostático

Cuando estos combustibles se queman, se genera un humo que incluye las pequeñas partículas de hollín que equilibran el aire. Las partículas de carbono que no se queman pueden salir del humo con la ayuda de la energía eléctrica del precipitador. Es esencial para eliminar las partículas de carbono de la combustión porque pueden dañar la salud humana y propiedades como los edificios.

Construcción del Precipitador Electrostático

Este dispositivo incluye dos conjuntos de electrodos, tanto positivos como negativos. El aspecto de los electrodos positivos es como el de unas placas, mientras que los electrodos negativos tienen forma de malla metálica o varilla. Estos dos electrodos están dispuestos verticalmente uno tras otro en el precipitador. La conexión entre los dos electrodos puede hacerse conectando los electrodos positivos y negativos a los dos terminales de la fuente de corriente continua. El terminal positivo de la fuente de CC puede conectarse a GND para obtener una fuerte negatividad en los terminales negativos. La distancia entre los dos electrodos y la tensión continua aplicada se corrige.

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Construcción del precipitador electrostático
Construcción de un precipitador electrostático

Los componentes de los precipitadores electrostáticos son los electrodos, la alimentación trifásica de 50 Hz y 440v, el armario de control, el transformador de alta tensión, el rectificador, el hooper y los aislantes.

  • El armario de control sirve para interconectar el transformador y la alimentación trifásica mediante cables.
  • La función de un transformador en un precipitador electrostático es elevar y reducir la tensión.
  • La función principal de un rectificador en un precipitador electrostático es transformar la alimentación de corriente alterna en corriente continua.
  • El aro es útil para almacenar las partículas de polvo y el contenido de ceniza del precipitador electrostático.
Componentes del precipitador electrostático
Componentes del precipitador electrostático

Funcionamiento del precipitador electrostático

El principio de funcionamiento del precipitador electrostático es muy sencillo. Los gases de combustión sucios que pasan por el tubo son alimentados por dos electrodos. La forma de los dos electrodos depende principalmente del tipo de precipitador empleado, como barras, placas, hilos metálicos, etc.

Una de las placas está cargada con una alta tensión negativa, lo que hace que las partículas de la quemadura obtengan una carga negativa porque fluyen con esta placa. La siguiente placa lleva igualmente una alta tensión positiva, debido a que las cargas opuestas se atraen. Los elementos de hollín cargados negativamente son atraídos en dirección al electrodo positivo y se fijan a él. De forma irregular, estas dos placas deben limpiarse para eliminar el polvo acumulado.

La mayoría de los precipitadores electrostáticos funcionan con el mismo método, y hay varias diferencias y tipos que funcionan bien para diferentes cantidades de contaminación, formas de partículas y composiciones de humo.

La eficacia del precipitador electrostático

En la actualidad, la aplicaciones de los PES se han convertido en algo muy habitual en varias industrias debido a la severa instrucción, así como a la creciente contaminación del aire. La fijación de un ESP se ha convertido en una necesidad en una central eléctrica donde los gases de la chimenea están fuera.

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Sin embargo, si los ESP ejecutan la función que se estima de ellos, se decidirá calculando la eficiencia del dispositivo. El requisito de eficiencia puede depender del tipo de industria. La eficiencia de un ESP puede verse afectada por factores como la relación de potencia de una corona, la resistividad del polvo recogido y el tamaño de una partícula.

El eficacia de la PES se puede calcular mediante la ecuación de Deutsch Anderson.

η = 1-e (-WA/Q)

Donde «η» es la eficiencia de la recogida fraccionada.

«W» es la velocidad de la terminal de deriva en m/s.

«A» es la colección de la región total en m2.

‘Q’ es la tasa volumétrica del flujo de aire en m3/s.

Ventajas del precipitador electrostático

Las ventajas de los precipitadores electrostáticos son las siguientes

  • La eliminación de contaminantes (o) partículas de alta eficiencia
  • Recogida de impurezas secas y húmedas
  • El coste de funcionamiento es bajo.

Desventajas del precipitador electrostático

Las desventajas de los precipitadores electrostáticos son las siguientes

  • Son muy caros
  • Requiere un espacio enorme
  • No es flexible una vez fijado
  • No sirven para recoger los gases contaminantes

Aplicaciones del precipitador electrostático

Las aplicaciones de los precipitadores electrostáticos son las siguientes

  • La aplicación más común de un precipitador electrostático es una aplicación industrial para un humo. Parece un gas; sin embargo, es básicamente una acumulación de elementos duros que flotan en la atmósfera. Estos elementos pueden ser excitados, dejando que se compongan de enormes precipitadores comerciales.
  • Los precipitadores electrostáticos secos se utilizan para recoger partículas secas como el cemento, la ceniza, etc.
  • Los precipitadores electrostáticos húmedos se utilizan para eliminar partículas húmedas como aceite, alquitrán, resina, ácido, etc.
  • Los precipitadores electrostáticos se utilizan en las plantas de vapor para eliminar el polvo de los gases de combustión.
  • Los precipitadores electrostáticos se utilizan en los talleres mecánicos y en las plantas químicas para eliminar las nieblas de aceite y las nieblas de ácido.
  • Se utilizan para limpiar los gases de los sistemas de calefacción de las empresas metalúrgicas o de los chorros
  • Los ESP se utilizan para eliminar las bacterias y los hongos en el ámbito médico.
  • Los ESP se utilizan en los sistemas de aire acondicionado para higienizar el aire
  • Los ESP se utilizan para recuperar los materiales en el flujo de gas
  • Los ESP se utilizan en la arena de circonio para desprender el rutilo en plantas como los molinos secos y el rutilo
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Por tanto, se trata de un visión general de la ESP o precipitadores electrostáticos. Así pues, de la información anterior podemos concluir que la instalación de los precipitadores electrostáticos en las pequeñas industrias es complicada debido a su coste. Aunque gracias al apoyo del gobierno, el coste de de los ESP disminuirán. Mediante una buena planificación, así como la asignación de terrenos, se pueden anular los inconvenientes. Estos dispositivos se utilizan para los contaminantes húmedos y secos. Por lo tanto, la fijación de los ESP en las centrales eléctricas puede obtener muchas ventajas para mantener la atmósfera inofensiva. Aquí tienes una pregunta, ¿Cuáles son los diferentes tipos de ESP??

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