1

PRECIPITADORES ELECTROESTATICOS Fecha: 31/10/2006

Luciano Raúl Disante (1) Sergio Abel Ringler (1)

Juan Carlos Zuccotti (1)

Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional San Nicolás

Colón 332 - (2900) San Nicolás - Pcia. Bs. As. - Argentina

1.- RESUMEN.

En el presente trabajo (2) se tratarán diversos tópicos que están referidos a los electrofiltros, teniendo en cuenta, los principios de funcionamiento, sus características principales y diversos factores que se deberán tener en cuenta para la correcta aplicación de los mismos, de manera tal de lograr una clara interpretación del importante papel que desarrollan dentro de los procesos industriales.

Por ejemplo en una central térmica alimentada con carbón, el proceso de combustión se realiza en la caldera, donde la capacidad calorífica del combustible se libera generando calor. La mayor parte de las centrales termoeléctricas utilizan el calor para producir vapor de agua a alta temperatura y presión. Este fluido operante produce el accionamiento de las turbinas que, a su vez mueven los generadores produciendo corriente eléctrica. Todo el proceso de combustión produce un impacto ambiental, y en particular el de los carbones con la producción de residuos sólidos. Estos problemas no solo afectan al ordenamiento del territorio, si no que, provocan riesgo de emisiones fugitivas de partículas hacia la atmósfera y la contaminación del terreno y de las aguas subterráneas por un proceso de lavado que realiza el agua que se infiltra en el suelo llamado lixiviación.

En función de la tecnología de combustión del carbón empleada, podemos distinguir entre los residuos generados en la combustión de lecho fluidizado y los residuos originados a partir del carbón pulverizado. Aunque todas las categorías son importantes, se da particular importancia a las cenizas volantes que por si solas constituyen el mayor porcentaje, aproximadamente el 80%, de los residuos originados a partir del carbón pulverizado y principalmente porque son el material en el cual se basa el sistema de filtrado estudiado en este trabajo.

(1) Estudiantes de Ingeniería Mecánica – Año 2006. (2) Trabajo realizado para la asignatura: Sistemas de Control en Instalaciones Térmicas.

2

2.- INTRODUCCIÓN

El filtrado por precipitación electroestática era un fenómeno conocido ya desde los comienzos del siglo XIX a partir de los trabajos del físico HOHFELD. Alrededor de 1900 el americano COTRELL, e independientemente el alemán MOLLER, consiguieron valorar industrialmente dicho efecto aplicándolo a la purificación de los gases. El precipitador electrostático, es un equipo eléctrico desarrollado industrialmente a partir de 1906 utilizado para eliminar impurezas como polvo, humo o vapor que se encuentran suspendidas en el aire o en otros gases. A pesar de ser más caros que otros colectores mecánicos, como los filtros de aire, los precipitadores electroestáticos son más eficientes, sobre todo en la eliminación de partículas muy pequeñas y permiten trabajar a mayores temperaturas que los filtros de manga.

3.- DESCRIPCION DEL FENOMENO FISICO

Un precipitador electrostático es un dispositivo utilizado para el control de partículas basado en fuerzas eléctricas. Un alto voltaje (45.000 a 70.000 V) es aplicado a un alambre ubicado en el centro del precipitador. La pared externa del precipitador se conecta a tierra a potencial cero. Al alambre en el centro del precipitador se lo denomina electrodo de descarga y a la pared externa electrodo colector. El electrodo de descarga mantiene un potencial negativo respecto del electrodo colector y así el campo eléctrico está dirigido hacia el alambre. El campo eléctrico cerca del alambre alcanza valores suficientemente altos como para provocar una corona de descarga en torno a él y la formación de electrones e iones negativos como por ejemplo los del O2. A medida que los electrones y los iones negativos son acelerados hacia el electrodo colector por las líneas del campo eléctrico no uniforme las partículas que se encuentran suspendidas en la corriente de gas ingresante, que fluye horizontalmente y paralelo a las placas verticales, se cargan por las colisiones y la captura de iones y llegan a depositarse en la superficie de los electrodos colectores. De este modo el gas sale del precipitador prácticamente libre de impurezas. Puesto que las partículas mayores de 10 µ de diámetro absorben varias veces más iones que las menores de 1 µ de diámetro, las fuerzas eléctricas son mucho más fuertes en las partículas mayores. El hecho de impartir una polaridad negativa a los electrodos se debe a que una corona negativa tolera un voltaje más alto antes de producir chispa a que una corona positiva. Debido al espacio libre necesario en la parte superior del precipitador electrostático una fracción del gas se desvía alrededor de las zonas de carga. A este fenómeno se lo llama “fuga furtiva” e impone un límite máximo a la eficiencia de recolección. A medida que las partículas comienzan a depositarse sobre la superficie colectora, el espesor de la capa de material particulado se incrementa. Como consecuencia de esto el campo eléctrico va disminuyendo por lo que es necesario golpear periódicamente las superficies colectoras, el material cae y se recoge en el fondo, en tolvas de recolección. Sin este golpe periódico y la consecuente disminución en la recolección, la eficiencia del precipitador electrostático se ve disminuida. Todo lo dicho anteriormente puede visualizarse en la siguiente figura:

Figura 1. Retención de las partículas debido al campo electrostático.

3

Los precipitadores electroestáticos se usan mucho para eliminar la contaminación atmosférica de las chimeneas de los equipos industriales como, por ejemplo, las calderas de vapor y los hornos de cemento. Además se utilizan para recoger vapores de ácido sulfúrico y de ácido fosfórico, y para recuperar compuestos de sodio en la sosa y en molinos de pasta de sulfato.

Figura 2. Partes principales de un precipitador electroestático

Se logrará una precipitación exitosa solamente si se conocen sus fundamentos y se perciben todos los

factores que afectan las características adecuadas de la corriente eléctrica para ese colector. Las partículas se eliminan en forma eficiente del flujo de gas por medio de las fuerzas eléctricas que actúan en el precipitador. La optimización de estas fuerzas es lo que debe buscar cada planta con el objeto de lograr una baja emisión. En la operación de ESP (se usará la abreviatura ESP para significar Precipitador Electrostático) debe tener claro varios aspectos principales, que son brevemente los siguientes:

1. Los factores de proceso pueden tener tanta influencia sobre el comportamiento del ESP como la

condición mecánica del mismo. 2. Por consiguiente, tanto el operador como el personal de mantenimiento deben estar al tanto de los

efectos que tienen sus respectivas áreas de responsabilidad sobre el comportamiento exitoso del ESP. 3. La precipitación es un proceso que cambia continuamente y el comportamiento del ESP puede variar

apreciablemente en períodos cortos. El personal de operación y el de mantenimiento deben tener un lenguaje común sobre la terminología de precipitación para asegurar una comunicación efectiva. Una comprensión mutua de los fundamentos de los ESP y una comunicación eficiente entre los dos grupos son esenciales para lograr una operación exitosa del ESP.

4. Es importante tener en claro que una buena parte de las dificultades con ESP se han debido a la confusión y los distintos puntos de vista sobre su funcionamiento. Un conocimiento de los siguientes fundamentos minimizará estas dificultades. El estar bien indoctrinado sobre los fundamentos correctos le permitirá identificar los cambios en la operación y el comportamiento del ESP y tomar las medidas apropiadas para contrarrestarlos.

Deben conocerse los aspectos y componentes mecánicos de los ESP, como también la forma en que las

distintas partes se relacionan entre si. La sección siguiente describe el sistema básico e incluye algunos comentarios introductores sobre cada uno de los componentes.

4

4.- ASPECTOS FÍSICOS DEL PRECIPITADOR

La mayoría de los precipitadores tienen características de diseño similares. Se observarán diferencias en los aspectos físicos debido a que los fabricantes son distintos. Puede considerarse que el ESP consiste de tres partes principales:

A. La Fuente de Poder. B. El Precipitador. C. El Sistema de Eliminación del Material Recolectado.

A.- La Fuente de Poder

Ya que el ESP efectúa su trabajo por medio de fuerzas eléctricas, existe un transformador y

rectificador de alto voltaje para cada área específica del precipitador. La capacidad de cada conjunto T-R (abreviatura para transformador-rectificador) está definida por la superficie del ESP que será energizada por ese conjunto, como también por la ubicación de esa área dentro de la disposición física del precipitador. Por ejemplo, es corriente en un sistema bien diseñado encontrar conjuntos T-R de mayor capacidad en los campos de salida que en los de entrada de un ESP.

La placa de identificación del conjunto T-R contiene información apropiada respecto a los límites de su capacidad. Estos límites se fijan para la protección del equipo y los voltajes y amperajes que se observan durante la operación normalmente no llegan a los niveles de capacidad especificados.

Las consolas de control, donde se ubican los instrumentos de panel y los circuitos de control automático de voltaje, forman la otra parte de la fuente de poder. Los instrumentos de panel constituyen el lenguaje del ESP al indicar como se relaciona el voltaje a la corriente y otras relaciones. Algunos puntos claves:

��������La corriente y el voltaje de CA en el lado de bajo voltaje (primario) del conjunto T-R refleja lo que sucede en el lado de alto voltaje (secundario). Esta relación directa puede usarse para la mayor parte del trabajo de análisis. Es solamente necesario juzgar el comportamiento del ESP por medio de una lectura de voltaje y de corriente.

��������Los valores de voltaje y de corriente deben estar siempre relacionados a que si hay o no una falla eléctrica interna, o chispa, lo que se detecta por un movimiento rápido de la aguja del medidor. Un pequeño número de movimientos rápidos de la aguja por minuto es generalmente satisfactorio y, en algunos casos, necesario para lograr un comportamiento de recolección satisfactorio en el ESP.

El transformador y el rectificador de alto voltaje están normalmente ubicados dentro de un estanque lleno con aceite, ubicado en la parte superior del precipitador. La salida del rectificador, a potencial negativo, constituye la fuente de alto voltaje pulsante del ESP. La carga eléctrica cruza el espacio interno del ESP hacia el lado de tierra del sistema. La corriente de tierra de retorno pasa a través del amperímetro de corriente continua (CC), mostrado como MA, y este flujo de electrones regresa al rectificador para completar el circuito eléctrico. Los medidores de voltaje y amperaje de corriente alterna de baja se indican como V y A respectivamente. El voltaje del precipitador se mide a veces por medio de un voltímetro de corriente continua que recibe una señal de la salida del rectificador.

5

Figura 3. Representación esquemática de los componentes eléctricos. B.- El Precipitador

La mayoría de los precipitadores antiguos utilizan diseños similares de construcción con electrodos de

alambre con pesas como se indica en la figura 3 y 4, actualmente estos electrodos se han sustituido por lo electrodos espiralados montados en estructuras verticales, para asegurar una operación mas efectiva y confiable; en otras palabras, poseen ciertas ventajas sobre los electrodos con pesas que son: la aerodinámica, la fatiga mecánica debido al sacudido y la efectividad en términos de la limpieza. El electrodo es un alambre doblado en espiral fabricado de acero inoxidable de alta aleación. Los electrodos van montados en las estructuras en una unidad ensamblada o se envían a terreno enrollados en bobinas con un gancho fijado a cada extremo. Durante el montaje, las bobinas son estiradas entre la parte superior, intermedia e inferior de la estructura y son conectadas firmemente a los sujetadores de cada parte de la estructura.

Figura 4. Representación constructiva de los componentes internos.

6

Las grandes estructuras en forma de cajón contienen un número fijo de cámaras pequeñas o pasajes de gas. Estos pasajes de gas están formados normalmente por placas metálicas colectoras, espaciadas en 254 mm entre centros. Cada uno de estos pasajes de gas maneja su porcentaje relativo del flujo total del gas del proceso. El espesor de la placa es de 26 mm aproximadamente.

Mientras mayor sea el caudal de humos a tratar, la sección transversal del ESP contendrá más pasajes de gas para satisfacer el incremento.

Las placas metálicas están a potencial cero y están conectadas al casco del ESP. Físicamente, la altura de estas placas puede variar entre 5,5 y 9 m, mientras que el largo en la dirección del flujo de gas varía entre 1 y 3 m. El largo total del ESP está compuesto de grupos de estas placas, cuya cantidad y disposición dependen del comportamiento específico que se requiere en cada sistema.

En la línea central de cada pasaje de gas hay una serie de alambres individuales que se mantienen tensos por medio de un peso de hierro fundido, el que sirve para centrarlos. El número de alambres por área de placa varía pero, en general, la mayoría de los diseños coloca dos alambres por cada 460 mm de largo de placa. El número de alambres por conjunto T-R se presentan en una variedad de formas para cada instalación. Estos alambres constituyen los componentes de alto voltaje en los pasajes de gas, y constituyen la carga eléctrica para el espacio de gas.

El marco de alto voltaje, que soporta un número fijo de alambres, está aislado de tierra por medio de aisladores soportantes de cerámica, ubicados en compartimentos en el techo del ESP. Los aisladores están calefacciónados (normalmente en forma eléctrica) para mantenerse a una temperatura superior al punto de rocío del gas de combustión para evitar posibles cortocircuitos. La salida del conjunto T-R se transfiere al marco de alto voltaje, o sección de conductores, a través de un tubo conector protegido por un encerramiento de lámina metálica. Cada precipitador consiste de una serie de áreas energizadas en la dirección del flujo de gas, llamadas campos, como también de áreas energizadas en paralelo en algunos de los ESP.

Figura 5. Representación constructiva del ESP.

Cada campo controlado por un conjunto T-R tiene una cierta eficiencia de recolección, dependiendo de su tamaño físico y los niveles de voltaje y corriente que se logren. Cada campo puede considerarse como un precipitador independiente, de modo que la disminución de material de campo a campo determinará la emisión final por la chimenea. Por ejemplo, en un ESP de tres campos se podría asumir que el primer campo recolecta un 80% del material procedente del proceso, el campo medio otro 80% y el campo de salida también un 80% del material que sale del campo medio. Lo anterior se representaría en la forma siguiente para un ejemplo 100 kg de partículas que entra al ESP:

7

Tabla 1. Ejemplo de recolección de un sistema de electrofiltros de 3 campos.

Figura 6. Eficiencia individual de cada campo del electrofiltro .

La enorme estructura del ESP es necesaria para reducir la velocidad de las partículas a medida que se mueven a través del colector con velocidades de 1,5 a 2 m/seg. Esto significa que, con un ESP de 9 m de largo, la mayoría de las partículas saldrían en alrededor de 5 a 6 segundos si no hubiese suficiente actividad eléctrica adecuada entre el alambre y la placa. En cambio en los conductos entre el proceso y el precipitador a plena carga se tiene normalmente velocidades del gas de 15 a 18 m/seg.

El cabezal o boquilla de entrada, instalado justo antes del ESP, reduce la alta velocidad del gas a través de una serie de deflectores y placas perforadas en esta zona de transición o expansión. El objeto de este cabezal es lograr una distribución uniforme del flujo de gas a través de cada paso del ESP. Por este motivo debe inspeccionarse periódicamente el cabezal de entrada para determinar si se ha producido algún cambio en la distribución del flujo. El cabezal de salida sirve para recolectar el gas de baja velocidad del ESP y retornarlo a la condición de alta velocidad de conducción. C.- Eliminación del Material (Aplicable a ESP tipo seco o caliente)

Luego que las partículas se acumulan sobre los componentes internos del ESP, el éxito final del

sistema dependerá de la eliminación efectiva de este material. El sistema de eliminación se compone básicamente de tres partes:

�������� Los Golpeadores. �������� La Tolva. �������� El Aparato de Evacuación.

Los golpeadores pueden ser considerados como una parte integral del ESP, constituyendo además una

compleja, como también interesante, fase de la precipitación. El objeto es proporcionar un impacto o sacudida, ya sea a las superficies de placas colectoras o bien a los marcos de alto voltaje, para soltar parte de los depósitos en forma cíclica. Los golpeadores de las placas colectoras afectan prácticamente todo el material recolectado en el ESP y constituyen los componentes principales.

Existen numerosos tipos y mecanismos de golpeadores, incluyendo aquellos de impulso electromagnético, vibradores eléctricos y magnéticos y martillos mecánicos. Los dos tipos que más frecuentemente se encuentran en los ESP de diseño de alambres con pesas son los golpeadores de impulso

��������������������� � � ���� � ���� � ���� � ���� � � �� � �� � �� � �� � ���� � ���� � ���� � ���� � ������ ������ ������ ������ � ��� � � � ���� � � �� ����� ��� � � � ���� � � �� ����� ��� � � � ���� � � �� ����� ��� � � � ���� � � �� �����

������������� ���� ���� ���� ���� �� � �� ��� � �� ��� � �� ��� � �� � � � � ����� �� � ����� �� � ����� �� � ����� � � �� ��� ��� ��� ��� ��� ��� ��� � � � � ������� � ������� � ������� � ������ �

����������������� ���� ���� ���� ���� �� �� ��� �� ��� �� ��� �� � � �� ����� ��� ����� ��� ����� ��� ����� � � � ����� �� ����� �� ����� �� ����� � � � � ������� � ������� � ������� � ������ �

������������� ���� ���� ���� ���� � �� �� �� �� �� �� �� � � � ����� �� ����� �� ����� �� ����� � � � � ��� �� � ��� �� � ��� �� � ��� � � � � ���� � ���� � ���� � ��� �

8

electromagnético y vibradores eléctricos (golpeadores electromagnéticos). Un golpeador de impacto electromagnético, normalmente aplicado a las placas colectores conectadas a tierra, utiliza un golpe único de émbolo a un eje y sistema de soporte que controla un área determinada de cada campo. La mayoría de estos dispositivos de martillo están montados en forma vertical, donde el levante del émbolo determina la cantidad de energía que se transfiere al área de la placa.

Figura 7. Sistema de golpeadores.

El vibrador eléctrico o golpeador usa el efecto de una vibración de 50 ciclos/seg. de su mecanismo

electromagnético. Este tipo requiere un lapso de tiempo limitado, nominalmente 4 a 5 segundos, para que su acción de vibración sea efectiva con la mayoría de los depósitos. Estos vibradores se aplican generalmente a los marcos de alto voltaje, pero algunas instalaciones usan este tipo de golpeador para las superficies colectoras.

El objeto de un sistema de golpeadores es de aumentar la intensidad y frecuencia del golpe con las características de adhesividad de la capa. Las características de adhesividad de la capa varían considerablemente de una instalación a otra, de modo que los ajustes de los golpeadores se determinan generalmente luego de observaciones en el campo. Es importante mantener todos los golpeadores en funcionamiento e inspeccionarlos para determinar cualquier pérdida de energía entre el golpeador y su punto de conexión final dentro del ESP.

Las tolvas reciben el material que se desprende por acción de los golpeadores, el que incluye la mayor parte de los depósitos de las placas colectoras. La cantidad y disposición de las tolvas dependerá del tamaño del ESP.

Las tolvas piramidales invertidas generalmente proporcionan una zona crítica para una precipitación exitosa. La apertura inferior de la tolva, a menudo de 30 mm o menos de diámetro, tiende al compactamiento del material si se permite su acumulación excesiva.

El polvo proveniente de las tolvas que se encuentran equipadas con calefactores para evitar la condensación y posterior corrosión es eliminado del precipitador por dos cadenas transportadoras. El cuerpo de los transportadores se ubica dentro de las tolvas del precipitador. Las estaciones finales y las de accionamiento se ubican fuera de ellas.

Después de cada una de las cadenas transportadoras hay un alimentador rotatorio. Estos funcionan como dispositivos dosificadores y alimentan una cadena transportadora de conexión que descarga el polvo recolectado en un depósito.

El enfriamiento de cualquier depósito al fondo de la tolva también contribuye a que fluya con menos facilidad. El conocimiento de estas condiciones adversas contribuye a minimizar los problemas potenciales.

La última fase de la eliminación del material del ESP se refiere al sistema de evacuación, que se extiende desde la brida de salida de la tolva hasta el lugar de ubicación final del material.

9

Figura 8. Tolvas de descarga y cadenas transportadoras.

5.- CAMPO DE ACCIÓN DE LOS SISTEMAS COMERCIALES DE FILTRADO

El siguiente gráfico muestra los sistemas comerciales de filtrado y la zona de aplicación para cada uno de ellos. Puede verse que los electrofiltros permiten la separación incluso de las partículas más finas, donde fallan otros sistemas.

Tabla 2. Campo de aplicación de los distintos sistemas de filtrado.

10

6.- FUNDAMENTO PARA EL CÁLCULO DE LOS PRECIPITADORES ELECTROESTATICOS. A continuación se expresaran las ecuaciones matemáticas que rigen el fenómeno físico de los precipitadores electroestáticos.

En las proximidades de cada una de las partículas las líneas de fuerza experimentan una mayor o menor distorsión, según sea su naturaleza. Si estas partículas o impurezas son conductoras, aparece una polarización por influencia que produce también una distorsión del campo original.

La máxima carga que puede asociarse a cada partícula será siempre, un múltiplo de la carga elemental. Según su naturaleza y el tamaño de tales partículas el valor puede variar entre unas cuantas unidades y varios millones de veces la carga elemental en cuestión:

q = εo.E.r2 [C] (Fórmula 1) Donde:

E: Intensidad del campo eléctrico en el lugar de la partícula. [N/C] r: Radio de la partícula. [cm] εo: Permitividad eléctrica del material cuya dimensión es [C2/ N.m2] De acuerdo a la fórmula 1, la carga es proporcional a la intensidad de campo eléctrico, E. Esta disminuye

rápidamente con la distancia, desde su máximo en las inmediaciones del electrodo radiante, tanto por razones geométricas como por la presencia de cargas especiales positivas y después lentamente hasta el electrodo de descarga.

Como también se desprende de la formula 1 la carga incorporada a cada partícula es proporcional al cuadrado del radio, es por esto que las de mayor tamaño son más fácilmente captadas por los eléctrodos colectores. No suelen ser esféricas, pero se puede imaginarlas sustituidas por esferas de idéntica masa y volumen.

Gracias a la acción de la carga incorporada, la partícula queda sometida en el campo E a una esfuerzo F función de E y r.

F (E; r) = εo . E2 . r2 F (E; r) = q . E [N] (Fórmula 2)

La partícula se mueve a velocidad constante en dirección al electrodo colector bajo la influencia de esta

fuerza y el rozamiento con el gas. Como al mismo tiempo es arrastrada por la corriente transversal gaseosa, resulta una trayectoria inclinada hacia la salida. Figura 9. Por la fricción según STOCKES:

R = 2 . π . r . µ . W [N] (Fórmula 3)

Donde:

µ: Viscosidad dinámica. [ N. seg / m2 ] W: Velocidad de migración de una partícula de radio r. [ m/seg ]. Como las fuerzas F y R se equilibran

podemos igualar ambas fórmulas (2) y (3) obteniéndose:

µπε

..2.. 2

0 rEW = [m / seg] (Formula 4)

Figura 9. Trayectorias de las partículas.

11

De aquí se deduce que la separación de una partícula será tanto más rápida cuanto mayor sea su velocidad normalmente a la corriente gaseosa. Ello conduce a elevar todo lo más posible la intensidad del campo eléctrico. Atendiendo a esta consideración se elige por regla general la polaridad negativa para el electrodo radiante, ya que entonces la tensión de descarga se presenta con un valor sustancialmente más alto del campo.

De la formula 4 se deduce asimismo que la velocidad vr es proporcional al radio r. El polvo basto se separa con mucha mayor facilidad que el fino.

La calidad del filtrado depende todavía de otros factores entre las cuales es de gran importancia el tipo de la corriente gaseosa. Mediante aberturas de entrada y salida cuidadosamente resueltas, y con la adición de planchas o placas directrices en caso necesario, se procura que el flujo gaseoso sea en lo posible laminar. Por las mismas razones no conviene elegir una velocidad excesiva. Prácticamente suele hallarse comprendida entre 0,2 y 0,4 m/seg, según las propiedades del gas a filtrar, la naturaleza de las partículas en suspensión y el rendimiento que se desea alcanzar.

El diámetro de las partículas que llegan a separarse, según las circunstancias, depende de la longitud del filtro ya que, en el caso más desfavorable, el trayecto que han de efectuar desde el electrodo radiante hasta la superficie de descarga, durante su permanencia en la cámara, puede exigir como recorrido la longitud total del filtro.

Las partículas depositadas en el electrodo de descarga se neutralizan más o menos rápidamente según la conductividad de las mismas. Con polvo de carácter aislante, la descarga puede llegar a hacerse difícil, requiriéndose una mayor tensión entre el material depositado y la superficie de asiento, capaz de provocar descargas internas en el seno de la capa depositada. Los puntos donde esto ocurre emiten iones positivos que perjudican en gran manera la eficacia del filtrado.

En general se acude a alguna medida especial para desprender de la superficie el depósito de polvo. Una de las opciones más comunes es el golpeo mediante sistema de martillo sobre la placa colectora de polvo.

Para ilustrar sobre la acción del filtro se expondrá algunos datos numéricos. En una central térmica que quema carbón, los gases brutos de la combustión contienen hasta 50 gr/m3 de polvo. Mediante el filtrado, esta proporción puede reducirse a 5 gr/m3 y aún menos. El rendimiento llega pues, al 90 %.

La mejor forma de formarse una idea clara del proceso de precipitación es estudiar la relación generalmente conocida como la ecuación de Deutsch-Anderson. Describe los factores involucrados en la eficiencia de recolección del precipitador, como se muestra en su fórmula más sencilla:

N = [ 1 – e (-A / V) x W ] . 100 (Formula 5) Donde:

A: superficie colectora efectiva del precipitador. [m2]

V: flujo de gas a través del precipitador. [m3/seg] e: base del logaritmo natural = 2,718. W: velocidad de migración. [m/seg]

Si bien la relación anterior es válida, hay algunos parámetros de operación que pueden hacer que el exponente se desvíe por un factor de dos o más.

El exponente “W”, conocido como la velocidad de migración, realmente representa la velocidad de movimiento de la partícula hacia la superficie colectora bajo la influencia de un campo eléctrico. Si bien se lo considera como un indicador de velocidad real, tiene un valor finito que se puede usar para fines de comparación.

Altos niveles de voltaje y energía de corona útil en el precipitador, a igualdad de las otras condiciones, son sinónimos de eficiencias de recolección altas. Es importante recordar que pequeños cambios de voltaje pueden producir mejoras substanciales en la eficiencia de recolección. Esto es especialmente cierto a los niveles más bajos de energía.

12

7.- CONCLUSIONES.

�������� Los Precipitadores Electroestáticos tienen alto rendimiento que oscila entre un 95 % a un 99 %.

�������� Se consiguen reducir las emisiones de partículas de 50 gr / N m3 a 5 gr / N m3.

�������� Se logran retenciones de partículas que van de 0,01µ a 10 µ.

�������� Son los más aptos para el filtrado de partículas en instalaciones que operan a temperaturas superiores a los 200 ºC.