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Procédé pour l'épuration de gaz ou de vapeur dani des 069&rAtfUrg <l etro tati([u avec Application d'un. ten.ion &1tetiT' taymé- triques @
Les séparateurs électriques pour l'épuration de gaz ou de vapeurs fonctionnent normalement tous une tension continue, le pôle négatif étant raccordé à l'électrode d'ionisation. Il n'y a pas de nécessité technique d'utiliser une tension continue idéale.
Ainsi, selon la manière dont elles sont produites et selon le nom- bre de phases de la tension alternative primaire, les tensions continues en question ont des fluctuations d'amplitude variable.
Jusqu'ici, tous les efforts tendaient à l'obtention d'une tension continue à polarité négative permanente. Comme cela ressort par exemple du brevet allemand n 369.879, un changement de la polarité était considéré jusqu'ici comme désavantageux, car on doit
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attendre, en cas d'une inversion du champ, à un retour vers l'électrode d'ionisation des particules cheminant vers l'électrode de précipitation.
Dans les séparateurs électrostatiques, les particule* à séparer cheminent sous l'influence du champ électrique vers l'électrode de précipitation ou elles sont.séparées. La vitesse de cheminement est une fonction directe de l'intensité du champ, c'est-à-dire de la chute de tension entre, électrodes d'ionisation et électrodes de précipitation.
On admet qu'il existe entre celles. ci des distances constantes* Une augmentation de l'intensité du champ a pour conséquence une amélioration du rendement du sépara- teur électrostatique!
La sensibilité du gax aux décharges disruptives et les propriétés électriques du milieu à séparer imposent des limites à cette augmentation de l'intensité de champ dans un dépoussiéreur La résistance du gaz aux décharges disruptives est fonction de sa composition et de son état physique et dépend également de la durée d'application de la tension.
Comme limite supérieure de la résistance électrique d'une poussière à séparer, par exemple, avec laquelle une sépara- tion peut s'effectuer avec succès, on peut admettre environ 1012 chms cm. Si la résistance dépasse cette limite, le phénomène suivant apparaît.
Les particules à séparer sont chargées électriquement et cheminent encore vers l'électrode de précipitation à laquelle elles ne cèdent toutefois pas leur charge, ou ne la lui cèdent que lentement. Il se forme ainsi un potentiel intermédiaire.
La chute de tension entre l'électrode d'ionisation et l'électrode de précipitation existe toujours, mais la chute de tension efficace entre l'électrode d'ionisation et la surface de la couche séparée est plus faible, c'est-à-dire que la séparation est considérablement moins efficace. Comme la surface de cette couche séparée porte une charge électrique de polarité opposée à celle
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de l'électrode de précipitation, les particules déposées agissent
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00.' la diélectrique d'un condensateur.
Il se produit par Sont.'.. olttonce dans ce condensateur des décharges dixruptivet, en rela- tion Avec une élévation brusque de la conoomation de courant du ; séparateur électrique, le dépoussiérage devient irrégulier, requiert; . un abaissement de la tension Appliqua et il en résulte une nouvel- le diminution du rendement.
L'invention a pour but d'éliminer les difficultés préci- tees, Suivant l'invention, on utilise une tentiez alternative
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asymétrique pour le fonctionnement des séparateurs eleetroetttiquee et on règle le rapport des amplitude de deux dui-ondes auccessî- ter au moyen d'un. résistance réglable* de préférence une riristan- Il ohoique, montée un parallèle avec un redresseur, en fonction de la résistance spécifique de la poussier déposée sur les 1110- trodts collectrioes, de manière que 1a couche liait* agissant oâpa*4v ent# qui tome sur les électrodes collectrices en rai- .on de 1* résistance de la poussière, toit pria:
6m déchargée par la demi-onde de la tension alternative appliquée avec l'ampli- tude plus faible* Chose surprenante, nouvelle et constituant un progrès, il N'est avéra* que le passage de la ligne de tension nulle, considéré Jusqu'ici comme préjudiciable, apporte des avan- tages dans des conditions de fonctionnement 'déterminées du sépara** tour électrostatique* La combinaison redresseur-résistance peut être Insérée tant dans le circuit de terre que dans le circuit à haute tension du filtre*
Au passage de la ligne de tension nulle,
les pôles des électrodes d'ionisation et des électrodes de précipitation sont momentanément inversés. Si par suite d'une résistance trop élevée des particules à séparer il s'est formé sur les électrodes collée-
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tr1o.., cotise décrit ci -dessus, une couche agissant GlU' un conden.
"tour# et condensateur est déchargé* La surface de la eeuehe séparée située du côté de l'électrode d'ionisation est de nouveau au potentiel de la terre et toute l'intensité de champ est à nou. veau disponible pour la séparation lors de la demi-onde suivante,
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Suivit une autre particularité de l'invention, le rap- port des amplitudes de deux demi ondes voisines pendant le fonc- tionnement est réglé par une modification continue de la résistait* ce, en fonction de la conductibilité du milieu précipité.
Aux avantages déjà indiqués du procédé de l'invention, vient encore t'ajouter ce qui suit. Dans les constructions connues de séparateurs électrostatiques, lors de l'application d'une tension alternative d'une fréquence de 50 Hertz environ, le champ électrique s'établit et disparaît si rapidement que, dans le cas de tensions électriques qui conduiraient à des décharges disrupti. ves s'il s'agissait de tenaient continuer et phénomène ne se pro- duit pas* Lorsqu)on Applique la tension alternative asymétrique suivant l'invention,
on peut donc augmenter considérablement l'in- tensité maximal* du champ sans qu'il se produise des déchargea disruptives dans le séparateur*
En augmentant délibérément la tension jusqu'à uhe dé- charge disruptive, l'arc qui prend naissance s'éteint immédiate- ment en raison du passage par la ligne de tension nulle. La tension moyenne ne .'annule toutefois par, comme daru le cas d'une tension continue. Le séparateur électrique ne doit donc pas être mis hors circuit. Une diminution de la tension n'est pas non plus nécessai- re.
Un exemple d'exécution de l'invention sera décrit ci* après avec référence aux dessins annexés, dans lesquels
La figure 1 montre schématiquement un circuit pour l'alimentation en haute tension d'un électro filtre avec une tension alternative asymétrique, suivant l'invention. La figure 2 repré- sente l'allure de la tension alternative asymétrique. La figure 3 montre la chute de tension idéalisée, en fonction de la distance entre les électrodes, l'électrode de précipitation n'étant pas chargée de poussière, tandis que la figure 4 représente la chute de tension avec l'électrode de précipitation chargée de poussière.
Dans le circuit secondaire du transformateur à haute tension 1, sont insérés un redresseur unidirectionnel 2 et une résistance
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ohaique 3, en parallèle avec Celui-ci, pour la production de la tension alternative asymétrique@ Orâce à es montage, le dépoussié- reur électrostatique 4 est alimenté avec une tension alternative asymétrique. La flèche tracée en travers de la résistance ohmique
3 indique que celle-ci est réglable. Il va de soi que l'on peut aussi utiliser une impédance au lieu de la résistance ohmique.
Sur la figure 8 l'allure de la tension alternative asymétrique est reportée graphiquement et l'on peut voir qu'on peut travailler avec des rapports d'amplitude de demi ondes voisines ± de l'ordre de grandeur de environ. Ce rapport dépend toutefois dans une large moeurs de la conductibilité électrique de la poussière et de la valeur de la tension à appliquer, c'est-à-dire de la valeur effective de celle-ci.
La figure 3 montre que l'allure de la tension U @ f (1) entre l'électrode d'ionisation et l'électrode de précipitation est purement linéaire, pour autant que la dernière ne soit pas chargée de poussière. La figure 4 montre que quand l'électrode collectrice est chargée de poussière, cette fonction présente un point d'inflexion au début de la couche de poussière, de sorte que la pente de la courbe est plus faible jusqu'à la couche de pous- sières que sur la figure 3 et qu'elle est plus toril .. l'intérieur ! de cette couche que sur cette figure.
Ces conditions se présentent @ lorsqu'on considère la valeur moyenne de la tension sans la demi- onde négative de la tension asymétrique suivant l'invention. Comme la couche de poussière est déchargée lorsqu'on applique la tension alternative asymétrique selon l'invention, lors des mesures faites sur une plaque couverte de poussière, on a dans ce cas la abat allure de la courbe U = f (1) que sur la figure 3.