precipitador electrostatico

IDENTIFICACIÓN DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA.
DESCRIPCION DEL FENÓMENO FÍSICO.
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 centrodel 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 electronese 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 adepositarse 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 micras de diámetro absorben varias veces más iones que las menores de 1 micra de diámetro, las fuerzas eléctricas son mucho más fuertes en las partículas mayores.
El hecho de impartir una polaridad negativa a los electrodos se debea 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 le llama “fuga furtiva” e impone un límite máximo a la eficiencia de recolección.
A medida que las partículas comienzan adepositarse 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 delprecipitador electrostático se ve disminuida.

REPLICA DEL PROTOTIPO.
DISEÑO:
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 asociarsea 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 = ε0 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]
ε0: Permitividad eléctricadel 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 sedesprende 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 electrodos 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...