مدل سازی و شبیه سازی ته نشین ساز الکتروستاتیکی و بررسی تأثیر مشخصه های عملیاتی بر روی عملکرد آن

از راه هایی که می تواند کمک شایانی در این مورد انجام دهد، استفاده از روش هایی برای جلوگیری از انتشار آلاینده ها به محیط اطراف است. با توجه به محدوده اندازه ذرات آلاینده هیچ یک از سیستم های غبارگیری جامد-گاز همانند سیکلون ها، فیلترهای الیافی و یا شوینده ها نمی توانند در این راه مفید واقع شوند. این سیستم ها دارای بازده پایینی در این محدوده هستند و علاوه بر آن دارای افت فشار زیادی بوده و به سرعت نیز اشباع می شوند. اما در این میان ته نشین سازهای الکتروستاتیکی علاوه بر کارایی بسیار بالا، ذرات آلاینده بسیار کوچک را نیز می توانند حذف کنند. در این مطالعه عملکرد یک ته نشین ساز الکتروستاتیکی با سه الکترود تخلیه سیمی و دو الکترود جمع آوری صفحه ای مورد بررسی قرار گرفته است و اثر مشخصه های عملیاتی مختلف بر روی کارکرد آن توسط یک مدل سازی ریاضی بررسی شده است. هندسه مساله به صورت دو بعدی در نظر گرفته شده و میدان الکتریکی و غلظت تعداد ذرات از طریق حل معادلات مربوطه شبیه سازی شده و توسط یک برنامه کامپیوتری به دست آمده است. داده های مورد نیاز برای کارکرد برنامه شامل سرعت جریان گاز، ولتاژ و جریان ته نشین ساز الکتروستاتیکی، غلظت تعداد ذرات ورودی، ضریب نفوذ جابه جایی، ابعاد دستگاه می شود و نتایج حاصل از اجرای برنامه کامپیوتری شامل میدان الکتریکی در نقاط مختلف ته نشین ساز، میزان ولتاژ در نقاط مختلف ته نشین ساز، غلظت تعداد ذرات و بازده جمع آوری می شود. چنان که از شبیه سازی و محاسبات حاصل از آن بر می آید هنگامی که بار فضایی متغیر در نظر گرفته شد، در ولتاژهای پایین با کاهش ضریب نفوذ از 30 به 6/0 مقدار بازده جمع آوری ته نشین ساز حدود 2/3 درصد افزایش یافت و با کاهش ضریب نفوذ از 10 به 6/0 این میزان 5/1 درصد افزایش یافت و در ولتاژهای بالا تغییر ضریب نفوذ تأثیر چندانی نداشت و در بیشترین حالت باعث افزایش06/0 درصدی در بازده شد. در صورت ثابت در نظر گرفتن بار فضایی ثابت و ولتاژ اعمالی ثابت (20000 ولت) هرچه ضریب نفوذ بیشتر شد مقدار بازده ته نشین ساز کاهش یافت و در اثر تغییر ضریب نفوذ از 6/0 به 30 بازده جمع آوری حدود 3/1 درصد کاهش یافت. در اثر تغییر ولتاژ از 7000 به 10000 ولت در ضریب نفوذ ثابت 30، بازده جمع آوری ته نشین ساز 016/0 درصد و در اثر تغییر ولتاژ از 7000 به 20000ولت، بازده جمع آوری 027/0 درصد افزایش یافت. استفاده از هندسه دوم که شامل نه الکترود تخلیه سیمی است تأثیر زیادی بر بالا بردن بازده جمع آوری نداشت و در بیشترین حالت باعث افزایش 11/0 درصدی بازده شد. نتایج حاصل با مقادیر عملی آن سازگاری مناسبی داشته و اختلاف ناچیز آن ها به علت فرضیات ساده کننده در حل معادلات و شبیه سازی سیستم می باشد.