電気集塵機（乾式・湿式）

乾式 ESP

GEA の乾式電気集塵機（ESP）は、非常に効果的でエネルギーとコストの節約が可能なバグフィルターに代わる装置です。従来のバグフィルターに比べ、ESP では同量のガスを浄化するのに必要な垂直方向のスペースが2～3倍少なくなります。

最大の収集効率を実現するために必要不可欠な要因は、集塵機断面全体にわたるガスの均一な分布です。これは集塵機入口部の遷移ダクトの設計を最適化し、特別設計のガス偏向・分配プレートを設置することで実現されています。

削減するガス量と粉塵含有量に応じて、数多くのオプションの中からお客様のニーズに合ったシステムをカスタマイズすることができます。採用されている素材のおかげで、電気集塵機は最大450℃の温度に耐えることができます。この優れた高温耐性により、電気集塵機の下流で簡単に熱回収が可能となっているのです。

作動原理

フレームタイプのケーシングは水平型集塵機のための実証されており、信頼性が高く経済的なソリューションです。

このタイプの電気集塵機では収集電極が平行な垂直板になっています。この収集電極によって通路が形成され、その中心には放出電極が絶縁体から懸架されています。この平行垂直板の形状は、収集された粉塵がガス流に攪拌されて上方に移動して再び取り込まれてしまうことを防止するために静止領域を提供するように形成されています。

放出電極と収集電極を支持しているのが箱型の屋根梁です。その荷重は、屋根梁端部から支柱を介して集塵機支持構造に伝達されます。屋根のカバーと側壁は、特に集塵機の内部圧力と風力に耐えるように設計されています。

放出電極を固定する放出フレームは溶接管でできており、堅牢な構造になっています。この設計により、電界とガス流による電極揺動の排除が可能です。また、電極をボルトや溶接によってフレームにしっかりと固定することにより、固定部での放電加工を防止しています。

各集塵部の放出フレームは、集塵機ケーシングのルーフ構造に取り付けられた4つのサポート絶縁体から吊り下げられています。

各絶縁体には電気ヒーターが装備されており、プラントのコールドスタート時に絶縁体の温度が露点を下回らないようになっています。さらに、必要に応じて小量の空気をフラッシングすることで、絶縁体内部に汚れが付着しません。

主な利点

• 細塵でも高い分離性能を発揮
• CFD モデリングで検証された特殊なガス分配プレートにより、均一な流量分配を実現
• 磁気/トップラッピングよりも優れた、信頼性が高く安定したタンブリングハンマーシステムを備えた電極ラッピング
• 長期間の運転を実現する信頼性の高い絶縁体設計
• T/R セットとコントローラを備えた高電圧電源
• ESP 設計における総合的な実績あり
• 圧力損失やメンテナンスの必要性が低いので低運用コスト
• 長寿命で高可用性
• 既存システムへの効果的なレトロフィットが可能 
• 大半が予め組み立てられたモジュール設計
• 保守・点検整備のためのアクセスが容易 

湿式 ESP

湿式電気集塵機（WESP）は、粉塵やガスの特性上乾式分離が不可能な多くのプロセスで使用されています。粉塵を含んだ細かい水滴やエアロゾル、タール、オイルを含んだ排ガスの分離に最適な装置です。 

WESP は比類のない運転上の安全性、耐久性、分離効率を誇り、サブミクロンの微粒子やエアロゾル、煙霧を含むガス流の処理に使用されます。これらには、鉛、ヒ素、またはカドミウムなどの重金属、三酸化硫黄（SO₃）などの縮合酸エアロゾル、または縮合揮発性有機化合物（VOC）が含まれます。静電気力の使用により、低空気抵抗を克服するために大量のエネルギーを必要とする他の技術と比較して、エネルギーコストを最小限に抑えることができます。

GEA の WESP は電極をしっかりと固定する調整機構を備えた独自の堅牢設計になっています。これにより、設置と保守に要する時間が短縮され、性能が向上します。電界強度は、火花を最小限に抑える高いレベルで一貫して維持され、最高の効率をもたらします。静電界強度が大きいほど、粒子移動速度（収集管に向かう速度成分）が大きくなります。移動速度を増加させると、特定収集面積（SCA）が従来の集塵機よりも小さくなり、粒子捕集効率が向上します。より小さい SCA は、より小型で安価な装置を意味します。

湿式 ESP

湿式集塵機の原理と設計は基本的に乾式集塵機と同じですが、両者の違いとなっているのはラッピングシステムです。

湿度の高い飽和ガスの浄化にのみ使用されるため、放出・収集システムのクリーニングに機械的なラッピングシステムは必要ありません。電界の効果により収集電極に液膜が形成され、連続的に排出されます。このようにして、塵埃があっても懸濁液で流されるようになっているのです。また、集塵機はスプレーノズルによって一定の間隔で清掃されます。

湿式管状 ESP

管状集塵機は断面が円形または六角形になった平行な垂直管でできており、放出電極が中心部にて絶縁体から吊り下がっています。これらの垂直管は接地され、収集電極を形成しています。

放出電極には錘で張った普通の丸線を使用することもできます。また、鉛に鉄の芯を入れた星型や棒状の電極もあります。放出電極は上部ガイドフレームに吊り下げられ、管の中心に固定されています。さらに電極は下部ガイドフレームにより、底部でも正しい間隔で管の中心部に配置されるようになっています。ガスの流れは通常、垂直方向です。

作動原理

GEA 湿式電気集塵機（WESP）は静電気力を使って微粒子を除去します。 

チューリング杖 (Turing cane) と多孔板により、湿式電気集塵機内部にガス流が均一に分配されるので、ガス分配の均一化が可能です。収集電極ストリップは支持サポート上部から吊り下げられています。ストリップの各列は下部でラッピングバーによってしっかりと固定されており、電極やラッピングバーは熱の影響を受けて自由に下に拡張するようになっています。

放出システムは定期的に清掃し、付着した粉塵を落とす必要があります。清掃時には、放出フレームにしっかりと固定されたアンビルがハンマーで叩かれます。このハンマーはガス流の外側にあるカムリリース装置によって作動します。

各電界には個々の収集電極列用ハンマーが付いた Rotohit^® ラッピング装置が備わっています。これらのハンマーは千鳥配列でハンマーシャフトに取り付けられており、プレートラッピングバーのアンビルに連続して打撃が加わるようになっています。収集電極列はこのようにして定期的に連続で振動・清掃されるのです。

主な利点 / 特徴 / メリット

• 99.9%を超える高い粒子分離率を実現
• 圧力損失が最小限
• 低エネルギー消費量
• 優れた可用性と信頼性
• 短時間で設置可能
• 稼働中のメンテナンスが最小限