GEA の電気集塵機（ESP）は静電気力を利用して排ガス流から微粒子を除去します。
ESP に適用される物理的原理では捕集する粒子の細かさに制限が設けられていないため、事実上いかなる捕集効率でも達成可能となっています。
ガス中に浮遊している粉塵粒子は帯電し、強い電場の影響下で収集電極に向かって移動し、そこで堆積します。
この収集電極は集塵機ケーシングを介してアースに接続されます。
放出電極（通常は棒状の短冊や丸線）は絶縁体から懸架され、負極性を示します。直流電圧は 20 kV～100 kV 以上となっており、集塵機の設計や用途によって異なります。放出電極のすぐ近くでは、高い電界強度によってコロナ放電が発生し、電子が自由に移動できるようになります。
生成された負のガスイオンは粉塵粒子を帯電させ、この粉塵粒子は電場の影響下で収集電極に向かって移動し、その電荷の一部が放出・捕獲されます。
電気集塵機には平行板型、分割型、ハニカム型、管状型があります。いずれの設計も乾式および湿式のミスト含有ガスに対応しています。
GEA はかなり前から静電集塵機を製造しており、世界中の企業に1万2000台以上を納入しているのです。
乾式 ESP
乾式電気集塵機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
GEA の湿式電気集塵機は、酸性ガス除去を実現する充填床スクラバーセクション内蔵型として設計することもできます。そのため、本装置は汎用性の高い多重汚染対応システムとなっており、今日の業界で最も厳しい排気ガス規制をクリアする性能を備え、最小の設置面積を実現しています。
Downloads
関連製品
環状ギャップスクラバー
多様な工業排ガス問題を克服できる柔軟性のある装置の提供しようとした努力により、1950 年に調整可能な環状ギャップスクラバーの開発に成功しました。このスクラバーは今日、卓越した高効率スクラバーの一つに挙げられています。固体・液体の粉塵粒子の粒度サイズとガス混合物中の気体成分の濃度に関する限り、分離に関して、環状ギャップスクラバーに対する最小限度は実質的に設定されていません。
セラミックキャンドルフィルター
セラミック製エレメントを使用した GEA の高温フィルターでは、粒子状物質と酸性ガスの除去が可能です。粉塵の排出を大幅に抑えることができるだけでなく、高温下でも耐熱性を発揮します。排ガスの冷却が不要なため、導入時の熱エネルギーの無駄が発生しません。
バグフィルター（ECOpuls）
バグフィルタは、ガス浄化のために塵の含有量を低くしなければならない多くの場合に選択される技術です。非選択的ベースで大きな負荷を除去する能力によって、バグフィルタは多くの用途で重要とされます。
GEAインサイト
A strategy for the better: CEO interview on GEA's Mission 30
After reaching its Mission 26 targets two years early, GEA launches Mission 2030 strategy with focus on growth, value and making a positive impact.
Blu-Redソフトウェアが気候変動に優しいエネルギー技術を加速
より多くの地域社会や企業が地域ヒートポンププラントや気候中立な冷凍技術に依存する中、継続的な供給を確保することは極めて重要です。GEAのInsightPartnerであるBlu-Red Care管理ソフトウェアは、オペレーターが計画外のダウンタイムを過去のものとすることを支援しています。
画期的な分離技術
GEA 遠心分離機の歴史は、フランツ・ラメゾールとフランツ・シュミットが特許を取得した機械式ミルクセパレーターの生産を開始した1893年に始まり、これを機に近代的な乳製品加工への道が切り開かれることとなりました。この技術革新は、19世紀末のドイツで増え続ける都市人口にいかにミルクを供給するかという、当時の大きな課題を克服するのに役立ちました。そして、活況を呈する乳業業界に拍車をかけることにもなるのです。1913年までには、ドイツ国内で遠心分離...
