静电除尘器讲解

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静电除尘器工作原理

静电除尘器工作原理

静电除尘器工作原理静电除尘器是一种常用的空气净化设备,它利用静电原理去除空气中的颗粒物,使空气更加清洁和健康。

下面将详细介绍静电除尘器的工作原理。

一、静电除尘器的组成部分静电除尘器主要由以下几个部分组成:1. 高压电源:提供静电场所需的高电压。

2. 收集极:带有正电荷的金属板或电极,吸附颗粒物。

3. 排放极:带有负电荷的金属板或电极,吸引被收集的颗粒物。

4. 过滤器:用于过滤和分离颗粒物,保护收集极和排放极。

5. 高压线:将高压电源与收集极和排放极连接起来。

6. 风机:产生气流,使空气通过静电除尘器。

二、静电除尘器的工作原理静电除尘器的工作原理可以简单概括为两个步骤:电场吸附和电场排放。

1. 电场吸附当静电除尘器工作时,高压电源产生高电压,将正电荷施加在收集极上,形成一个带正电荷的电场。

同时,空气中的颗粒物带有负电荷,在电场的作用下,颗粒物被吸附在收集极上。

这是因为正负电荷之间存在吸引力,使得颗粒物在电场中被迅速吸附。

2. 电场排放当收集极上的颗粒物积累到一定程度时,会影响静电除尘器的效果。

为了保持除尘器的正常工作,需要定期清洁收集极。

这时,高压电源会改变极性,将负电荷施加在收集极上,同时将正电荷施加在排放极上。

由于正负电荷之间存在排斥力,收集极上的颗粒物会被排放到排放极上,从而实现清洁效果。

三、静电除尘器的优势和应用静电除尘器具有以下几个优势:1. 高效除尘:静电除尘器能够高效去除空气中的颗粒物,净化空气质量。

2. 低能耗:相比传统过滤器,静电除尘器的能耗较低,节省能源。

3. 长寿命:静电除尘器的主要部件是金属,具有较长的使用寿命。

4. 易清洁:静电除尘器的收集极和排放极易于清洁和维护。

静电除尘器广泛应用于以下领域:1. 工业领域:静电除尘器可以去除工业生产过程中产生的颗粒物,保证工作环境的清洁和安全。

2. 家庭领域:静电除尘器可以净化家庭空气,去除细菌、病毒、尘螨等有害物质,改善室内空气质量。

静电除尘器工作原理

静电除尘器工作原理

静电除尘器工作原理静电除尘器是一种常用于净化空气和减少颗粒物浓度的设备,其工作原理基于静电作用和物理吸附。

本文将详细介绍静电除尘器的工作原理,以及其在净化空气中的应用。

静电除尘器的工作原理可以简单概括为两个步骤:电场制粉和电场除尘。

在电场制粉阶段,粉尘通过电荷传递机制被带电,并被聚集在集尘板或集尘管上,形成一个带电层。

在电场除尘阶段,通过施加电压,形成一个强静电场,吸引和捕获带电的粉尘,最终实现净化空气的目的。

首先,让我们来了解一下电场制粉阶段的工作原理。

当空气中的粉尘颗粒与静电除尘器内的带电电极接触时,粉尘颗粒会通过电荷传递机制从空气中带上负电荷,并被吸附在带电电极上。

这个过程可以通过电子、离子或直接接触实现。

带电电极一般由导电材料制成,可以是金属材料或者一些特殊涂层,以便更好地传导电荷。

接下来是电场除尘阶段的工作原理。

在这个阶段,通过施加高压电场,形成一个强静电场,使带电的粉尘颗粒在电场的作用下被吸引到集尘板或集尘管上。

这个高压电场可以通过直流电源、脉冲电源或者其他类型的电源提供,以满足特定的使用要求。

静电除尘器的工作原理还涉及到电极的布置和结构设计。

电极的布置方式可以根据具体的应用需求而定,常见的有线性排布、板式排布和圆筒排布等。

而电极的结构设计则是为了提供足够的表面积,以便吸附更多的带电粉尘颗粒。

静电除尘器的工作原理使其在各种场合都有广泛的应用,如燃煤电厂、水泥厂、钢铁厂、化工厂等工业生产领域以及办公室、医院等人们日常生活的场所。

通过使用静电除尘器,可以有效去除空气中的细小颗粒物,减少空气污染对人体健康的影响,提高空气质量。

静电除尘器的工作原理还存在一些挑战和限制。

例如,粉尘颗粒的粒径、电性质和浓度都会对除尘效果产生影响;此外,电场强度的控制也是一个关键因素,因为过高或过低的电场强度都会降低除尘效率。

总结起来,静电除尘器是一种利用静电原理来净化空气的设备。

它的工作原理包括电场制粉和电场除尘两个步骤,通过吸引和捕获带电粉尘颗粒,最终实现净化空气的目的。

静电除尘器工作原理

静电除尘器工作原理

静电除尘器工作原理引言概述:静电除尘器是一种常用的空气净化设备,其工作原理是利用静电力将空气中的颗粒物捕捉并除去。

本文将详细介绍静电除尘器的工作原理和其五个主要部分。

一、带电电极系统1.1 高压直流电源:静电除尘器的带电电极系统需要一种高压直流电源,通常为数千伏的高电压。

这个高电压可以产生强大的静电场,用于吸引空气中的颗粒物。

1.2 电极板:电极板是静电除尘器的核心组成部分之一。

电极板通常由导电材料制成,如金属或导电塑料。

它们被安装在除尘器的内部,并与高压直流电源相连。

电极板的数量和排列方式会影响静电场的分布和效果。

1.3 高压电极线:高压电极线将高压直流电源与电极板连接起来。

它们需要具备良好的绝缘性能,以防止电流泄漏和电击危险。

二、收集器2.1 集尘板:集尘板是静电除尘器的另一个重要组成部分。

它通常位于电极板的后方,用于收集被静电力吸引的颗粒物。

集尘板可以是金属网格、金属板或玻璃纤维过滤布等材料制成。

2.2 清灰装置:静电除尘器需要定期清理集尘板上的颗粒物,以保证其正常运行。

清灰装置可以是机械式的,如刮板或振动装置,也可以是气流清灰装置,通过压缩空气或脉冲气流清除集尘板上的颗粒物。

2.3 集尘仓:集尘仓是用于收集被清灰装置清除的颗粒物的容器。

它需要具备密封性能,以防止颗粒物再次进入空气中。

三、气流系统3.1 进气口:进气口是静电除尘器的入口,用于引导空气进入设备。

进气口通常设置在静电除尘器的底部或侧面,以便更好地捕捉悬浮颗粒物。

3.2 出气口:出气口是静电除尘器的出口,用于排放经过除尘处理的空气。

出气口通常位于静电除尘器的顶部或侧面,并需要具备良好的密封性能,以防止颗粒物再次进入空气中。

3.3 风机:静电除尘器通常需要配备一个风机,用于产生气流并推动空气通过除尘器。

风机需要具备足够的风量和风压,以确保除尘器的正常运行。

四、监测与控制系统4.1 高压电源控制器:高压电源控制器用于控制高压直流电源的开关和电压调节,以确保静电场的稳定性和安全性。

简述静电除尘器的工作原理及应用

简述静电除尘器的工作原理及应用

简述静电除尘器的工作原理及应用1. 静电除尘器的工作原理静电除尘器是一种常用的空气净化设备,它利用静电力作用将尘埃粒子从空气中去除。

其工作原理可以简述如下:•静电效应:静电效应是指当物体带有静电荷时,会产生与之相反的电荷,从而形成静电力。

在静电除尘器中,一个电极带有正电荷,而另一个电极带有负电荷,静电力将尘埃粒子从空气中吸附到带有负电荷的电极上。

•电场作用:静电除尘器中的两个电极之间会形成一个电场,当尘埃粒子进入电场时,电场的作用使得尘埃带有电荷,然后被吸附到带有负电荷的电极上。

•尘埃收集:带有负电荷的电极称为收集极,它会吸附住带有电荷的尘埃粒子,从而实现尘埃的收集。

当收集极上的尘埃积累一定量后,需要进行清理。

2. 静电除尘器的应用静电除尘器由于其高效的除尘效果,被广泛应用于各个领域。

以下是静电除尘器的一些常见应用场景:•工业领域:静电除尘器在工业生产中扮演着重要的角色。

在煤矿、钢铁、水泥、电力等行业中,会产生大量的尘埃,使用静电除尘器可以有效去除这些尘埃,保证生产环境的清洁和员工的健康。

•医疗领域:在手术室、洁净室等医疗场所,静电除尘器可以去除空气中的细菌、病毒和细小的粉尘颗粒,保持室内环境的清洁和无菌。

•家居空气净化:静电除尘器也可以用于家庭环境中,去除室内空气中的污染物质。

它可以有效去除室内的粉尘、霉菌、花粉等过敏原,改善室内空气质量,减少过敏反应。

•电子设备制造:在电子设备制造过程中,静电除尘器可以去除空气中的微小尘埃,保证电子器件的质量和可靠性。

•实验室应用:在科研实验室中,静电除尘器可以去除空气中的微尘,防止尘埃对实验结果的影响。

3. 静电除尘器的优势静电除尘器相比其他除尘设备有以下优势:•高效除尘:静电除尘器通过静电力吸附尘埃粒子,具有较高的除尘效率。

•无需更换滤网:相对于传统的过滤类型除尘器,静电除尘器不需要定期更换滤网,节省成本和维护时间。

•适用于高温环境:静电除尘器可以适用于高温环境中,例如烟囱等处,能够有效去除高温烟气中的尘埃。

静电除尘器工作原理

静电除尘器工作原理

静电除尘器工作原理引言概述:静电除尘器是一种常见的空气净化设备,广泛应用于工业生产中。

它通过利用静电原理,将空气中的颗粒物质吸附到电极上,从而达到净化空气的目的。

本文将详细介绍静电除尘器的工作原理,包括电场效应、电荷转移和除尘效果等方面。

一、电场效应1.1 电场的形成静电除尘器内部通过高压电源产生高电压,形成一个强电场。

电场是由电极和绝缘材料之间的电势差形成的,电势差越大,电场强度越高。

1.2 电场的作用电场的作用是将空气中的颗粒物质带电,使其带电后具有吸附性。

当带电颗粒物经过电场时,会受到电场力的作用,从而改变运动轨迹并被吸附到电极上。

1.3 电场的调节静电除尘器可以通过调节电压来改变电场强度,从而适应不同场合的除尘需求。

一般来说,电场强度越大,除尘效果越好,但也会增加能耗。

二、电荷转移2.1 电荷的产生在电场的作用下,空气中的颗粒物质会通过摩擦、碰撞等方式与电极发生接触,从而使颗粒物质带上电荷。

这些电荷可以是正电荷或负电荷,取决于颗粒物质的性质。

2.2 电荷的转移带电颗粒物质在电场的作用下,会受到电场力的作用而改变运动轨迹。

当颗粒物质靠近电极时,由于电场力的作用,电荷会转移到电极上,从而使颗粒物质被吸附。

2.3 电荷的收集电极上积聚的颗粒物质会不断增多,形成颗粒物层。

当颗粒物层过厚时,会影响除尘器的工作效果,需要定期清理或更换电极。

三、除尘效果3.1 颗粒物质的捕集静电除尘器通过电场效应和电荷转移的作用,能够有效捕集空气中的颗粒物质,包括粉尘、烟雾、细菌等。

捕集效率通常可以达到90%以上。

3.2 高效净化空气静电除尘器可以去除空气中的细小颗粒物质,使空气更加清洁。

这对于一些对空气质量要求较高的场所,如医院、实验室等,具有重要意义。

3.3 节能环保相比传统的过滤除尘器,静电除尘器不需要频繁更换滤芯,减少了资源消耗和废弃物产生。

同时,它的能耗也相对较低,具有较好的节能环保效果。

四、注意事项4.1 安全使用静电除尘器工作时会产生高电压,需要注意安全使用。

静电除尘器的工作原理及安装步骤

静电除尘器的工作原理及安装步骤

静电除尘器的工作原理及安装步骤静电除尘器是一种常见的空气净化设备,通过利用静电效应去除空气中的尘埃、颗粒物和细菌。

本文将介绍静电除尘器的工作原理以及安装步骤。

一、静电除尘器的工作原理静电除尘器的工作原理基于静电吸附效应和电击效应。

1. 静电吸附效应静电除尘器内部设有两个带有高压电源的电极,一个是正电极,一个是负电极。

当高压通电后,电极产生一个强大的电场。

空气中的尘埃和颗粒物带有静电荷,在电场的作用下,会被吸附到电极上。

这个过程类似于正负极吸引的原理。

2. 电击效应静电除尘器还具有电击效应,这是静电除尘的关键。

具体来说,当尘埃和颗粒物被吸附到电极上后,电压会不断累积,当电压达到一定程度时,会引发电弧放电。

电弧放电瞬间释放出巨大的能量,将吸附在电极上的尘埃和颗粒物击碎,使其掉落到集尘盒中。

二、静电除尘器的安装步骤下面是静电除尘器的安装步骤,具体操作根据机型略有差异,以下为通用步骤:1. 确定安装位置首先需要确定静电除尘器的安装位置。

为了确保静电除尘器的正常运行,应选择通风良好、干燥无潮湿的地方,并保证周围没有易燃、易爆物品。

2. 连接电源接下来,将静电除尘器与电源连接。

根据设备要求,将静电除尘器的电源线插头与电源插座相匹配,并确保插头牢固连接。

3. 安装集尘盒安装集尘盒是静电除尘器安装的重要一环。

一般情况下,集尘盒位于设备底部,它用于收集除尘过程中掉落的尘埃和颗粒物。

将集尘盒嵌入静电除尘器底座的相应位置,并确保安装牢固。

4. 清洁和更换滤网定期清洁和更换滤网对于静电除尘器的正常运行至关重要。

根据使用情况,可将滤网取出清洗或更换新的滤网,以保持除尘器的高效工作状态。

5. 定期维护最后,定期进行静电除尘器的维护工作,包括清洁除尘器各部件、检查电源线是否损坏、确保电极正常运行等。

这样可以延长静电除尘器的使用寿命,并保持其高效净化空气的能力。

总结:静电除尘器通过静电吸附效应和电击效应对空气中的尘埃、颗粒物和细菌进行清理。

静电除尘器工作原理

静电除尘器工作原理

静电除尘器工作原理引言概述:静电除尘器是一种常用的空气净化设备,通过静电作用去除空气中的尘埃和颗粒物。

它采用电场力将颗粒物吸附在带电极板上,从而实现空气净化的目的。

下面将详细介绍静电除尘器的工作原理。

一、电场引力吸附1.1 电场形成:静电除尘器内部设置了正负两极的电极板,当电极通电后,形成一个电场。

1.2 颗粒物吸附:空气中的颗粒物带有电荷,受到电场的作用会被吸附在带电极板上。

1.3 电场强度调节:通过调节电场的强度和方向,可以控制颗粒物的吸附效果。

二、带电粒子收集2.1 带电粒子产生:在静电除尘器内部,空气中的颗粒物会被带电,形成带电粒子。

2.2 带电粒子移动:带电粒子在电场的作用下会向电极板方向移动。

2.3 电极板收集:带电粒子最终会被电极板吸附,并沉积在电极板上。

三、电场清洗3.1 滤网清洗:随着时间的推移,电极板上会积累大量的颗粒物,需要定期清洗。

3.2 电场反转:为了清洁电极板上的颗粒物,可以通过反转电场的方式将颗粒物抖落下来。

3.3 自动清洗:一些静电除尘器具有自动清洗功能,可以定期清洗电极板,保持除尘效果。

四、除尘效果监测4.1 颗粒物监测:静电除尘器通常配备有颗粒物监测仪器,可以实时监测空气中的颗粒物浓度。

4.2 效果评估:通过监测数据可以评估静电除尘器的除尘效果,及时调整工作参数。

4.3 预警功能:一些高级静电除尘器还具有预警功能,当除尘效果不佳时会发出警报提示。

五、应用领域5.1 工业除尘:静电除尘器广泛应用于工业生产中,可以有效去除生产过程中产生的粉尘和颗粒物。

5.2 空气净化:静电除尘器也被用于室内空气净化,可以净化空气中的细菌、病毒和有害气体。

5.3 环境保护:静电除尘器在环境保护方面发挥重要作用,可以减少空气污染,保护环境和人类健康。

总结:静电除尘器通过电场引力吸附、带电粒子收集、电场清洗、除尘效果监测和应用领域等多个方面的工作原理,实现了对空气中颗粒物的有效去除。

它在工业生产、空气净化和环境保护等领域都具有重要意义,为改善空气质量和保护环境做出了积极贡献。

静电除尘器的工作原理

静电除尘器的工作原理

静电除尘器的工作原理
静电除尘器借助静电作用原理来清除空气中的尘埃和污染物。

其工作原理主要分为以下几个步骤:
1. 电离:静电除尘器内部设有一个称为电离器的装置。

电离器通过电源提供高电压,将空气中的分子离子化,即将其加电荷,使其带有正电荷或负电荷。

2. 收集:静电除尘器还设有一个称为收集板的部件。

收集板带有与电离器相反电荷的电极,例如电离器正电荷时,收集板带有负电荷。

这样,当离子化的分子进入静电除尘器时,它们会被电场吸引到对应电荷电极上集中。

3. 离子迁移:在电离过程中,带有正电荷的离子会被电场推向带负电荷的收集板,而带有负电荷的离子会被电场推向带正电荷的收集板。

这种电场力的作用使得离子沿着电场线迁移并集中在收集板上。

4. 分离:当离子被集中在收集板上后,它们会与收集板表面的分子结合,形成粘附而不能再悬浮在空气中的尘埃颗粒。

这样,除尘器通过静电作用将尘埃颗粒从空气中分离出来。

5. 清洁:随着时间的推移,尘埃颗粒会不断积累在收集板上。

为了保持除尘器的有效工作,需要定期对收集板进行清洁。

可以通过清洗或刷掉粘附在收集板上的尘埃颗粒,以恢复其清洁状态。

通过以上步骤,静电除尘器可以有效地清除空气中的尘埃和污染物,提供更清洁的室内空气质量。

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6 静电除尘器静电除尘器是利用电力进行收尘的装置。

国外称静电收尘器,实际上“静电收尘”这个名词并不确切,因为粉尘粒子荷电后和气体离子在电场力作用下,要产生微小的电流,并不是真正的静电。

本书仍沿用国际通用的习惯称做静电除尘器。

1907年,科特雷尔(Cottrell)首先将静电收尘技术用于净化工业烟气获得成功。

如今,静电除尘器已经广泛应用于钢铁工业、有色冶金、建材工业、电力工业、化学工业、轻纺工业以及其他工业领域乃至民用领域。

统计资料表明,自1955年至到现在,应用静电除尘器处理工业烟气量大致呈指数增长。

随着对环境保护要求的日益严格,可以预计静电除尘器计数会得到更迅速的提高和发展。

本章着重介绍静电除尘器的基本原理、静电收尘的基本理论、收尘过程中的离子风效应、影响静电除尘器性能的主要因素以及静电除尘的设计及应用。

6.1静电除尘器的基本原理与分类静电除尘器是在两个曲率半径相差很大的金属阳极和阴极上,通过高压直流电,在两极间维持一个足以使气体电离的静电场。

气体电离后产生的电子,阴离子与阳离子,附着在通过电场的粉尘上,使粉尘带电。

荷电粉尘在电场力的作用下,便向极性相反的电极运动而沉降在电极上,从而使粉尘与气体分离。

通过清灰过程把附着在电极上的粉尘振落,使其掉入灰斗中。

图6.1是管式静电除尘器工作原理示意图。

在金属丝的一端施加负极性高压直流电,该金属丝位于接地的金属圆筒的轴线上。

当外加电压达到一定值时,在金属丝的表面上就会出现青蓝色辉光点,并发出嘶嘶声,这种现象称为电晕放电。

因此常把放电极线称为电晕极。

此时,若从金属圆筒极底部通入含尘气体,粉尘就会在电场中与负离子相碰撞而荷电,并在电场力作用下向圆筒极运动而沉降在圆筒的内壁上,于是粉尘被捕集。

图 6.1 静电除尘器工作原理示意图6.1.1气体的电离在静电除尘器中,使尘粒带有足够大的电量是通过气体的电离实现的。

空气通常状态下是不能导电的绝缘体,但是当气体分子获得足够的能量时就能使气体分子中的电子脱离而成为自由电子,这些电子成为输送电流的媒介,气体就具有导电的本领了。

使气体具有导电本领的过程称为气体的电离。

设在空气中有一对电极,其中一极的曲率半径远小于另一极的曲率半径。

如一根极线对一个极板,如图6.2所示。

由于空气(大气)受到X 光、紫外线或其他背景辐射作用产生为数很少的自由电子,这些电子不足以形成电流,因而空气是不导电的。

但当施加在极板上的电压升至一定值时,就可使原来空气中存在的少量自由电子获得足够的能量而加速到很高的速度。

高速电子与中性的空气分子相碰撞时,可以将分子外层轨道上的电子撞击出来,形成正离子和自由电子。

这些电子又被加速,再轰击空气分子又产生更多的新电子和正离子。

这个连锁过程发展的极快,使气体得以电离。

自由电子快速形成的过程称为电子雪崩。

这个过程伴有发光、发生现象,即所谓电晕放电现象。

图 6.2 气体的电离出现电晕后,在电场内形成两个不同的区域,如图6.2所示。

围绕放电极很小的范围内,约为1mm ,称之为电晕区。

在这一区内,场强极高使气体电离,产生电量的自由电子和离子。

若极线上施加负电压时,产生负电晕,这时所产生的电子向接地极运动。

而正离子向电晕极运动。

当极线上施加正电压时,为正电晕放电,这时正离子向接地极运动,而电子向电晕极运动。

在正电晕区狭小的范围内,电子雪崩现象起始于电晕区边缘,电极线表面场强最大,电子向内运动时,没有机会被空气分子吸收,因而不产生负离子。

在电晕区以外称为电晕外区,它占有电极间的大部分空间,此区场强急剧下降,电子的能量小到无法使空气分子电离,电子碰撞到中性空气分子并附着其上形成负离子(负电晕放电情况)。

粒子的荷电主要在这一区进行。

由上述讨论可知,只有在曲率半径很小的电极产生非均匀电场的情况下,才会产生电晕放电现象,均匀电场不发生电晕,但场强高到一定程度会使空气击穿。

如果产生的大量电子不能吸附到气体分子上形成负离子,则这些电子将直接奔向接地极,这样就会出现火花击穿,不能产生稳定的电晕。

例如惰性气体、氮等能吸收自由电子,难以实现负电晕运转。

自由电子与硫的氧化物、氧气、水蒸气及二氧化碳有很好的亲和力。

幸运的是在工业烟气中,这类气体都有足够的浓度来维持负电晕的运转。

6.1.2离子迁移率受电场作用的离子在电场中运动时,沿途将与空气分子碰撞而受到阻碍,离子在电场中的运动速度e v 与电场强度E 成正比,即kE v e = (6.1)式中,比例系数k (m 2/V ·s )称离子迁移率。

离子迁移率主要取决于电场中的温度和压力,朗温(Langvin )给出如下算式pp T S T S T T k k 0000/1/1/⎪⎭⎫ ⎝⎛++= (6.2)式中 0T 、0p ——标准状态下绝对温度和压力;T 、p ——实际情况下的绝对温度和压力;0k ——标准状态下某些气体的离子迁移率,见表6.1;S ——萨瑟兰德(Surtherland )常数,见表6.2。

如果在同一烟气中有两种气体,设其中一种气体的离子迁移率为1k ,另一种为2k ,各自浓度分别为1c 、2c ,则混合气体的离子迁移率由布朗克(Blanc )公式计算221121k c k c k k k += (6.3) 从表6.1看出负离子的迁移率要高于正离子的迁移率。

迁移率越高,离子与粉尘的碰撞频率越大,对粉尘的荷电越有利,所形成的离子电流越大。

实践表明,采用负电晕,起晕电压低而击穿电压高,这有利于静电除尘器的运行,因此,在工业静电除尘器中更多地采用负电晕工作。

由于负电晕在电离过程中产生比正电晕多得多的臭氧(O 3)和氮氧化合物,这些气体对人体是有害的,因此作为通风空调应采用正电晕。

另外,在工业静电除尘器中,工作场强通常在4kV/cm 左右,若为干空气,由式(6.1)可得离子运动速度约为84m/s ,可见离子风速是很大的,但实际上,只有在电晕区内,离子才有很高的速度,而在电晕区外,变为离子的气体分子是少数,而大多数是未被离子化的气体分子,这些未被离子化的气体分子阻碍了离子的运动,使其速度迅速衰减。

离子风又称电风,它既有积极的作用,也有消极的影响,故研究电风的大小对分析荷电粒子的运动行为和对静电除尘器性能影响具有重要意义。

6.1.3静电除尘器的分类静电除尘器根据不同特点分成不同的类型。

6.1.3.1根据收尘电极的形状分为管式和板式管式静电除尘器的收尘极是由一根或一组成圆形、六角形或方形的管子组成,管径通常为200~300mm ,长2~5m 。

安装于管中心的电晕线通常呈圆形或星形。

含尘气流自下而上从管内通过,如图6.1所示。

图 6.3 板式静电除尘器板式静电除尘器的收尘极是由若干块平板组成,为减少二次扬尘和增强板极的刚度,板极一般要轧制成断面曲折的型板。

电晕线安装在每两排收尘极板构成的通道中间,通道数可以是几个或几十个。

极板的高度可以是几米或几十米。

除尘器总长度根据除尘效率要求来确定,如图6.3所示。

6.1.3.2根据气流运动方向分为立式和卧式立式静电除尘器内,含尘气流自下而上做垂直运动。

立式静电除尘器常为管式,适用于小气流量,粉尘容易捕集和安装场地较狭窄的情况。

立式静电除尘器的高度较高,净化后的气体可直接排入大气。

气流在静电除尘器内沿水平方向运动的称卧式静电除尘器,如图6.3所示。

卧式静电除尘器与立式静电除尘器相比有以下特点:1) 沿气流方向可分为若干个电场,这样可根据除尘器内的工作情况,对各电场分别施加不同的电压,以提高除尘效率;2)根据所要求达到的除尘效率,较方便地增加电场长度;3)在处理烟气量较大时,卧式静电除尘器较容易实现流速在电场断面上的均匀分布;4)设备安装高度较立式静电除尘器低,设备操作维修比较方便;5)占地面积比立式静电除尘器大。

根据上述特点,除特殊情况(如占地面积受限制),一般都应选用卧式静电除尘器。

6.1.3.3 根据粒子的荷电区及收集区的空间布局不同分单区和双区在单区静电除尘器中,粒子的荷电和捕集都在同一区内完成,如图6.4所示。

单区静电除尘器在工业应用中较为广泛。

图 6.4 单区和双区静电除尘器示意图双区静电除尘器的粒子荷电部分和收尘部分是分开的。

前区安装电晕极,粉尘在此区荷电,后区安装收尘极,粉尘在此区内被捕集。

如图6.4所示。

近年来,在工业废气净化中采用双区静电除尘器逐渐增多。

其优点是由于荷电区与收尘区分开后,在荷电区可以较灵活地调整电压,通过减小极间距,可以在较低的电压下能使粉尘较充分地荷电,运行也更安全。

在收尘区,可大大地提高收尘电极地均匀性,有利于提高除尘效率。

6.1.3.4 根据清灰方式不同分干式和湿式湿式静电除尘器是采用水喷淋或适当地方法在收尘极板表面形成水膜,使沉积在极板上地粉尘顺水一起流到除尘器的下部排出。

湿式静电除尘器二次扬尘很少,除尘效率高,无需振打装置,但产生的大量泥浆,如不适当处理,将导致二次污染。

虽然静电除尘器的类型很多,且新型静电除尘器还在不断出现,但大多数工业窑炉是采用干式、板式、单区卧式静电除尘器,因此本书对湿式和立式静电除尘器将不作讨论。

6.2 静电除尘的基本理论静电除尘的基本理论主要包括3方面的内容:电场分布数理模型、粒子荷电理论,带电粒子的收集理论。

其中任何一个内容都是静电除尘研究的重要课题。

6.2.1电场分布数理模型因为静电除尘是靠作用于荷电粒子上的电场力使颗粒物分离的,这个电场力是场强和粒子荷电量的乘积,同时,粒子荷电量与场强成正比,所以必须知道场强的大小。

在工业电除尘器中,通常电场是不均匀的(只有板式双区静电除尘器的收尘区可近似认为是均匀的)。

因此建立电场分布数理模型并给出其解(数值解或分析解)是至关重要的。

6.2.1.1线-管电极间的电场分布静电除尘器电场分布数理模型是一样的,区别在于电极结构(或称边界条件)不同。

管式静电除尘器的电极结构最简单,因此能得到十分准确的电场分布分析解。

图 6.5 管式静电除尘器电场分析图对于如图6.5所示的管式静电除尘器,当在圆形电晕线上施加的电压升高而产生电晕放电时,线-管电极间会有电流通过,这是因为极间存在电子、离子及带电粉尘等空间电荷。

在有空间电荷影响下的电场,可用泊松(Possion)方程来描述/ερeE=∆(6.4)式中E——场强,V/m;eρ——空间电荷体密度,C/m3;ε——真空介电常数,ε=8.85×10-12,C/(V·m)。

对于柱坐标下的轴对称问题,泊松方程可简化为()/1ερerEdrdr=(6.5)式中符号意义同上。

注意到电流面密度j为eevjρ=(6.6)式中j——电流面密度,A/m2;ev——离子运动速度,m/s。

离子运动速度由式(6.1)确定,于是空间电荷密度可表示成kEj e =ρ (6.7) 式中 k ——离子迁移率,常温下负电晕,k =2.1×10-4m 2/V ·s 。

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