电除尘技术二.ppt

四、电除尘器的基本理论和概念 气体放电现象 电晕放电、火花放电、弧光放电 起晕电压、击穿电压 尘粒荷电过程 电子的附着和空间电荷的形成 电负性气体 除尘器控制的基本原理 电晕封闭 电场风速 捕集效率方程式(多依奇方程式) 驱进速度和有效趋进速度 粉尘比电阻 反电晕（Regupulse） 介电系数  1. 气体放电现象 气体放电系指气体在外界作用下由电绝缘状态变为导电状态，因而有电流从气体中通过的现象。 气体(空气)通常是不导电的，属于称为“电介质”的一类物质，其中只存在因自然界的辐射(X射线、放射性辐射、宇宙射线)等因素而造成少量自由电子，不足以形成电流。但是，如果将充分高的直流电压施加到一对电极上，原有的微量自由电子将被加速到某一很高的速度，并足以通过碰撞使中性气体原子（或分子）释放出外层电子，而电离成为新的自由电子和正离子。这些被激发出来的自由电子接着又被加速到某一很高的速度，又进一步撞击气体分子引起电离。这种过程在极短的瞬间又重演了无数次，这就是所谓的电子雪崩过程。于是在放电极表面附近？？产生了大量的自由电子和正离子，在两极间形成电流。 2.电晕放电、火花放电、弧光放电 　　 　　在不同的电场中，气体放电可以有三种不同的形式——电晕放电、火花放电和弧光放电 ·电晕放电：在其中一个极是细导线或具有曲率半径很小的任意形状，另一极是管状或板状的，所形成的非均匀电场中，电场强度在导线表面附近特别强，并随离开导线的距离增大而迅速减弱。在导线表面附近这种具有强电场的空间内，往往显露出明亮的光晕，同时发出轻微的气体爆裂声，这种光晕在黑暗中看得特别明显（光晕呈光点、刷毛、光刷或均匀的光带等各种形状，这取决于电晕极的极性和几何形状），称为电晕放电。电晕放电属于自激放电的一种，一般只发生在非均匀电场中具有曲率半径较小的放电极表面附近的小区域内，即所谓的电晕区内。在电晕外区，由于电场强度随距电晕极的距离增大迅速减小，不足以引起气体分子碰撞电离，因而电晕放电停止。 ★火花放电和弧光放电： 　　若是在由一对平行极所构成的高压均匀电场，由于电场中各点场强相等，当电场某一处气体被击穿而发生放电时，则两电极间气体必然同时被击穿而发生火花放电或弧光放电。 ★闪络 ? ? 在高电压作用下，气体或液体介质沿绝缘表面发生的破坏性放电。其放电时的电压称为闪络电压。发生闪络后，电极间的电压迅速下降到零或接近于零。闪络通道中的火花或电弧使绝缘表面局部过热造成炭化，损坏表面绝缘.沿绝缘体表面的放电叫闪络。而沿绝缘体内部的放电则称为是击穿。 3. 起晕电压和击穿电压 　　起晕电压（起始电晕电压）：在电极间刚开始出现电晕电流时的电压，也称临界电压。与之相应的电场强度称为起始电晕场强或临界场强。 　　击穿电压：在电极间刚开始出现火光放电时的电压称为“击穿电压”，这一电压的高低，主要取决于放电极到收尘极之间的距离、放电极的形式以及气体的状态等。 　　　电除尘器的正常工作状态，应使其电压处于起始电晕电压到击穿电压之间。 4. 尘粒荷电 两种机理 电场荷电或碰撞荷电－离子在静电力作用下做定向运动，与粒子碰撞而使粒子荷电 扩散荷电－离子的扩散现象而导致的粒子荷电过程；依赖于离子的热能，而不是依赖于电场 粒子的主要荷电过程取决于粒径 大于0.5?m的微粒，以电场荷电为主 小于0.15?m的微粒，以扩散荷电为主 介于之间的粒子，需要同时考虑这两种过程。 ★尘粒荷电 （1）尘粒荷电过程 由于电晕区内产生的离子或电子进入电晕外区，与中性分子发生碰撞，使尘粒荷电。 （2）尘粒的荷电量 荷电量的大小与尘粒粒径、电场强度、离子的热能及停留时间等因素有关。 ★尘粒荷电 （３）尘粒荷电的机理 ①电场荷电：在电场作用下，离子与尘粒碰撞，粘附于尘粒上荷电。 ②扩散荷电：由于离子的不规则热运动、气体扩散与尘粒碰撞、粘附，使尘粒荷电。 ③联合荷电：电场荷电和扩散荷电均起重要作用。 ★尘粒荷电 ★尘粒荷电 尘粒的饱和荷电量： qps = 4πDε0α2 E qps ——尘粒的饱和荷电量，C D ——与粉尘介质常数εr相关的系数； D=3 εr /（ εr +2），一般粉尘 εr =4 ε0 ——真空介电常数（=8.85x10-12F/m） α ——尘粒半径，m E ——电场强度，V/m 影响电场荷电的因素 粒径和介电常数 电场强度和离子密度 一般粒子的荷电时间仅为0.1s，相当于气流在除尘器内流动10～20cm所需要的时间，一般可以认为粒子进入除尘器后立刻达到了饱