电除尘器教学课件电子教案全套课件.pptx

第八章 电除尘器 Electrostatic Precipitators(ESP);重点内容：;§8-1概述;特点： 1．? 分离的作用力直接施之于粒子本身，这种力是由电场中粉尘荷电引起的库仑力，而机械方法大多把作用力作用在整个气体。 2．? 直接作用的结果使得电除尘器比其它除尘器所需功率最少，气流阻力最小。处理1000m3/h的气体，耗电0.1-0.8度，ΔP=100～1000Pa。 3．? 它既不象重力沉降法或惯性法那样只限于回收粗粒子，也不象介质过滤法或洗涤法那样受到气体运动阻力的限制，能回收微型范围的细小粒子。（1μm左右的） 4．? 除??效率高，一般在95-99%。处理气量大，可应用于高温、高压，具有克服气体和粒子腐蚀的能力。连续操作并可自动化，故广泛应用于许多方面。 5. 主要缺点是设备庞大，消耗钢材多，初投资大，要求安装和运行管理技术较高。 ;二、电除尘发展简介 早在公元前600年，希腊人就知道被摩擦过的琥珀对细粒子和纤维的静电吸引作用，库仑发现的平方反比定律称为静电学的科学基础，它也是电除尘理论的出发点。威廉描述到：电能吸引由熄灭的火花产生的烟。1745年，富兰克林开始研究尖端放电，他似乎是首先研究我们现在所涉及到的发电尖端的电晕放电。最早有关烟尘电力吸引的文学叙述出自英国的宫廷内科医生威廉吉伯特，时间是1600年。1772年，贝卡利亚对于大量烟雾的气体中的放电、电风现象进行了试验以后，1824-1908年，一些人做了一些有关净化过程中烟雾、烟草中的烟等试验。1908年，柯特雷尔发表了他的第一个专利，并在赛尔拜冶炼厂电除尘成功地回收了过去很难处理的硫酸雾。后来在他的学生施密特协助下又进行了发展，为在冶金和水泥工业中迅速广泛地采用电除尘，成功地控制空气污染奠定了基础，从本世纪二十年代到四十年代开始应用于其它工业。 ;;三、电除尘的除尘过程(工作原理) 电除尘是何种装置呢？概括而言，电除尘是利用强电场使气体发生电离，气体中的粉尘荷电在电场力的作用下，使气体中的悬浮粒子分离出来的装置。 用电除尘的方法分离气体中的悬浮粒子，需四个步骤：气体电离；粉尘荷电；带电粒子在电场内迁移和捕集，以及将捕集物从集尘表面上清除等. ;;四、除尘器的分类;;;;;§8-2 电晕放电;; 电子雪崩过程产生的正离子移向放电金属丝，与金属丝表面碰撞并产生新电子。正离子使金属线释放新电子的再生作用确保了电晕过程的持续进行。 对于电晕极为正极的情况(正电晕)，除电子雪崩过程产生的正离子向接地极移动之外，电晕放电机理与电晕极为负极时情况相同。 ;;负电晕:形成:很大电子亲和力的气体或混合气体存在时,气体阴离子成为电晕外区空间内的全部电荷.外观: 在放电电极周围有一连串光点或刷毛状辉光;2.起始电晕电压;;Peek公式:;起始电晕电压可以通过调整电极的几何尺寸来实现。电晕线越细，起始电晕所需要的电压越小。 负电晕极或正电晕极的电晕电流一电压曲线: 电流始于某一最小电压值V0，然后随着电压的增高电流呈抛物线形升高，直至达到击穿电压。当电压超过击穿电压时，电晕区范围逐渐扩大致使极间空气全部电离，这种现象称为电场击穿。电场击穿时，发生火花放电，电路短路，电除尘器停止工作。在相同电压下通常负电晕电极产生较高的电晕电流，且击穿电压也高得多。所以，对于工业气体净化，倾向于采用稳定性强，可以得到较高操作电压和电流的负电晕极;对于空气调节系统刚采用正电晕极，优点在于其产生臭氧和氮氧化物的量低。;图 正、负电晕极在空气中的电晕电流-电压曲线;3.影响电晕特性的因素;电压的波形对电晕特性的影响: 在工业上广泛采用全波和半波电压，直流电只用于特殊情况和实验室研究。对于异极距10-l5cm的电除尘器，典型的电晕电压峰值是40-60kV，相应的电晕电流密度为0.1-1.0mA/m2，这取决于粉尘和气体性质。;;三、粒子荷电; 1．电场荷电; (2)影响电场荷电的因素: 对于粒子特性是粒径dp和介电常数ε 对于电晕电场则是电场强度E。和离子密度N。;2．扩散荷电;;3·电场荷电和扩散荷电的综合作用;;;;四、荷电粒子的运动和捕集;图 驱进速度与粒径和场强的关系;2.粒子的捕集效率-德意希公式;设气体流向为x，气体和粉尘在x方向的流速皆为u(m/s)，气体流量为Q(m3/s)；x方向上每单位长度的集尘板面积为a(m2/m)，总集尘板面积为A(m2)；电场长度为L(m)，气体流动截面积为F(m2)；直径为dpi的颗粒，其驱进速度为ω(m/s)，在气体中的浓度为ρ i(g/m3)；则;;;3·有效驱迸速度ωp;;五、被捕集粉尘的清除;;六、电除尘器结构;常用电晕极形状;;;;;集尘极的基本要求：;;常用板式电除尘器电极排列示意图;气流分布不均匀时，电除尘