靜電除塵器簡介PPT課件

1、一、工作原理一、工作原理 1 1、概述 電除塵器是利用電力作用清除氣體中固體或液體粒子的除塵裝置。 1906年F.G.科特雷爾首先研制成功，因此也稱科特雷爾靜電除塵器。 2、電除塵器的特點(diǎn) 高效、低阻，可處理高溫氣體。選用受到顆粒物比電阻的限制（常規(guī)電除塵器比電阻適應(yīng)范圍104cm1010cm）。 3.分類 a.平板式 b.管式 第1頁/共33頁 3、除塵過程 電除塵器的放電極(又稱電暈極)和收塵極(又稱集塵極)接于高壓直流電源，當(dāng)含塵氣體通過兩極間非均勻電場時，在放電極周圍強(qiáng)電場作用下，氣體首先被電離，并使粉塵粒子荷電，荷電后的粉塵粒子在電場力的作用下推向集塵極，從而達(dá)到除塵目的。第2頁/共

2、33頁第3頁/共33頁 4、涉及四個過程：（1）電暈放電（2）懸浮粒子荷電（3）帶電粒子在電場內(nèi)遷移和捕集（4）將捕集物從集塵表面上清除第4頁/共33頁二、電暈放電1、負(fù)電暈 負(fù)電暈非均勻電場，電子迅速向接地極即正極運(yùn)動，與氣體分子發(fā)生撞擊并使之離子化，結(jié)果又產(chǎn)生了大量電子，稱之為電子雪崩過程。 電子運(yùn)動的速度由電場強(qiáng)度決定。 第5頁/共33頁 當(dāng)一個電子從放電極(陰極)向收塵極(陽極運(yùn)動時，若電場強(qiáng)度足夠大，則電子被加速，在運(yùn)動的路徑上碰撞氣體原子會發(fā)生碰撞電離。和氣體原子第一次碰撞引起電離后，就多了一個自由電子。這兩個自由電子向收塵極運(yùn)動時，又與氣體原子碰撞使之電離，每一原子又多產(chǎn)生一個自

3、由電子，于是第二次碰撞后，就變成四個自由電子，這四個電子又與氣體原子碰撞使之電離，產(chǎn)生更多的自由電子。所以一個電子從放電極到收塵極，由于碰撞電離，電子數(shù)將雪崩似地增加 第6頁/共33頁第7頁/共33頁 電負(fù)性氣體俘獲自由電子并產(chǎn)生負(fù)離子，同電子一起向正極運(yùn)動，這些負(fù)離子和自由電子構(gòu)成了使顆粒荷電的電荷來源。 自由電子和正離子分別向極性相反的電極運(yùn)動，逐漸升高電壓，則電流增加，電暈放電更激烈，當(dāng)電壓達(dá)到Us時，空氣被擊穿，產(chǎn)生火花放電。損壞設(shè)備，應(yīng)避免這種現(xiàn)象。第8頁/共33頁2、正電暈 靠光子輻射電離，產(chǎn)生臭氧少，常用于空調(diào)中的除塵。第9頁/共33頁三、粒子荷電1、粒子荷電的過程電場荷電：離子

4、在電場力作用下做定向運(yùn)動，與粒子碰撞而使粒子荷電。 （大顆粒：粒徑大于1m）擴(kuò)散荷電：離子的擴(kuò)散現(xiàn)象而導(dǎo)致粒子荷電過程。電除塵器中以此種形式為主。 （小顆粒:粒徑小于0.2m ）粒徑在0.21m之間，兩種荷電均考慮。 第10頁/共33頁2、粒子荷電的形式 電子直接撞擊顆粒，使粒子荷電； 氣體吸附電子而形成負(fù)氣體離子，刺離子再撞擊顆粒而使粒子荷電。電負(fù)性氣體：O2、Cl2維持電暈放電的重要條件（對于負(fù)電暈）： 電負(fù)性氣體的存在、電子的吸附、空間電荷的形成。第11頁/共33頁第12頁/共33頁靜電沉積過程（負(fù)電暈放電）第13頁/共33頁四、荷電粒子的運(yùn)動和捕集 荷電塵粒在電場力作用下向集塵極作驅(qū)進(jìn)

5、運(yùn)動，顆粒上的電荷與集塵極上的電荷中和，從而顆?；謴?fù)中性，此為顆粒的放電過程。 粒子的比電阻在104cm51010cm的范圍內(nèi)，最適宜靜電除塵。 注意：比電阻過大或過小的影響： 重返氣流（低比電阻）； 電荷積累，形成反電暈（高比電阻）。第14頁/共33頁反電暈：反電暈是在電除塵器中沉積在極板表面上的高比電阻粉塵層所產(chǎn)生的局部放電現(xiàn)象。高比電阻粉塵到達(dá)收塵極板后不易釋放。其極性及電暈極相同，便排斥后來的荷電粉塵，由于粉塵層的電荷釋放緩慢，粉塵間形成較大的電位梯度，當(dāng)粉塵層中的電場強(qiáng)度大于其臨界值時，就會在粉塵層的空隙間產(chǎn)生局部擊穿，產(chǎn)生與電暈極極性相反的正離子，并向電暈極運(yùn)動，中和電暈極帶負(fù)電的

6、粒子。其表現(xiàn)為電流增大，電壓降低，粉塵二次飛揚(yáng)嚴(yán)重，使得收塵性能顯著惡化。 第15頁/共33頁對于比電阻較大的粒子所采取的措施： 改變溫度，增大濕度，添加化學(xué)藥劑及某些氣體使其比電阻減小。第16頁/共33頁五、被捕集顆粒的清除1、集塵極上的顆粒 最靠近集塵極： 靠近顆粒層外表面：2、清灰的目的：防止粉塵重新進(jìn)入氣流 該粉塵的三個來源： 氣流把粉塵從集塵極表面直接吹起； 振打電極使粉塵重新彌散于氣流； 把捕集的粉塵從灰斗卷起。第17頁/共33頁3、清灰方式 濕式清灰：在濕式電除塵器中 干式清灰：在干式電除塵器中，通過機(jī)械撞擊或電極振動第18頁/共33頁六、類型和構(gòu)造1、類型（1）按集塵極的形式

7、板式：板式電除塵器為工業(yè)上應(yīng)用的主要型式，氣體處理量一般為25一50m3/s以上。 管式（濕式清灰）：管式電除塵器用于氣體流量小，含霧滴氣體，或需要用水洗刷電極的場合第19頁/共33頁第20頁/共33頁第21頁/共33頁（2）按荷電和放電空間布置 單區(qū)：用于控制各種工藝尾氣和燃燒煙氣污染 雙區(qū)：用于通風(fēng)空氣的凈化和某些輕工業(yè)部門第22頁/共33頁 單區(qū)和雙區(qū)電除塵器雙區(qū)電除塵器單區(qū)電除塵器第23頁/共33頁（3）按氣流方向 臥式、立式（4）按清灰方式 干式、濕式第24頁/共33頁2、構(gòu)造電暈極（圓線、星型線、芒刺線等）集塵極（板式、管式、蜂窩式等）（振打清灰裝置氣流分布裝置殼體和灰斗電源（直流

8、、脈沖）控制裝置第25頁/共33頁放電極集塵極構(gòu)成一個電場。 電場可以設(shè)置為單區(qū)（放電、集塵合一）或雙區(qū)（放電、集塵分開）型。 大型電除塵器可設(shè)計為多室（單元電聯(lián)）、電場（單元電場串聯(lián)）形式。第26頁/共33頁電除塵器構(gòu)造圖第27頁/共33頁第28頁/共33頁七、集塵效率及影響因素集塵效率 式中：f 集塵極有效面積； Q 氣體流量； vd 有效驅(qū)進(jìn)速度是重要的設(shè)計參數(shù)，是經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通常由實(shí)驗(yàn)確定。 此式常被稱為多依奇公式，可用于選型計算。主要影響因素有廢氣成分及狀態(tài)（溫度、壓 強(qiáng)、顆粒物導(dǎo)電性（比電阻）；顆粒物濃度；電極形狀；氣流分布；供電條件等。振打清灰也影響集塵效率。 克服高比電阻對電除塵

9、的不利影響，可從改變電除塵器結(jié)構(gòu)和降低顆粒物比電阻兩方面采取措施：例如雙區(qū)、寬極距和高壓脈沖供電等技術(shù)已應(yīng)用，對高比電阻顆粒物有效；避開比電阻峰值溫度；向煙氣中添加導(dǎo)電性物質(zhì)（如三氧化硫、氨）等。濕式電除塵器對低比電阻、粘性顆粒物有效。 1 expdgfvV Q第29頁/共33頁八、 電除塵器的優(yōu)缺點(diǎn)1、優(yōu)點(diǎn)：除塵效率高。設(shè)計合理，安裝施工質(zhì)量高時，可以達(dá)到任何除塵效率的要求。目前，工業(yè)上應(yīng)用的電除塵器，除塵效率達(dá)到99以上已屬多見?？梢詢艋瘹饬枯^大的煙氣。在工業(yè)上凈化105-106M3h煙氣的電防塵已得到普遍應(yīng)用。電除塵器能夠除下的粒子粒徑范圍較寬，對于0.05um-50um的粉塵粒子仍有較高的除塵效率?？蓛艋瘻囟容^高的含塵煙氣。用于凈化350以下的煙氣,用于凈化更高溫度煙氣時，需要特殊設(shè)計。電除塵器的能量消耗比其它類型防塵器低。電除塵器可以實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制，遠(yuǎn)距離操作。壓力損失小，一般為200500Pa。能耗小，0.2-0.4千瓦時/1000立方米，可在高溫和強(qiáng)腐蝕氣體下操作。第30頁/共33頁2、缺點(diǎn)建造電除塵器一次投資費(fèi)用高，鋼材消耗量較大。據(jù)估算，平均每平方米收塵面積所用鋼材大約為3.5-4t。電除塵器的除塵效率受粉塵物理性質(zhì)影響很大，特別是粉塵的比電阻的影響更為突出