电除尘设备的工作原理是什么?( 二 )


 电除尘器电除尘器是利用电场作用来捕集含尘气体中粉尘的设备 。它是高效除尘设备 , 已广泛用于冶金、水泥、电力、化工、轻工等行业的工业生产中 。
电除尘器具有以下优点:除尘效率高 , 能有效地清除亚微米粒度的微细粒子;由于电场力直接作用在粉尘上 , 所以流体阻力小 , 因而动力消耗少 , 维持费用低 , 可以处理不同性质粉尘 , 如较高压强(达3000Pa表压) , 较高温度(一般可达350℃ , 特殊设计能达到500℃) , 以及有化学腐蚀性的气体;处理大量气体 , 能适应广泛、快速变化着的进气状况 , 可使电除尘器能在最佳状况下运行 , 操作可自动化 。但要配置比较复杂的高压直流供电系统;设备笨重 , 初次投资费用高;另外 , 需要较高的管理技术水平 , 同时不适用于处理含尘浓度大的气体(一般不超过40g/m3) , 否则需在电除尘器前添置预处理装置除去粗颗粒 。
一、构造与工作原理
电除尘器如图8-15所示 , 在金属管(或平行的金属网板)2中有导线3 , 两者均作为电极 , 高压直流电源6接于其间 。
含尘气体从进气管1进入从排气管5排出 。由于含尘气体一般为电介质 , 不导电 , 所以在电压较低时电流不能通过 。当电压升高到某一程度时 , 导线周围的电场强度增大到使其附近的气体发生电离 , 伴随着电离发生的是气体发出浅蓝色辉光和发出特有的嘶嘶声 , 这种现象即是电晕放电 。电晕放电的结果使不导电的气体分子离解为能导电的离子 , 气体开始导电 , 随着电压不断升高 , 气体离子化的程度不断增加 , 通过的电流增大 。含尘气体通过电除尘器时 , 离子沉积于尘粒上使之带电 , 带电的尘粒在静电力作用下向带相反电荷的电极沉降 , 从而与气体分离 。当电极上的尘粒逐渐增多到一定程度时 , 振打电极 , 使尘粒落下并集中于下部的灰斗7中 。
图8-15 电除尘器工作原理示意图
1-进气管;2-沉淀极;3-电晕极;4-绝缘子;5-排气管;6-高压直流电源;7-灰斗
由于负离子的运动速度大于正离子 , 因此面积较大的管子(或网板)总是接正极而导线接负极 , 使尘粒带负电迅速向管壁沉降 , 以提高除尘效率 。管子称为沉淀极 , 而导线称为电晕极 , 为了安全起见 , 沉淀极要接地 。
电除尘器按沉淀板形状不同分为管式和板式两种 。
管式电除尘器的沉淀板一般是圆形钢管 , 直径200~300mm , 长3~4m 。电晕极为直径1.5~2mm的镍铬合金钢丝或其他高阻合金丝 , 如图8-16所示 。含尘空气由进气口1进入除尘器内 , 由下至上地从作为沉淀极的管子5中穿过 。管子中有电晕极6 。电晕极的上端悬挂在置于绝缘子上的支架7下面 , 下端张紧于支架3上 。含尘空气通过管子时 , 空气中的尘粒绝大部分沉积于沉淀极上 , 少部分沉积于电晕极上 , 每隔一定时间 , 分别用振打装置9、10振打支架和管子 , 使沉积于电极上的尘粒落下 , 并集中于下面锥形灰斗11中卸出 。
图8-16 管式电除尘器示意图
1-进气口;2-绝缘子;3,7-支架;4-外壳;5-沉淀极;6-电晕极;8-排气管;9,10-小锤;11-灰斗;12-支架
图8-17 板式电收尘器
1-绝缘子;2-沉淀极;3-电晕极;4-排气管;5-灰斗;6-进气管
板式电除尘器与管式电除尘器的主要区别在于:板式电除尘器的沉淀板不是管子 , 而是一排并列的平面形钢丝网 , 如图8-17所示 。
除尘器的沉淀极2为平面钢丝网 , 网与网之间的距离约为250mm , 中间悬挂着许多根直径2mm的金属丝 , 作为电晕极3 。
含尘气体从进气管6进入除尘器 , 经过电场之后 , 已经净化的空气从排气管4排出 , 沉积于电极上的尘粒 , 经一定时间后振打电极 , 使尘粒落入灰斗5中 。
二、电除尘器的基本类型
电除尘器的形式多种多样 , 分类各不相同 , 可按荷电的形式、清灰方式、气流运动方向及集尘电极型式等进行分类 。
(一)按荷电形式