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荷電塵粒的捕集

   1、塵粒的捕集
  在靜電除塵器中,荷電極性不同的塵粉在電場力的作用下分別向不同極性的電極運動。在電暈區和靠近電暈區很近的一部分荷電塵粒與電暈極的極性相反,于是就沉積在電暈極上。電暈區范圍小,捕集數量也小。而電暈外區的塵粒,絕大部分帶有電暈極極性相同的電荷,所以,當這些荷電塵粒接近收塵極表面時,在極板上沉積而被捕集。塵粒的捕集與許多因素有關。如塵粒的比電阻、介電常數和密度,氣體的流速、溫度,電場的伏-安特性,以及收塵極的表面狀態等。要從理論上對每一個因素的影響皆表達出來是不可能的,因此,塵粒在靜電除塵器的捕集過程中,需要根據試驗或經驗來確定各因素的影響。
  塵粒在電場中的運動軌跡,主要取決于氣流狀態和電場的綜合影響,氣流的狀態和性質是確定塵粒被捕集的基礎。
  氣流的狀態原則上可以是層流或紊流。層流條件下塵粒運行軌跡可視為氣流速度與驅進速度的向量和,如圖所示。

  紊流條件下電場中塵粒的運動如圖所示,從圖中可以看出塵粒運動的途徑幾乎完全受紊流的支配,只有當塵粒偶然進入庫侖力能夠起作用的層流邊界區內,塵粒才有可能被捕集。這時通過電除塵的塵粒既不可能選擇它的運動途徑,也不可能選擇它進入邊界區的地點,很有可能直接通過靜電除塵器而未進入邊界層。在這種情況下,顯然塵粒不能被收塵極摘集。因此,塵粒能否被捕集應該說是一個概率問題。就單個粒子來說,收塵效率或者是零,或者是100%。電除塵塵粒的捕集概率就是收塵效率。
  1922年德國人多依奇(Deutsch)做了如下的假設,推導了計算靜電除塵器除塵效率的方程式。
  a、塵粒進入電場后立即完全荷電。
  b、紊流和擴散使除塵器任一截面上的塵粒都是均勻分布的。
  c、向電極運動的塵粒所受氣流阻力是在粘滯流范圍內,可以應用斯托克斯定律。
  d、塵粒相互有足夠遠的距離,可以忽略電荷極性相同的粒子之間的排斥作用。
  e、收塵極表面附近塵粒的驅進速度,對于所有粉塵都為一常數,與氣流速度相比是很小的。
  f、不考慮沖刷,二次尺揚,反電暈和粉塵凝聚等因素的影響。
  圖6—9和圖6—10 分別為管式靜電除塵器除塵效率公式推導示意和板式靜電除塵器粉塵捕集示意。

  除塵效率和電場長度成正比,而當管式和板式靜電除塵器的電場長度和導極間距相同時,管式靜電除塵器的氣流速度是板式靜電除塵器的2倍。
  由于多依奇公式是在許多假設條件下推導出的理論公式,因此與實測結果有差異。為此很多學者對其理論公式進行了修正,使其盡可能與實測接近。但仍用上述公式作為分析、評價、比較靜電除塵器的理論基礎。
上一條塵粒的荷電和運動                  下一條[圖文]靜電除塵器的分類
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