静电旋风除尘器性能的研究

李永超（河南安阳钢铁集团有限责任公司设计院,河南　安阳　455004）

静电旋风除尘器性能的研究

李永超
（河南安阳钢铁集团有限责任公司设计院,河南安阳455004）

静电分离和离心分离作用是影响经典旋风除尘器性能的主要原因，因此在研究中通过对静电分离和离心分离作用的分析，并建立修正的平衡轨道模型．利用该半经验模型来说明。对静电旋风除尘器利用所建立的除尘实验装置对其性能展开了系统性的实验研究后，对除尘性能的参数展开分析，分析内容包含了入口风速、工作电压、电晕极形式、粉尘浓度、粉尘比电阻等情况。

旋风除尘器；性能；研究；静电

旋风除尘器被常运用于各类中小型的燃煤锅炉中，主要的工作原理是：开始工作后，将除尘器中的含尘烟气流的转变为封闭的涡旋烟气流，并通过这个过程所产生的离心力将灰粒从烟气中进行有效地分离。随着我国的工业逐渐发展，环境保护受到了重视，工业中烟尘排放标准被提高，大气中可吸入颗粒物的排放也受到了严格的控制。醉原始的旋风除尘器无法达到目前的烟尘排放要求。现在则需要一类能集高性能、结构简单、造价低廉为一身的新型除尘设备，而静电旋风除尘器则正好满足了目前对除尘器的需求，还具有较高的实用价值。本文则对静电旋风除尘器性能展开研究。

1　旋风除尘器的实验装置与测试方法

实验装置主体的切向折返式旋风器筒体的材料为2mm厚钢板，外筒的直径为400mm，筒体高600mm，设置一个高为150mm，宽为100mm的入向切口。将聚氯乙烯塑料作为排气管的主要材料，为了提高除尘器的绝缘性能，需要在顶盖设计一个厚度为6mm的电木板。沿着壁面设置6根直径为1mm的钢丝电晕极。整个测试系统包括了发尘和排风系统、测试系统、粉尘的荷电系统。

发尘和排风系统：通过气溶胶振动离心式发尘器进行发尘。采用滑石粉作为粉尘，其密度为2700kg/m3，介电常数为6.0；分散度用SA-CP2型离心式粒度分布测定仪测定。排风系统采用离心式通风机，将风量设置为4020m3/h，气压设置为2354Pa，在净化后将气体排出到室外，在本次研究中通过挡板控制风量将入口风速控制在2-15m/s范围。

测试系统：在车顶除尘器的阻力时，采用倾斜式压差计测定。在推算各管路中的风速时，以对入口管与出口管处的动压的测定结果作为推算的根据，运用等速采样法对粉尘采样展开测定，采样时间设定为5min，分级效率根据进口及出口中的粉尘分布来计算。

粉尘的荷电系统：荷电由筒体内悬挂的电晕线电晕放电来完成。尘源控制电源提供所有的直流高压电源，该电源的额定电压为100kv,额定电流设立为10mA。

2　旋风除尘器的实验结果与分析

本次研究的主要目的是对静电旋风除尘器的除尘性能进行完全的掌握，通过实验对性能的主要操作因素做出测定，并找出其最佳的工况参数。此种电晕线布置的伏安特性曲线其起晕电压为10kv，击穿电压设置为30kv。

除尘效率与电场电压的关系：在保持发尘浓度和入口风速不变的情况下，将电压逐渐从0kV慢慢升高到25kV，并检测每类电压的除尘效率。接着变换入口风速，根据实验结果我们可以看出在同一风速下，电压升得越高，除尘效率越好。随着电场电压的升高，也提高了筒内的电场强度，这就可以逐渐增加饱和荷电的粒子数并加大了饱和粒子而承受的电场力，通过这个由静电作用引起的分离速度则越来越大。所以，在提高电场电压时，对提高静电旋风除尘器的除尘效率有很大的意义。

除尘效率与入口风速的关系：将入口浓度与施加电压保持不变，逐渐开始增大入口的风速。在不加高压电场的时候，经典旋风除尘器的除尘效率特性和普通除尘器无差别，并会随着风速的加大而提高除尘的效率。在施加高压后，除尘效率会随风速增大而小幅度降低，在整个风速范围内保持着较高的除尘效率。因此这种具有较高的负荷波动适静电旋风器在对静电旋风除尘器施加一定电压后，无法充分发挥电场力的作用，并因为风速的增大。限制了除尘效率的提高。

除尘效率与粉尘入口浓度的关系：一般来说，粉尘浓度所带来的影响较小，而在此时当入口浓度增大时，会提高除尘的效率，同时因为浓度得到了提高，就会增加粉尘间接触和碰撞的机会，然后随着作用加强就会出现粒子的梯度凝并与电场凝的情况，并且还会使微小粒子凝聚成大粒径粉尘，捕集变得更加方面，除尘器的除尘效率也就得到了有效提高。

静电旋风除尘器分级效率的分析：普通的除尘器普及性能和总效率有直接的关系。在粉尘密度一定的条件下，除尘效率的高低是和颗粒大小的分散度有直接的联系的。粒径大可以增高除尘的效率，但是单用除尘效率来分析除尘器的分离性能是不够不够全面的。在本次实验过程中，有效分析了静电旋风器的分级效率则可了解到微细粉尘的捕集能力。在试验中，对其加电后，显著提高了分级效率。由此可以看出，静电旋风除尘器相比普通的除尘器可以普及到细微粉尘。

3　结束语

静电旋风除尘器作为一种新型的除尘设备能够有效提升除尘的效率，在此同时也不会增加系统的阻力，是一种具有较高实用价值的工具。并且通过实验我们也可以看出运作的风速越低，除尘效率就会越好，在气体符合变动的情况下也能保持较高的除尘效率。且静电旋风除尘器对高、低比电阻粉尘具有良好的适应能力。

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