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荷电尘粒的捕集 |
1、尘粒的捕集
在静电除尘器中，荷电极性不同的尘粉在电场力的作用下分别向不同极性的电极运动。在电晕区和靠近电晕区很近的一部分荷电尘粒与电晕极的极性相反，于是就沉积在电晕极上I。电晕区范围小，捕集数量也小。而电晕外区的尘粒，绝大部分带有电晕极极性相同的电荷，所以，当这些荷电尘粒接近收尘极表面时，在极板上沉积而被捕集。尘粒的捕集与许多因素有关。如尘粒的比电阻、介电常数和密度，气体的流速、温度，电场的伏-安特性，以及收尘极的表面状态等。要从理论上对每一个因素的影响皆表达出来是不可能的，因此，尘粒在静电除尘器的捕集过程中，需要根据试验或经验来确定各因素的影响。
尘粒在电场中的运动轨迹，主要取决于气流状态和电场的综合影响，气流的状态和性质是确定尘粒被捕集的基础。
气流的状态原则上可以是层流或紊流。层流条件下尘粒运行轨迹可视为气流速度与驱进速度的向量和，如图所示。
紊流条件下电场中尘粒的运动如图所示，从图中可以看出尘粒运动的途径几乎完全受紊流的支配，只有当尘粒偶然进入库仑力能够起作用的层流边界区内，尘粒才有可能被捕集。这时通过电除尘的尘粒既不可能选择它的运动途径，也不可能选择它进入边界区的地点，很有可能直接通过静电除尘器而未进入边界层。在这种情况下，显然尘粒不能被收尘极摘集。因此，尘粒能否被捕集应该说是一个概率问题。就单个粒子来说，收尘效率或者是零，或者是100%。电除尘尘粒的捕集概率就是收尘效率。
1922年德国人多依奇(Deutsch)做了如下的假设，推导了计算静电除尘器除尘效率的方程式。
a、尘粒进入电场后立即完全荷电。
b、紊流和扩散使除尘器任一截面上的尘粒都是均匀分布的。
c、向电极运动的尘粒所受气流阻力是在粘滞流范围内，可以应用斯托克斯定律。
d、尘粒相互有足够远的距离，可以忽略电荷极性相同的粒子之间的排斥作用。
e、收尘极表面附近尘粒的驱进速度，对于所有粉尘都为一常数，与气流速度相比是很小的。
f、不考虑冲刷，二次尺扬，反电晕和粉尘凝聚等因素的影响。
图6—9和图6—10 分别为管式静电除尘器除尘效率公式推导示意和板式静电除尘器粉尘捕集示意。
除尘效率和电场长度成正比，而当管式和板式静电除尘器的电场长度和导极间距相同时，管式静电除尘器的气流速度是板式静电除尘器的2倍。
由于多依奇公式是在许多假设条件下推导出的理论公式，因此与实测结果有差异。为此很多学者对其理论公式进行了修正，使其尽可能与实测接近。但仍用上述公式作为分析、评价、比较静电除尘器的理论基础。 |
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