静电除尘器

(1)静电除尘器的工作原理

静电除尘器是利用静电力将气体中粉尘分离的一种除尘设备。除尘器由本体及直流高压电源两部分构成。本体中排列有数量众多的、保持一定间距的金属集尘极(又称极板)与电晕极(又称极线),用以产生电晕、补集粉尘。设有清除电极上沉积的粉尘的清灰装置、气流均布装置、存输灰装置等。图1是其工作原理图,图2是目前常用的板式电除尘器示意图。

静电除尘器的工作原理

图1 静电除尘器的工作原理

板式静电除尘器结构

图2 板式静电除尘器结构示意图

(2)静电除尘器的主要类型

1)按电极清灰方式分类

①干式电除尘器。干式电除尘器借助机械力槌打、刷扫的方式清除电极上的积灰,优点是粉尘后处理简单,便于综合利用,机械和电磁振打是常用的清灰方式。但清灰时会扬起积尘,或短时间内产生返流,影响除尘效率。

②湿式电除尘器。湿式电除尘器用淋洗、喷雾、溢流等方式清洗电极表面积尘,清灰时不扬尘,但产生大量泥浆,泥浆需后处理。

③半干半湿电除尘器。多个电场组合的电除尘器的前面的一、二电场干法清灰,后面的电场湿式清灰,使除尘器获得较好的清灰效果,又减少泥浆处理量。但设备较复杂。

2)按电除尘器内弃流运动方向分类

①立式电除尘器。立式电除尘器中气体在除尘器内自下而上垂直运动,由于气流与粉尘沉降方向相反,且难形成多电场,检修不方便。这种电除尘器只适用于气流量较小,除尘效率要求不很高,安装场地狭窄的地点。

②卧式电除尘器。卧式电除尘器内含尘气体沿水平方向运动。由于可分为若干电场,实现分电场供电,以提高除尘效率。除尘器本体呈水平布置,安装、维修方便,是目前电除尘器应用中的主要结构形式。

3)按集尘极的形式分类

①管式电除尘器。集尘极由圆形或六角形管组成,施加高压电后,管内场强均匀,有利于集尘,但只能立式安装,只适用于湿式清灰及小气体量净化。

②板式电除尘器。在多列平行的金属板通道中设置电晕极,通道数可以由几十个至上百个,电极可加工成多种形状及不同尺寸,是目前应用最主要的机型。

4)按集尘极和电晕极配置方法分类

①单区电除尘器。集尘极和电晕极都安装在同一区域,粉尘荷电和捕集在同一区域完成,是工业烟气除尘目前应用最主要的机型。

②双区电除尘器。除尘器有前后两个区域,前区是电晕发生区,粉尘在该区荷电。后区仍设置电场(不产生电晕放电),称收尘区,荷电粉尘区主要在该区被捕集。这种除尘器集尘区的外加电压可以较低,且常采用正电晕放电,臭氧产生量少。一般常在空气调节系统中用作进气净化,或用于油雾的净化等,工业除尘中亦有少量应用。

(3)静电除尘器的主要特点

1)适用于微粒控制,对粒径1~2μm的尘粒,效率可达98%~99%;对于亚微米范围的颗粒物也有很高的分离效率;可根据需要设计达到各种要求的除尘效率。

2)和其他的高效除尘器相比,电除尘器的本体阻力较低,仅为100~200Pa。

3)可以处理温度相对较高(在350℃以下)的气体。

4)适用于大型烟气或含尘气体净化系统。

5)缺点是:一次投资高,管理维护相对复杂,并要求较高的安装精度。对净化的粉尘比电阻有一定要求,通常最适宜的范围是104~1011Ω·cm。

参考资料:
[1] 全国勘察设计注册工程师公用设备专业管理委员会秘书处. 全国勘察设计注册公用设备工程师暖通空调专业考试复习教材(第三版)[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2012.

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