靜電除塵器受安裝質(zhì)量的影響

l=JIN摘要如果在安裝靜電除塵器時存在安裝缺陷，那么不僅除塵器的運行安全會受到影響，同時靜電除塵器的使用壽命也會受到負面的影響。一臺設(shè)計或者制造時稍有缺陷的除塵器，如果該缺陷在安裝過程中被及時發(fā)現(xiàn)并采取相應(yīng)的補救措施，那么極有可能在后續(xù)的運行中保持良好的狀態(tài)；如果安裝質(zhì)量不高則會使制造設(shè)計都非常完善的除塵器在運行時出現(xiàn)問題。因此，靜電除塵器的安裝對于保證靜電除塵器高效運行是非常必要的。關(guān)鍵詞靜電除塵器安裝質(zhì)量除塵效率1靜電除塵器的工作原理通過下面的實驗，介紹靜電除塵的原理，靜電除塵示意圖（見圖1）。取直徑為15cm的鋁板和鋼針一根，將它們分別裝上一根絕緣良好的塑料棒，然后再分別固定在鐵架臺上（見圖2）。調(diào)節(jié)兩鐵架臺間距離，使鋼針的尖端離開鋁板的距離約6-8nm,用導(dǎo)線將鋁板和鋼針分別與靜電感應(yīng)起電機的正、負電極相連接。點燃蚊香，放在鋁板和鋼針之間，蚊香與鋼針相距1-1.5cm。實驗時，讓靜電起電機起電使鋁板和鋼針帶電，此時，蚊香產(chǎn)生的煙漂向鋁板。隨著鋼針和金屬板間的電位差增大，蚊香產(chǎn)生的煙被鋁板吸附。如果起電機停止起電，蚊香的煙又裊裊上升。蒿麻電食橫（金時圖1靜電除塵示意圖圖2蒿麻電食橫（金時圖1靜電除塵示意圖圖2為什么靜電能使煙霧消失呢？這是因為當靜電起電機起電后，鋼針帶上了大量的負電荷，針尖處電荷密度最大，產(chǎn)生了尖端放電現(xiàn)象，使空氣分子發(fā)生電離，產(chǎn)生大量的正、負離子。正離子被帶負電的鋼針針尖吸引，從而被中和，空氣中的負離子受到鋼針的排斥，被帶正電荷的鋁板所吸引，這些負離子在運動過程中，和蚊香產(chǎn)生的煙霧相接觸，使煙霧帶上了負電荷，由于正、負電荷的吸引，這些帶負電荷的煙霧凝結(jié)在帶正電荷的鋁板上，從而達到了除塵的目的。如果塵埃不帶電，或者帶電塵埃沒有受到電場力的作用，煙霧是不會消失的。這可以用另一個實驗裝置來說明這個問題（如圖3）。用導(dǎo)線先將兩塊鋁板（裝有塑料柄）分別和感應(yīng)起電機的正、負極連接，在兩塊鋁板之間點燃一支蚊香。起電機起電后，兩塊鋁板間的電壓高達數(shù)萬伏，但由于蚊香中所帶的電荷極少，受到電場力的作用很弱，因此蚊香的煙霧依然存在。同樣，在圖4的實驗裝置中，只有鋼針與起電機的負電極連接，盡管針尖上帶了高壓負電，但由于它只是使煙霧帶上了負電荷，而無鋁板（帶正電）的電場力作用，因此帶負電的煙霧也不會被吸附，達不到靜電除塵的目的。圖3 圖4所以，靜電除塵的原理就是使漂浮在空氣中的煙霧或塵埃帶電，并使這些帶電的微粒通過強電場聚集到電極上，從而達到清除空氣中煙霧和塵埃的目的。2極板安裝影響除塵效率的原因分析其實靜電除塵器工作效率的高低受著很多因素的影響，例如電場作用的強度、氣流速度的大小、粒子以及氣體的性質(zhì)，還有除塵器的結(jié)構(gòu)、塵粒的濃度以及氣流的分布和速度，粉塵的堆積密度和粒度等等。下面我們就著重來看下靜電除塵器的安裝對其工作效率的影響。極板安裝質(zhì)量的好壞主要看極板間的距離控制，除塵效率以及成本與極板的間距有著直接的關(guān)系。通常利用多依奇效率公式來計算除塵器的效率，其如下：按照除塵效率的計算公式來看：n=1-e-A-W/Q這其中：A為集塵極的集塵面積；Q為氣體流量；W為粉塵驅(qū)進速度。氣體流量的計算公式如下：Q=f*v這其中：f為通道的截面面積；V為氣流的速度。粉塵驅(qū)動的計算公式如下：W=￡r（￡r+2）Xs0dEOE/p{1+s（入/a）}這其中￡r為塵粒球相對介電系數(shù)；d為粒子的直徑；EO為荷電場強；Ep為收塵場強；S為常數(shù)；入為氣體分子的平均自由行程；a為粒子半徑。由上公式可以看出，對于給定的靜電除塵器來說，上述公式中各項參數(shù)多為定值，因此除塵器的工作效率就由集塵極的集法面積所決定。如果確認了靜電除塵器的收塵高度以及寬度，那么極板間距減少，就表示除塵器內(nèi)的通道數(shù)量有所增加，極板數(shù)量隨之增加，進而增加收塵面積。從這個角度來看，那么就表示靜電除塵器的效率與間距的變化成反比，即間距減少而除塵效率則會增加。不過需要注意的是，極板的間距縮小到一定程度就無法再縮小了，這一方面要考慮極板安裝過程中的間距誤差和極板積塵，另一方面極板的安裝間距還受到電暈極的尺寸的限制。我們可以從下面的公式進行分析，電場的電壓公式為：U=XExInR/r這其中：Ex為電場的強度;R為極板的安裝間距；x為距離陰極的任一距離;r為陰極線的電極半徑；U為電場的電壓。由上式中我們可以看出，電場的強度Ex為定值，而電場的電壓U與X的關(guān)系成正比的，X增大則電場電壓升高，反之則降低。再看粉塵驅(qū)動速度和電場電壓的關(guān)系，可以用下式表示：W=PUpUau其中：P為常數(shù)；Up為運行電壓的峰值；Uau為運行電壓的平等值。由以上計算公式分析可知，粉塵的驅(qū)進度與電場電壓和關(guān)系到成正比的，即電場電壓升高，則粉塵的驅(qū)進速度會隨之增加，反之則降低。那么我們再將上述所有公式進行綜合分析，可以得出下面的結(jié)論：距離陰極任一距離的值越小，那么粉塵的驅(qū)動速度會相應(yīng)的越小，進而靜電除塵的效率也就越低。所以極板間距無法縮小。因為極板的積塵以及間距誤差的影響，通常加載全極板的實際操作電壓要小于理想狀態(tài)（無間距、無積塵）下的可承受操作電壓。極板間距越小，則除塵效率收到間距誤差積塵的影響就越大，那么極板間可加的操作電壓的理想可操作電壓的差異就越大。如果操作電壓有所下降，那么粉塵的驅(qū)動速度會有所減小，從而除塵效率隨之減小。由以上分析我們可以看出，如果不特別針對某一靜電除塵器來說，那么增大極板的間距就可以提高除塵器的工作效率。通過實踐我們可以總結(jié)出：高效的極板間距為300mm?1200mm之間，在該區(qū)間粉塵的驅(qū)動速度會隨著極板的間距呈正比增加，所以完全可以彌補通道數(shù)量減少而導(dǎo)致集塵面積降低的情況，甚至?xí)^。極板間距大的話極板的數(shù)量會相應(yīng)減少，那么除塵的成本出隨之降低，但是需要注意一點，極板的間距寬，如果要得到需求的集塵電場以及電暈放電，那么就要供電設(shè)備提供更高的電壓，那么供電設(shè)備的成本就會有相應(yīng)的增加。不過對于給定的靜電除塵器來說，電壓通常都是固定不變的，所以如果極板的間距有所增加，那么電場的強度會隨之降低，也就是降低了粉塵的驅(qū)進速度，進而影響到除塵器的工作效率。3其他安裝質(zhì)量對靜電除塵器工作效率的影響分析3.1排氣、進氣口位置的影響除塵器的類型不同，其進氣口和排氣口的位置也有所不同。因為除塵器的進氣口以及管道都是架空的，因此進氣口位置如果設(shè)置高些的話，就比較有利；而排氣口的位置因為主排氣口與風(fēng)機相邊的，如果連接管的位置設(shè)置低一些的話，就可以減少管道的長度，彎頭的數(shù)量也會隨之減少，從而減少了阻力的影響。3.2進氣口的影響可以說進氣口對于除塵器的工作效率的影響最大，進氣口位于除塵系統(tǒng)最前端，它的主要功能是收集產(chǎn)生點所產(chǎn)生的粉塵，一旦進氣口的工作性能受到影響無法正常的收集產(chǎn)生點的粉塵，那么除塵器的工作效能就會降低。如果進氣口將產(chǎn)生的粉塵點所產(chǎn)生的粉塵全部收集起來，但是氣量就大大超過了除塵器的工作負荷也無法起到除塵的目的，這時就要投入更大的電機、風(fēng)機和管道系統(tǒng)等級，這些都會增加成本。因此進氣口在安裝時要保證良好的密封性，以減少外部空氣混入，從而對集氣的風(fēng)量進行控制。3.3排氣管道的影響在布置除塵器的排氣管道時，應(yīng)注意以下問題：管材的剛度、強度要能滿足設(shè)備要求，減少局部的阻力損失，保證良好的密閉性。連接直管通常使用法蘭連接以及焊接，而特殊的場合則要采用特殊的連接方法。在采用焊接以及法蘭連接時，要注意連接剛度、強度和局部的阻力損失等都要可以滿足除塵器的運行要求，不過相對來說焊接的方法比較簡單，成本也比較低，只是拆裝不便，而法蘭連接的拆裝相對方便，就是施工安裝的程序比較復(fù)雜，而且成本也低，特別是如果管道的使用時間比較長，則容易出現(xiàn)螺栓銹死或松動，或者由于平彈墊失效而漏氣等問題。實際安裝時，通常采用焊接連接，再間隔相應(yīng)的距離采用法蘭連接。4結(jié)論靜電除塵器的除塵效率是一個涉及到設(shè)計、安裝、運行等多方面因素的一個綜合問題。從設(shè)計來說，在設(shè)計過程中必須充分考慮粒子性質(zhì)、電場強度、氣流速度、氣體性質(zhì)及除塵器的結(jié)構(gòu)、含塵濃度、粉塵粒子及其堆積密度等因素影響。從安裝的角度來說，確保極板安裝質(zhì)量，是保證除塵效率的一個關(guān)鍵因素。此外，靜電除塵器中氣流分布的均勻性對除塵效率的影響也是很大的。當氣流分布不均勻時，在