给你最全面的空气净化知识-静电集尘原理2

2019-01-23  本文已影响1人  A重阳

除尘器结构

静电除尘器由两种,单区静电集尘器和双区静电集尘器。单区静电集尘器离子化区和集尘区集中在一块,由电源、阴极线和阳极板构成,阴极线和阳极板同时作为荷电粒子的收集区。双区静电除尘器的离子化区和荷电粒子收集区分开设计,有单独的集尘室。两种除尘器的结构不同但除尘原理一样,两种除尘器的结构如下图所示。市售的空气净化器中采用的静电除尘器多为单区结构。

单区除尘器

双区除尘器

电晕线

电晕电极的类型对静电除尘器的运行指标影响较大,设计制造、安装过程都必须十分重视。在应用中对电晕电极的一般要求如下。

①有较好的放电性能,即在设计电压下能产生足够的电晕电流,起晕电压低,与收尘电极相匹配,收尘电极上电流密度均匀。直径小或带有尖端的电晕电极可降低起晕电压,利于电晕放电。

②易于清灰。

③机械强度好,在正常条件下不因闪络、电弧放电而断裂。

1、电晕电极的形式

电晕电极按电晕辉点状态分为有无固定电晕辉点状态两种。

(1)无固定电晕辉点的电晕电极 这类电晕电极沿长度方向无突出的尖端,亦称非芒刺电极,如圆形线、星形线,绞线、螺旋线等。

①光圆线。光圆线的放电强度随直径变化,即直径愈小,起晕电压愈低,放电强度愈高。一般采用直径为1.5~3.8mm镍铬不锈钢或合金钢线,其放电强度与直径成反比,即电晕线直径小,起始电晕电压低,放电强度高。通常采用φ2.5~3mm耐热合金钢(镍铬线、镍锰线等),制作简单。

②星形线。星形电晕线四面带有尖角,常用普通钢材经拉扭成麻花形,力学强度较高,不易断。由于四边有较长的尖锐边,起晕电压低,放电均匀,电晕电流较大。多采用框集式结构,适用于含尘浓度低的场合。

③螺旋线。螺旋线的特点是安装方便,放电性能和圆线相似,一般采用弹簧钢制作。

(2)有固定辉点的电晕电极 芒刺电晕线属于点状放电,其起晕电压比其他形式极线低,放电强度高,在正常情况下比星形线的电晕电流高1倍。力学强度高,不易断线和变形。由于尖端放电,增强了板线附近的电风,芒刺点不易积尘,除尘效率高,适用于含尘浓度高的场合。芒刺电极的刺尖有时会结小球,因而不易清灰。常用的有柱状芒刺线、扁钢芒刺线、管状芒刺线、锯齿线、角钢芒刺线、波形芒刺线和鱼骨线等。

2、电晕电极的材质

圆形线通常采用Cr15Ni60、Cr20NiS0或1Cr18NiTi等不锈钢材质;星形线采用Q235—A钢;螺旋线采用60SiMnA或50CrMn等弹簧钢;芒刺状电极可全部采用Q235钢。

集尘板

通常在应用中对收尘电极的要求如下。①集尘效果好,能有效地防止二次扬尘,容易清灰。②具有较高的力学强度,刚性好,不易变形,防腐蚀。④气流通过极板时阻力要小,气流容易通过。④加工制作容易,安装简便,造价成本低,方便检修。

1、管式收尘极

管式收尘电极的电场强度较均匀,但清灰困难。管式收尘电极有圆形管和蜂窝形管。后者虽可节省材料,但安装和维修较困难,较少采用。同心圆式收尘电极中心管为管式收尘电极,外圈管则近似于板式收尘电极。

2、板式收尘电极

(1)板式收尘电极的形状较多,过去常用的有网状、鱼鳞状、棒帏式、袋式收尘电极等。

(2)C形收尘电极 极板用1.5~2mm的钢板轧成,断面尺寸依设计而定。整个收尘电极由若干块C形极板拼装而成。

(3)Z形收尘电极 极板分窄、宽、特宽三种形式,用1.2~3.0mm钢板压制或轧成。整个收尘电极也是由若干块Z形极板拼装而成。  因为Z形板两面有槽,所以可充分发挥其槽形防止二次扬尘和刚性好的作用。对称性好,悬挂比较方便。Z形收尘电极常用宽度385mm,也有宽190mm或1247mm的。

除尘性能影响因素

影响电除尘性能的因素很多,可以大致归纳为如下四大类:

1、粉尘特性:主要包括粉尘的粒径分布、粘附性和比电阻等。

2、气体性质:主要包括气体温度,压力、成分、温度、流速和含尘浓度等。

3、结构因素:主要包括电晕线的几何形状、直径、数量和线间距,收尘极的形式、极板断面形状、极间距、极板面积以及电场数、电场长度、供电方式和流场分布等。

4、操作因素:主要包括伏安特性、漏风率、气流短路、二次飞扬和电晕线肥大等。

臭氧

静电除尘最大的缺点就是会产生臭氧,目前主要通过降低电压以及在静电除尘器后面加装臭氧泯灭剂对臭氧进行催化消除。

新型技术

现在市场上有部分空气净化器在金属ESP静电沉降集尘模组技术上进行了改良。其技术特点用特有的高分子材料代替了金属ESP沉重的金属集尘板。所以整个滤网模组变得很轻,维护和清洗都非常方便,在高分子树脂材料中通过混入了特殊的带驻极体特性的多种混合材料可以使得滤网模组获得极高的清洁效率和能效。Polymer ESP技术利用了更容易被极化的水分子,让空气中水分子起到传递电荷的作用。在集尘技术的处理上,产品使用采用了间隙更小,通风管径更长的高分子材料,加强“收集”能力。

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