電淨制主要用於氣體的淨化,是指利用高壓直流靜電場的電離作用,使通過電場的含塵氣體中的塵粒帶電,帶電塵粒被帶相反電荷的電極板吸附,將塵粒從氣體中分離出來,使氣體得以淨制的方法。用於氣體電淨制的設備稱為靜電除塵器。靜電除塵器分為管式和板式兩類,主要由管式高壓直流電極板和絕緣箱構成。
基本介紹
- 中文名:電淨制
- 外文名:Electric net system
- 原理:利用高壓直流靜電場的電離作用
- 主要用於:氣體的淨制
- 使用設備:靜電除塵器
- 設備構成:管式高壓直流電極板和絕緣箱
電淨製法的優點,電淨制原理,電離產生的條件,電除塵器類型,
電淨製法的優點
在很多情況下氣體要採用電淨製法,這種淨制氣體的方法具有下列的優點:
(1)原則上氣體可得到最高的淨制度。當然,因照顧到經濟方面,氣體在電淨制器內的淨制度只限於90~99%。要超過這個限度,則氣體在電場內的停留時間必需更久得多,而電淨制器的容積必須相應地增大。
(2)沉降灰塵所謂耗的能量,大約每1000米3氣體在0.1~0.8千瓦小時之間,而在電淨制器內之壓頭損失在正常情況下不超過3-5毫米水柱。因此,總的能量消耗不高。
(3)電淨制也可以在高溫和具有化學髒蝕性的介質中進行。
(4)淨制操作可達到完全自動化。
電淨制原理
(1)非自發電離,即由某種電離因子的作用所產生的,這些電離因子如輻射性物質的輻射線,X射線等。電離因子的作用一停止後,複合作用就漸漸發生,所謂複合作用,即帶不同電荷的離子叉彼此聯結起來,而成功一個不帶電性的中性分子的回覆過程。
(2)自發電離,即將電路中的電壓升高到超過該氣體的介電常數而產生的電離作用。用電氣淨制氣體時,僅採用自發電離。
假設使兩金屬板間的電位差增加,則當電位差增到某一個臨界值,或達到空氣的所謂擊穿電壓時,空氣層即被鑿穿,電流強度就急劇增長;在金屬板間即發生電流。這種火花放電叫作自發氣體放電。因為在氣體中的電流是不依從歐姆定律的,所以有這種現象發生。空氣分子受到所施電壓的作用而分裂為帶正電荷與負電荷的離子,這些離子在電場引力的作用下,開始向帶有與本身相反電荷的電極運動。而且離子與電子的運動速度及它們的動能隨著電場強度的增加而增大。
當離子和電子的速度開始超過臨界速度,由於得到了新的動能,它們也將在其運動路線上所遇到的中性分子分裂為離子。如此,在兩極間所有的氣體都發生電離作用,由於在兩平行金屬板間的均勻電場內同時產了非常多的離子,電流強度急增,於是就發生火花放電。
電離產生的條件
在進行這種碰撞飛電離時,由於空氣分子從在一定方向上運動的離子那裡獲得了衝量,便發生一種強烈的空氣運動(郎電風現象)。電氣淨制氣體在技術方面,是使電極具有很高的電壓而達成自發電離作用。用這樣的方法來促成電離作用時,要求只在兩極間某一段距離內的氣層受到擊穿,餘下的這層氣體應不受到擊穿而可以當作絕緣體,以免在兩極間經電花或電弧而構成短路。這樣的一層氣體在實際上是靠選擇電極的形狀和依據所用的電壓而定出兩極距離的方法而獲得。
電極若為兩塊平行的金屬板,則對所討論的情形是不適合的,因為由兩極所形成的電場空間內任意點上的電位都是相同的,即電場是均勻的。只要兩平板電極間的電勢差大到某一種程度,也即是達到擊穿電壓,則所有在兩極間的一層空氣由於均勻電場都產生擊穿現象,整個發生火花放電,這樣空氣的電離作用反不產生了。在兩個同心圓筒的電極間(一個導線與一根圓管)或一個圓筒與一塊平板的電極間(一根導線與一塊金屬板),就形成一個非均勻電場。靠近導線的地方,場電壓相當高,以致離子和電子還能使中性分子發生電離,但是離導線遠一點的,則場電壓,也即是離子的運動速度就有一定程度的減小,遂致碰撞電離無法產生。
電除塵器類型
根據電除塵器的特點,可作不同的分類:
(1)按集塵極的形式,電除塵器可分為管式和板式電除塵器。管式電除塵器的集塵極一般為多根並列的金屬圓管或六角形管,適用於氣體量較小的情況。板式電除塵器採用平行鋼板作集塵極,極間均布電暈線,常用於大氣量的情況。
(2)按粒子荷電和沉降的空間位置,可分為單區和雙區電除塵器。單區電除塵器的粒子荷電和帶電塵粒的分離沉降皆在同一空間區域進行。而雙區電除塵器的粒子荷電和帶電塵粒分離分設在兩個空間區域。現在工業上一般採用單區電除塵器。
(3)按氣體流動方向,可分為臥式和立式電除塵器。前者氣流方向平行於地面,後者氣流垂直於地面。工業上臥式電除塵器套用比較廣泛,因為它可根據需要的除塵效率,沿氣流方向分設2~4個電場。