第一作者:袁 颖,男,1973年生,硕士,工程师,主要从事大气污染控制工程方面的研究。 *国家科技部科研院所技术开发研究专项基金资助项目(国科发财字[2000]536号)。
荷电水雾除尘器捕尘效率的实验研究
*
袁 颖 王京刚 吴 琨
(北京化工大学化学工程学院,北京100029)
摘要 实验分析了影响荷电水雾除尘器除尘效率的主要因素,在此基础上提出了一种新的除尘效率数学模型,该模型明确地
表达了过滤风速、喷雾量以及雾滴荷质比对除尘效率的贡献情况。对实验结果及数学模型的分析表明,对于带有振弦栅的荷电水雾除尘系统,喷雾量对除尘效率的影响比过滤风速及荷质比更为显著,新除尘效率模型的提出对指导生产具有重要意义。实验中同时确定了荷电水雾除尘器最佳操作参数,在粉尘入口浓度为412mg /m 3的情况下,当过滤风速为16m /s ,喷雾量为12×10-3m 3/min ,雾滴荷质为3.5×10-4c/kg 时,除尘效率可达99.5%。
关键词 荷电水雾 除尘效率 影响因素 数学模型
由于吸入呼吸性粉尘是导致人类尘肺病的主要原因,而且这些粉尘对环境的危害也比较严重,因此必须对该类粉尘污染进行防治。目前在冶金、矿山等行业普遍采用投资较少的机械除尘设备,如旋风式除尘器、水膜式除尘器等,但这些除尘器对于呼吸性粉尘的除尘效率较低。水雾静电格栅除尘技术在我国是一项新兴的技术,国外的研究表明,荷电水雾降尘技与采用常规喷雾降尘技术相比,能使呼吸尘的浓度降低1/3～1/2以上[1]。因此,在我国研究发展该项技术,对于提高我国煤矿、冶金等行业的降尘水平,改善作业场所的劳动卫生条件具有十分重要的意义。
目前对该技术的研究主要限于单颗雾滴捕尘效率理论方面的研究[1～3],对总体的粉尘去除效率研究不多,因此,建立一个更加实用的除尘效率模型对指导生产及该技术进一步的理论研究具有重要意义。1 荷电水雾除尘机理
利用荷电水雾捕尘,首先要使雾化的水荷电,然后通过静电引力及惯性碰撞等作用使荷电雾滴与粉尘结合,粉尘颗粒由于凝聚而变大,最后经过振动的格栅时得到捕集。荷电水雾除尘过程可用简易流程图1表示。
水雾捕集空气中粉尘的机理比较复杂,目前认为是靠惯性碰撞、截留、重力,扩散等多种机理的综合作用,水雾荷电后,其捕尘机理主要是惯性碰撞、截留和静电力。实验证明,雾滴荷电后对粒径为2μm 以下粉尘的捕集能力显著增强
[4]
,这主要是由于
荷电雾滴对微细粉尘的静电力吸引作用,另外水滴荷电后,其表面张力下降,与之接触的粉尘更易于粘附在水滴上,同时喷雾后粉尘表面湿润,增强了亲水
性,粉尘与水滴及粉尘之间更易于粘合到一起。雾滴捕集到粉尘后,凝聚成较大的颗粒,当气流通过振动的格栅时,通过颗粒之间、颗粒与雾滴之间的惯性碰撞等作用使得颗粒凝聚并沉降,达到除尘的目的
。
图1 荷电水雾除尘过程示意图
2 除尘效率模型的建立2.1实验方案
实验所用的荷电水雾振弦除尘装置结构如图2所示,整套装置由发尘系统、排风系统、测试系统、供电系统、供水系统、喷雾捕尘系统、振弦过滤系统及脱水系统组成。
表1 粉尘分散度
粒径范围/μm <22～55～10>10百分含量/%
52.7
44.0
2.5
0.8
其中发尘系统使用圆盘发尘器,由空压机提供压缩空气引射产生一定浓度的粉尘,再通过匀尘桶进入实验风筒。粉尘采用炼铁厂的烧结磁铁矿粉,粒径分布见表1,可见该粉尘主要为工业上难处理的呼吸性粉尘。
12 环境污染与防治 第27卷 第1期 2005年2月
排风系统使用4-72No11D 型离心风机,风机风量按实验需要由变频器调节。实验选用KC -105空
心锥形喷射体喷嘴,喷雾粒径范围为50～150μm ,
荷电方式采用电晕荷电,使用的环状电极直径为60mm ,垂直于风流方向喷射。振弦栅弦丝层数为8
层,丝径为0.2mm
。
图2 试验装置版
1.风机;
2.测尘孔;
3.振弦脱水段;
4.喷雾荷电段;
5.测风装置;
6.匀尘筒;
7.发尘器;
8.系统阻力测孔;
9.高压电源;10.风量测孔
除尘效率由滤膜计重法称量计算,滤膜计重法就是抽取一定体积的含尘空气,将粉尘阻留在已知质量的滤膜上,由取样后滤膜的增重,求出单位体积空气中粉尘的质量(mg /m 3)。根据滤膜增重、流量及时间可计算出管道内粉尘计重浓度。除尘效率η可由下式得出:
η=m 1-m 2
m 1
×100%
(1)
式中,m 1、m 2为除尘器入口及出口处滤膜增重。2.2 除尘效率影响因素分析
首先进行单因素实验,分析各参数的变化对除尘效率的影响。2.2.1 过滤风速的影响
图3为喷雾量一定的情况下,除尘效率随过滤风速变化的趋势图。可以看出,喷雾量不变时,过滤效率随着风速的增大而增大,当风速大于16m /s 以后,除尘效率的变化很小。而这时系统阻力增加得很快,因此在喷水量和过滤板结构尺寸一定时,从除尘效率和阻力(能耗)综合考虑,过滤风速在12～16m /s 范围内为最佳
。
图3 过滤风速与除尘效率关系2.2.2 喷雾量的影响
图4为喷雾量变化时除尘效率变化曲线,从图中可以看出,当除尘器的过滤风速一定时,随过滤洗涤器的喷雾量增大,除尘效率也在增大。但当喷雾
量达到一定值(12×10-3m 3/min )时,喷雾量再增加,除尘效率的增量比较少。另外喷雾量增加较大时会使雾滴的荷质比下降[5],因此应该有一个最佳的喷雾量,实验测得喷雾量为0.05～0.10L /m 3
(液气比)时较为合适
。
图4 喷雾量与除尘效率关系
2.2.3 雾滴荷质比的影响
图5为雾荷质比与呼吸尘捕尘效率关系,可以看出,呼吸尘降尘效率随着水雾荷质比的提高而增大。因此,提高水雾荷质比也是提高呼吸尘降尘效率的重要途径
。
图5 雾滴荷质比与除尘效率关系
2.3 新的除尘效率模型的提出
目前水雾荷电捕尘机理还不十分完善,前人的关于该方面除尘效率的研究不多,因此有必要建立更适于工业实际应用的荷电水雾除尘效率模型。
13 袁 颖等 荷电水雾除尘器捕尘效率的实验研究
由于实验中除尘效率的测定是在不断改变实验操作参数的情况下进行的,这些参数包括喷雾参数、雾滴荷电参数、操作风速等。这样就可以在除尘效率与这些参数之间建立相应的函数关系。从上面的分析可以看出,喷雾量,荷质比及风速的变化对荷电水雾的除尘效率有明显的影响,假设这些参数与除尘效率之间的关系可用如下的多元线性回归模型表示: η=a0+a1u+a2ν+a3β+ε (2)式中:η为除尘效率,%;u为过滤风速,m/s;ν为喷雾量,10-3m3/min;β为雾滴荷质比,10-4c/kg;a0、a1、a2、a3为待定系数。其中偏差ε服从N(0,σ2)分布。
实验中采样时间根据测尘点的粉尘浓度估计值及滤膜上所需粉尘增量的最低值确定,一般不低于10min,采样流量为25～30L/min,实验测得的不同过滤风速、喷雾量及荷质比时的粉尘去除效率见表2所示。
表2 实验综合数据
风速
/(m s-1)
喷雾量
/(10-3m3min-1)
雾滴荷质比
/(10-4c k g-1)
除尘效率
/%
105095.4
128097.2
149098.1
169098.1
1811099.2
106 3.596.5
128 3.597.7
149 3.598.7
1612 3.599.5
1811 3.599.5
107 5.697.1
129 5.698.9
149 5.699.1
1611 5.699.4
1811 5.699.6
将以上数据代入式(2)计算并整理得除尘效率的经验回归模型为:
η=92.6071+0.0735u+0.4700v+0.1320β (3)对该回归方程进行检验。检验结果见表3。
表3 检验结果
均方差R2值F值P值
0.31940.950169.77 1.915×10-7
由表3中数据可知,F>F0.05(3,11)=3.59,P
<0.05,因此回归模型有意义。
从所建除尘效率模型可以看出,喷雾量,过滤风速及荷质比与除尘效率均正相关,但喷雾量对除尘效率的影响比雾滴荷质比及风速的影响更为显著,雾滴荷电后对粉尘的捕集影响不是十分显著,这从表2中的数据也可以看出,主要是因为实验采用了振弦栅系统,在较高风速下静电力对粉尘颗粒的捕集作用不明显,尤其是对粒径大于1μm的粒子,振弦栅对颗粒捕集的贡献大于雾滴荷电。因此在实际操作中如果靠盲目提高荷质比来提高除尘效率可能效果并不好,而且会大大提高生产成本,应该根据实际情况综合考虑。
3 结 论
在实验基础上分析了影响荷电水雾除尘效率的主要因素,建立了新的除尘效率模型。从实验结果及除尘效率模型中可以得出以下结论:
(1)对于该荷电水雾振弦栅除尘系统,喷雾量对除尘效率具有显著影响,而增加荷质比对颗粒的捕集影响不是十分显著。因此生产中可以靠提高喷雾量来增大除尘效率。但喷雾量不能过大,有一最佳范围,最佳液气比为0.05～0.10L/m3。
(2)振弦栅对粉尘的去除起重要作用,但要求风速较高,而静电力对微细颗粒的捕集粉尘需要较低风速下才能发挥较好效果,因此需要根据要去除的粉尘的实际情况选择合适的风速,使振弦栅和静电力都达到较好的捕尘效果。
(3)综合考虑各种因素,实验用除尘器达到较好的除尘效果的最佳操作参数为:过滤风速16 m/s;喷雾量12×10-3m3/min;雾滴荷质3.5×10-4 c/kg。粉尘入口浓度为412m g/m3时,除尘效率可达99.5%。
参考文献
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责任编辑:陈泽军 (修改稿收到日期:2004-10-17)
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环境污染与防治 第27卷 第1期 2005年2月
Methods for setting industrial wastew ater
emission limit value in EU
Che n Rui Liu Xinhui Y ang Zhifeng
(S chool of Environment,Bei jing N ormal University, Bei jing100875)
T he se tting of indust rial w astewater emissio n limit v alue in Eur opea n U nio n abide by the integ ra ted po llution preven-tion and contro l(IP PC)directiv e and w ater framew or k direc-tive of the Euro pean Co mmission.T he re are tw o me tho ds o f defining the v alue:o ne is Best Av ailable T echnique s(BA T) me tho d,which is based o n the advanced techniques and avail-able fund;the other is ex trapolatio n,w hich calculates the value w ith the w ater quality sta ndard,the dilution factor and the reduce percent of the w astewa te r treatment sy stem.W e can use the tw o methods for reference to com plete or pe rfect the enviro nmental standa rd sy stem o f our country.
Keywords:Directives of EU
Water qua lity standard
Emission limit value
Best available technique s
Dilution facto r
Study on the realization of visual water environmental
models for the Huangpu River
Yin Hailo ng Xu Z uxin
(S chool o f Environmental Science and Engineering, T ongj i University,S hanghai200092)
T he fo rmatio n o f visual w ater enviro nmental mo dels is an impo rtant tre nd of model develo pment,it is also the basis for development of w ater env ir onme nt decision suppo rt sys-tem and commercial w ater enviro nmental mo del softw are. No waday s development o f informa tion technolog y,da tabase techniques,G IS and visual co mputer prog ram too ls pro vides valid appr oache s to the realiza tion of visual wa te r environ-mental models.T he desig n frame fo r realization o f visual w a-te r enviro nmental models is discussed,w ith the dev elo ped visual tw o-dimensional hy dr ody namic and wa te r quality mod-el fo r the Huangpu Riv er as an ex ample,the approach fo r de-v elo ping visual w ater enviro nmental mo dels is introduced.
Keywords:Water enviro nment
M athema tical model
G IS
Visualization
Huang pu River
Study on pre-treating methods of wastewater
containing nitrobenzene
Fa n Jinhong Xu Wenying Gao T ing yao Z ho u Rongfeng (T he N ational Engineering Research Center f or Urban Pollution Control,Tong ji Univ ersity,Shanghai200092)
Fer rous hydro xide is a strong r educing agent that can re-duce nitrobenzene into aniline in a sho rt time.Be sides div erse chemical and e lectro chemical reactions in the iro n scraps process,the direct electro reductio n o f nitro benzene at the co pper ca thode is included in the iron scraps/copper pr ocess, and the effect of the reaction is better in alkaline medium.A s a result,efficiency of nitro benze ne deg rada tion still keeps at high lev el under this co ndition.T he deg radatio n efficie ncy o f nitro benzene reached100%at10∶1weight pro por tion o f co pper to iron scr aps,pH of9.5and250mg/l nitr obenzene, 30min after the reactio n.
Keywords:Nitro benzene
Fer rous ions
Iro n scrap
Ca taly st
Pre-treating
Study on dust remo val efficiency of spray charging
precipitato r
Y ua n Ying W ang Jingg ang Wu K un
(College o f Chemical Engineering,Beij ing University of Chemical T echnolog y,Bei jing100029)
T he main inf lue nce facto rs to the dust removal efficiency wer e analyzed o n the basis of experiment and a new ma the-ma tical model o f remo val ef ficiency w as established.T he co ntributio n of w ind speed,spray w ater v olume and the ratio of charg e-to-mass of droplet to the efficiency can be e x-pre ssed clearly in the model.T o the spray cha rging precipita-to r combined with vibra ting g rid filtratio n,the ex pe riment and mathematical model indicate that spray w ater vo lume is more remarkable to affect the efficiency than w ind speed a nd the ratio of charg e-to-mass.T he new mo del of remo val effi-ciency w ill be instruc tional to the industr y applicatio n.T he best opera tion pa rameter wa s also po inted out in the ex pe ri-ment.When w ind speed,spay wa te r v olume and ratio o f char ge-to-mass w ere16m/s,12×10-3m3/min and3.5×10-4c/kg,respectiv ely,the r emoval efficiency can ge t99.5% in the case of412mg/m3of inle t dust co ncentra tion.
Keywords:Char ged dr oplet
Dust removal efficiency
Influence factor
M athema tical model
The topological research of selected esters to
tetrahymena pyriformis
Du Xihua
(De partment of Chemistry,X uz hou Education Col-lege,X uzhou J iangsu221006)
It is pro po sed a new to po log ical metho d of adjacent ma-trix of ester s w hich w as constructed by taking the cha racter-istic v alue of the pieces of ester co mpo unds as principal diag o-nal eleme nt.A mend hydro gen co nnectivity inde x m H A a nd its do wn index m H B of este r co mpo unds are defined and ca lculat-ed,and it was used to r esear ch the quantitative relatio nship betw een the to xicity o f30esters to ciliate te trahymena pyri-fo rmis and their chemical structures.T he calculated results show ed the ex perimenta l and e stimated v alues fro m the QSA R equa tions,the reg ression mode ls o f m H and the toxici-ties of este r co mpo unds to tetrahymena py riformis,are ag ree-able to experimental ones,with an av erag e erro r being0.22.
Keywords:Charg ed dr oplet
Dust r emoval efficiency
Influence factor
M athema tical model
Characteristic investigation of the fixed electric potential
electroanalysis sulfur dioxide sensor
H uang Xiao Shen Hangjun Y ang Yueping
(Environment Engineering Academy of Zhej iang Uni-versity,Hangz hou Z he jiang310027)
T he3SF fixed electric po tential electroanaly sis sensor was chosen as the online continuous detector of boiler sulfur dioxide emission.The investigation indicated that:at the scale of0～2500mg/m3,the relatively coefficient of output signal is 0.9989;the zero shift is0.64%of full scale;the maximum rela-tively erro r is28mg/m3;respo nse time is30s.T hese characters confo rmed to the requests of sulfur dioxide sensor in the HJ/T 76-2001Criterion.T he investig ation demonstrated that this sensor can be used as the online continuo us detector of sulfur di-oxide emission.
Keywords:Sulfur dioxide
Fix ed electric potential electro ana ly sis
Sensor
Charac te rs
The effect of D O on nitrogen releasing from sedim ents
of rivers
W u Qunhe Zeng Xuey un H ua ng Yue
(School o f Environmental Science and Engineering, Zhongshan University,Guangz hou Guang dong510275)
Sediments release nutrition has been the focus of.T he nitro gen distributio n and release to the ove rly ing w ater a nd interstitial wa te r thro ug h a series o f la rge sta tic simulating experime nts we re pro bed into.T he concentratio n profiles a nd ver tical distributio n of N H4+,N O2-and N O3-wer e ob-ser ved unde r different dissolved o xy ge n conditio n,o rg anic co nte nt and g rain size s.T he r esults show ed that:va riation with time:diffe rent DO conditio n stro ng ly influenced the bal-ance of the nitrificatio n and de-nitrificatio n;variatio n with depth:the concentratio n of N H4+and N O3-in ov erlying wa te r w ere far less than in interstitial w ater with different DO co ndition o r o rganic level or g rain size s,and increa sed with fur the r depth.T he concent ratio n of N O2-in ov erlying wa te r is less than in inte rstitia l w ater with different DO co n-dition but sometimes mo re tha n with different o rg anic level or g rain sizes.Lo w concentratio n DO accelera tes the velo city o f nitro gen distributing and inc reases its quantity in the ov erly-ing w ater.
Keywords:Sediment
Nitro gen
DO
Ve rtical dist ribution
Study on options of greenhouse gas mitigation
schemes suita ble f o r China
Peng H uifang Xu Xuego ng
(Department o f Resources and Env ironmental Geosci-ences,Pek ing University,Beij ing100871)
Clima te chang e is a g lo bally-conce rned pro blem now a-day s.Based o n the a naly sis o f majo r g reenhouse g as mitiga-tion schemes of several majo r co untries,co mbining the situa-tion of China,economic policies is selec ted,including Carbon T ax、M ar ke table Permit and Clean Deve lopment M echa nism, and technical policies.T he n the feasibility and priority setting of majo r measures by A HP are de te rmined and so me appro-priate countermeasures for China to re so lve the pr oblem o f global w arming are sugg ested.
Keywords:G reenhouse g as mitig atio n
Suitable schemes
O ptio n
［研究·设计］ DOI ：10．3969/j．issn．1005-2895．2014．01．009 收稿日期：2013-06-29；修回日期：2013-08-19基金项目：国家自然科学基金项目（No．51375454） 专利项目：浙江工业大学，切削液气雾微量润滑装置（201320072042．7） 作者简介：胡志强（1987），男，湖北咸宁人， 硕士研究生，主要研究方向为静电喷雾润滑。E-mail ：huzhiqiang1110@163．com 静电喷雾润滑液滴的荷电特性和摩擦磨损性能 胡志强，孔 魁，姚伟强，李中亚，许雪峰 (特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室(浙江工业大学)，浙江杭州310014) 摘 要：采用十二烷基苯磺酸钠表面活性剂对Accu-Lube LB-2000基础油进行改性处理来提高其电导率，获得了适用于 静电喷雾润滑的润滑液。通过目标网状法检测改性润滑液的荷电性能，利用四球摩擦磨损试验分析润滑液流量、时间和载荷对静电喷雾润滑摩擦磨损性能的影响。结果表明，表面活性剂溶液体积含量为5%的润滑液具有较稳定的乳化状 态，且电导率可达到6．5?10－5 S /m ，能满足静电喷雾润滑的荷电要求;与普通喷雾润滑相比， 静电喷雾润滑在不同润滑液流量与载荷下均能获得更好的减摩抗磨性能，尤其是在润滑液流量为5mL /h 和载荷为147N 下作用效果更显著。关 键 词：静电喷雾;电导率;荷质比;摩擦磨损 中图分类号：TG501 文献标志码：A 文章编号：1005-2895（2014）01-0036-06Charged and Tribological Characteristics of Cutting Fluid Droplets for Electrostatic Spraying Lubrication HU Zhiqiang ，KONG Kui ，YAO Weiqiang ，LI Zhongya ，XU Xuefeng （Key Laboratory of E＆M （Zhejiang University of Technology ），Ministry of Education ＆Zhejiang Province ， Hangzhou 310014，China ）Abstract ：The Accu-Lube LB-2000base oil was modified by sodium dodecyl benzene sulfonate to obtain the lubricants suited for the electrostatic spraying lubrication ，which had a higher conductivity．The charged performance of conductivity-modified lubricants was detected by the method of target meshing ，based on which the effect of cutting fluids flow ，time and load on the properties of the friction and wear were evaluated by using the four-ball friction wear testing experiment．The result showed that the lubricants had a stable emulsified state and met the charged requirements because its conductivity could reach 6．5?10－5S /m when the concentration of surfactant was at 5%，the better tribological characteristics can be obtained by electrostatic spraying lubrication compared with the normal spraying lubrication at different flows and loads ，especially getting more obvious at the flow of 5mL /h and the load of 147N．Key words ：electrostatic atomization ；conductivity ；charge-to-mass ratio ；friction and wear 微量润滑（Minimal Quantity Lubrication ， MQL ）技术是环境友好绿色切削技术的典型代表。MQL 技术是指利用压缩空气将微量润滑剂雾化成微米级液滴，喷向切削区，对刀具与工件、切屑的接触界面进行润滑，同时润滑剂液滴和压缩空气还起到冷却切削区的 作用［1］ 。静电喷雾是凭借静电力使液体微粒化的过程，在均匀、细化雾滴及提高雾滴在目标物上的沉积量、吸附性能等方面有明显效果。静电喷雾广泛应用于农药静电喷雾 ［2-3］ 、荷电喷雾燃烧［4-5］、静电涂油 ［6-7］ 等领域。结合静电喷雾和微量润滑技术提出的静电喷 雾微量润滑技术，利用静电喷雾液滴粒径小、表面张力降低、吸附性好等特点，可以提高雾化润滑液的润滑和冷却性能，并可降低工作环境空气中的颗粒物浓度。静电喷雾微量润滑是一项新技术，润滑液荷电雾化液滴的荷电特性和摩擦磨损性能是该技术的基础研究内容。 1 实验部分 1．1 实验材料及仪器 材料：Accu- Lube LB-2000中黏度纯天然基础油，第32卷第1期2014年2月轻工机械 Light Industry Machinery Vol．32No．1Feb．2014
?综述? 透析膜表面荷电性能的研究进展 邵嘉慧 中图分类号：Ｒ３１６．０２１ 文献标识码：Ａ 作者单位： ２００２４０ 上海，上海交通大学环境科学与工程学院 血液透析器用于去除肾衰竭患者血液中的新陈代谢废物（溶质分子质量小于４９ ６００Ｉｕ）和过量的水。透析膜是血液透析器的关键。透析膜的设计最主要考虑两方面的因素：膜的传递特性和膜表面性质。膜的传递特性决定了溶质的清除率和对液体的去除。膜的表面性质决定了血液和膜之间相互作用的特性及程度，包括蛋白质的吸附、血栓症、补体激活和免疫反应等［１］。虽然透析膜的性能最终需要在实际的临床透析过程中确定，但透析膜的体外研究可为深入探究其质量传递和表面性质提供重要的本质认识。现有的文献报道中有大量的关于血液透析膜传质方面的研究工作，而对膜表面性质的研究报道则较少。膜表面的荷电性是表征膜表面性质、血液和透析膜之间相互作用的关键特性之一。因此本文将简要介绍膜的荷电性（?电位），总结近年来透析膜表面荷电性能研究的进展。１ 膜的?电位（ｚｅｔａ电位） 图１为一负荷电膜表面上的离子分布示意图［２］。紧靠膜表面的一层称为Ｓｔｅｒｎ层，它是不可移动层，由牢固吸附在膜表面的离子和参予部分溶剂化的水分子构成。在Ｓｔｅｒｎ层的最外缘处液体开始可以移动，这个平面被称为剪切面。Ｓｔｅｒｎ层以外的层被称为扩散层或双电层，在这里过量的补偿反离子集聚以补偿膜表面的荷电来保持溶液体系的荷电平衡。膜在溶液中表现的荷电性是由于膜材料本身的荷电官能基团（如磺酸、羧酸或胺基团）所致，和／或由于溶液中离子在膜表面不同程度的吸附所致。膜的?电位是膜表面动电效应中，固液相之间相对运动时剪切面上的电位差，可以通过实验方法获得。?电位可以反映出膜表面荷电性质、荷电分布密度等，是研究膜表面荷电性的重要参数。流动电位方法是测量膜表面?电位使用最广泛的方法。流动电位测量时，电解质溶液在 当双电层厚度（德拜屏蔽长度）远小于膜孔孔径，同时膜表面电导可以忽略时，膜的?电位可应用Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ－Ｓｍｏｌｕｃｈｏｗｓｋｉ公式，直接从实验测得的不同压力（?Ｐ）条件下的流动电位（Ｅｚ）的斜率数据计算出［２］： 式中，?为溶液粘度；?ｏ为溶液电导率；?ｏ为自由空间的介电常数；?ｒ为电解质溶液的介电常数。典型的血液透析膜表面?电位测量的实验装置如图２所示。 外界压力作用下流过膜孔时，靠近膜表面双电层中扩散层中的补偿反离子也随主体流体流经膜孔，并在膜孔的下游积聚而产生电势，这就是通常所指的流动电位。此流动电位可导致反离子的相对于压力流动方向相反的流动。在稳态平衡时，这些离子流完全平衡而使整个系统呈电中性。通过电解质溶液平行流过膜表面，流动电位也可由于相反离子在膜表面集聚而产生。 图１ 负荷电膜表面离子分布示意图 ? ＝????????? （ ）??ｏ ｄＥｚ ?ｏ?ｒ ｄ?Ｐ
静电除尘练习与思考题 一、选择题 1、电除尘器的工作原理主要包括（ ）。 A. 电晕放电和气体电离 B 悬浮粒子荷电 C.被捕集粉尘的清除 D. 反电晕 2、为了防止电晕阻塞，对高浓度含尘气体，应先进行预处理，使浓度降到（ ）g/m 3以下再进入电除尘器。 A. 10 B. 20 C. 30 D. 40 二、名词解释 1、电晕放电 2、比电阻 3、电晕闭塞 4、反电晕 5、有效驱进速度 6、表面导电、容积导电 三、简答 1、电除尘器的除尘原理。 四、计算 1、 在气体压力下为1atm ，温度为293K 下运行的管式电除尘器。圆筒形集尘管直径为0.3m ，L=2.0m ，气体流量0.075m 3/s 。若集尘板附近的平均场强E=100kV/m ，粒径为1.0m μ的粉尘荷电量q=0.3×10－15C ，计算该粉尘的驱进速度w 和电除尘效率。 解： 驱进速度按下式计算 s m d qE w p p /176.010 11081.1310100103.03653 15=???????==---ππμ。 2885.123.0m dL A =??==ππ，Q=0.075m 3/s ，代入公式 %8.98)176.0075 .0885.1exp(1)exp(1=?--=--=i i w Q A η。 2、 利用一高压电除尘器捕集烟气中的粉尘，已知该电除尘器由四块集尘板组成，板高和板长均为366cm ，板间距24.4cm ，烟气体积流量2m 3/s ；操作压力为1atm ，
设粉尘粒子的驱进速度为12.2cm/s 。试确定： 1）当烟气的流速均匀分布时的除尘效率； 2）当供入某一通道的烟气为烟气总量的50%，而其他两个各供入25%时的除尘效率（参考图6－27）。 解： 1）Q ’=2/3=0.667 m 3/s ，S=3.662=13.4m 2，%3.99)122.02 /667.04.13exp(1=?--=i η。 2）5.13 /15.0max ==v v ，查图得Fv=1.75 故%8.9875.1%)3.991(1)1(1=--=--=Fv i ηη。 3、 板间距为25cm 的板式电除尘器的分割直径为0.9m μ，使用者希望总效率不小于98%，有关法规规定排气中含尘量不得超过0.1g/m 3。假定电除尘器入口处3 并假定德意希方程的形式为kdp e --=1η，其中η捕集效率；K 经验常数；d 颗粒直径。试确定：1）该除尘器效率能否等于或大于98%；2）出口处烟气中尘浓度能否满足环保规定； 3）能否满足使用者需要。 解： 1）由题意77.0)9.0exp(15.0=??--=k k d p =3.5m μ，%2.93)5.377.0exp(11=?--=η d p =8.0m μ，%8.99)0.877.0exp(12=?--=η d p =13.0m μ，%100)0.1377.0exp(13=?--=η 故%98%6.9832.01%8.992.0%2.932.0>=??+?+?=η 2）301%6.982i ρ-=，则i 2ρ=0.42g/m 3>0.1g/m 3。不满足环保规定和使用者需要。 4、 某板式电除尘器的平均电场强度为3.4kV/cm ，烟气温度为423K ，电场中离子浓度为108个/m 3，离子质量为5×10－26kg ，粉尘在电场中的停留时间为5s 。试计算：
静电除尘器效率影响因素分析 新闻来源：公司新闻发布时间：2011-07-06 静电除尘器 3.影响除尘效率的因素： 3.1结构因素 3.1.1.极板、极线变形造成极间距不均匀 板极间距和电晕线间距对电流密度、电场强度和空间电荷密度的空间分布有影响。如工作电压、电晕线的半径和间距都相同，加大极板间距会影响电晕线临近区所产生的离子电流分布，以及增大表面积电位差，这将导致电晕外区的电晕电流密度、电场强度和空间电荷密度的降低。如作用电压、电晕线半径和极板间距都相同。增大电晕线的间距所产生的影响是增大电晕电流的最佳值。若使电晕线间距小于这一最佳值，会导致由于电晕线附近电场的相互屏蔽作用而使电晕电流减少。我厂#3 机电除尘二次电压低甚至接近为零或升至较低电压便发生闪络，二次电流升不起维持在低电流运行或二次电流不稳定急剧摆动。经检修人员在停机时进电场内部检查，发现很多极板、极线变形造成极间距不均匀，经分析是极板、极线受腐蚀及长期连续振打造成。 3.1.2气流分布的影响 电除尘器内气流分布不均对电除尘器除尘效率的影响，不亚于作用于粉尘粒子静电力对除尘效率的影响。气流分布不均对除尘效率的降低，是由于以下几个方面的原因： 3.1.3.1在气流速度不同的区域内所捕集的粉尘量不一样。即气流速度低的地方可能除尘效率高，捕集粉尘量也会多；气流速度高的地方，除尘效率低，捕集粉尘量也会少。但因风速降低而增大粉尘捕集量并不能弥补由于风速过高而粉尘的捕集量。 3.1.3.2局部气流速度高的地方会出现冲刷现象，将已经沉积在集尘极上和灰斗上的粉尘再次大量扬起。 3.1.3.3可能除尘器进口的含尘浓度就不均匀，导致除尘器内某些部位堆积过多的粉尘。若在管道、弯头、导向板和分布板等处存积大量粉尘，会反过来又进一步破坏气流的均匀性。 电除尘器内气流分布不均与导向板的形状和安装位置、气流分布板的形式和安装位置、管道设计以及除尘器与风机的连接形式等因素有关。这些因素综合起来往往会使除尘效率降低20%∽30%。 3.1.4设备漏风 灰斗和排灰装置漏风，会造成粉尘的再飞扬，使捕集到的粉尘重返气流；烟道膨胀节、风道闸门、绝缘套管等处漏气，可使电除尘内部温度下降
电除尘器的选型计算 电除尘器应用成功与否，是与设计、设备质量、加工和安装水平、操作条件、气体和粉尘性质等多种因素相关联的综合效果。要取得理想的除尘效果，必须了解各有关环节与除尘机理的联系，考虑各种影响因素，正确设计计算。 1.影响除尘器性能的因素 影响电除尘器性能有诸多因素，可大致归纳为3个方面：烟尘性质、设备状况和操作条件。这些因素之间的相互联系如图4-71所示，由图可知，各种因素的影响直接关系到电晕电流、粉尘比电阻、除尘器内的粉尘收集和二次飞扬这3个环节，而最后结果表现为除尘效率的高低。 1)烟尘性质的影响粉尘的比电阻，适用于电除尘器的比电阻为104~1011?·㎝。比电阻低于104?·㎝的粉尘，其导电性能强，在电除尘器电场内被收集时，到达沉降极板后会快速释放其电荷，而变为与沉淀极同性，然后又相互排斥，重新返回气流，可能在往返跳跃中被气流带出，所以除尘效果差；相反，比电阻高于1011?·㎝以上的粉尘，在到达沉降极以后不易释放其电荷，使粉尘层与电极板之间可能形成电场，产生反电晕放电。 对于高比电阻粉尘，可以通过特殊方法进行电除尘器除尘，以达到气体净化，这些方法包括气体调质、采用脉冲供电、改变除尘器本体结构、拉宽电极间距并结合变更电气条件。 2)烟气湿度烟气湿度能改变粉尘的比电阻，在同样湿度条件下，烟气中所含水分越大，其比电阻越小。粉尘颗粒吸附了水分子，粉尘的导电性增大，由于湿度增大，击穿电压上长，这就允许在更高的电场电压下运行。击穿电压与空气含湿量有关，随着空气中含湿量的上升，电场击穿电压相应提高，火花放电较难出现，这种作用对电除尘器来说，是有实用价值的，它可使除尘器能够在提高电压的条件下稳定地运行，电场强度的增高会使降尘效果显著改善。 3)烟气温度气体温度也能改变粉尘的比电阻，而改变的方向却有几种可能：表面比电阻随温度上升而增加（这只在低温度交接处有一段）过渡区，表面和体积比电阻的共同作用区。电除尘工作温度可由粉尘比电阻与气体温度关系曲线来选定。 烟气温度的影响还表现在对气体黏滞性影响，气体黏滞性随着温度的上升而增大，这样影响其驱进速度的下降。气体温度越高队电除尘器的影响是负面的，如果有可能，还是在较低温度条件下运行较好，所以，通常在烟气进入电除尘器之前先要进行气体冷却，降温既能提高净化效率，又可利用烟气余热。然而，对于含湿量较高和有SO3之类成分的烟气，其温度一定要保持在露点温度20~30℃以上作为安全余量，以避免冷凝结露，发生糊板、腐蚀和破坏绝缘。 4)烟气成分烟气成分对负电晕放电特性影响很大，烟气成分不同，在电晕放电中电荷载体的迁移不同。在电场中，电子与中性气体分子相撞而形成负离子的概率在很大程度上取决于烟气成分，据统计，其差别是很大的，氦、氢分子不产生负电晕，氯与二氧化硫分子能产生较强的负电晕，其他气体互有区别；不同的气体成分对电除尘器的伏安特性及火花放电电压影响甚大，尤其是在含有硫酐时，气体对电除尘器运行效果有很大影响。 5)烟气压力有经验公式表明，当其他条件确定后，起晕电压随烟气密度而变化，烟气的温度和压力是影响烟气密度的主要因素。烟气密度对除尘器放电特性和除尘性能都有一定影响，如果只考虑烟气压力的影响，则放电电压和气体压力保持一次（正比）关系。在其他条件相同的情况下，净化高压煤气时电除尘器的压力比净化高压煤气时要高，电压高，其除尘效率也高。 6)粉尘浓度电除尘器对所净化的气体的含尘浓度有一定的适应范围，如果超过一定范围，除尘效果会降低，甚至中止除尘过程，因为在除尘器正常运行时，电晕电流是由气体离子和荷电尘粒（离子）两部分组成的，但前者的趋进速度约为后者的数百倍（气体离子
旋风除尘器的工作原理 Revised as of 23 November 2020
旋风除尘器的工作原理 来源：华康环保发布时间：2014-12-5 13:29:42 旋风除尘器的规格型号有很多，但是他们的工作原理都是一样的。下面华康结合旋风除尘器的结构图来分享一下旋风除尘器的工作原理。 旋风除尘器的结构由进气口、圆筒体、圆锥体、排气管和排尘装置组成如图所示 1-筒体；2-锥体；3-进气管；4-排气管；5-排灰口；6-外旋流；7-内旋流；8-二次流；9-回流区 旋风除尘器的工作原理： 旋风除尘器是当含尘气流由切线进口进入除尘器后，气流在除尘器内作旋转运动，气流中的尘粒在离心力作用下向外壁移动，到达壁面，并在气流和重力作用下沿壁落入灰斗而达到分离的目的。 旋转气流的绝大部分沿器壁自圆简体，呈螺旋状由上向下向圆锥体底部运动，形成下降的外旋含尘气流，在强烈旋转过程中所产生的离心力将密度远远大于气体的尘粒甩向器壁，尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和自身的重力沿壁面下落进入集灰斗。旋转下降的气流在到达圆锥体底部后．沿除尘器的轴心部位转而向上．形成上升的内旋气流，并由除尘器的排气管排出。 自进气口流人的另一小部分气流，则向旋风除尘器顶盖处流动，然后沿排气管外侧向下流动，当达到排气管下端时，即反转向上随上升的中心气流一同从诽气管排出，分散在其中的尘粒也随同被带走。 旋风除尘器的优缺点：
设计简单的旋风除尘器体积小，不需要特殊的附属设备，造价较低．阻力中等，器内无运动部件，操作维修方便等优点。它一般用于捕集5-15微米以上的颗粒，因为这种除尘效率可以高达到85%以上。相反它的缺点就是捕集微粒小于5微米的效率不高。
M 版本：A 60℃荷电保持性能测试规范 页码：第1 页共2 页1．0目的和范围 规范迈科新能源有限公司锂离子二次电池芯的60℃荷电保持性能的测试。 适用于迈科新能源有限公司锂离子二次电池芯或客户要求的成品电池60℃荷电保持性能测试。 1．1变更记录 变更日期版本变更内容 2004-8-11 A 新版发行 1．2定义（无） 1．3相关文件和资料 2．0测试仪器 2.1擎天检测柜（BS-9300R）、内阻测试仪（NZY-200）、数显卡尺（分辨率为0.01mm）3．0试验环境 3.1温度：20℃±5℃，相对湿度：45%-75%，大气压力：86kPa~106kPa。 4．0作业内容及方法(客户有特殊要求时，按具体要求的条件测试) 4.1取样：当有重大工艺变更（材料改变）或新产品开发时（含新型号）或常规测试，由测 试员或实验员从检测车间新批次或试验批次电池芯中随机抽取10只，如正常生产批每周每类抽取2批，将电池芯编号，测试并记录其内阻、电压、厚度。 编制审核批准
M 版本：A 60℃荷电保持性能测试规范 页码：第2 页共2 页 4.2 60℃荷电保持能力测试： 步骤： A在环境温度20±5℃，湿度45%-75%的条件下，以1C5A充电至电池芯端电压达 到充电限制电压4.2V时，改为恒压充电直到电流小于或等于0.01C5A。搁置2min 后，再以1C5A电流放电到终止电压3.0V。循环2次。电池芯放电结束后记录第 二次的放电容量及3.6V平台。 B单充电：以1C5A充电，当电池芯端电压达到充电限制电压4.2V，改为恒压充电， 直到充电电流小于或等于0.01C5A。 C电池芯按照规定进行2次循环及单充电后，记录电池芯的内阻、电压、厚度、容量 及平台。然后在环境温度60℃±5℃的条件下，将电池芯开路贮存7天。贮存期间， 测试一周以后的电压，记录数据。七天后将电池芯直接以1C5A放电80 min，再将 电池芯循环三次，记录电池芯直接放电容量和3.6V平台及第一次、第三次的循环 容量和3.6V平台。然后将电池芯单充至3.85V，下夹测内阻，准备入库。 4.3电池芯处理：试验结束后，将所有电池芯按容量、内阻档次分类标识入库。 4.4异常反馈：如果60℃荷电保持性能测试数据有异常，则在测试电池芯电压完成后必须 立即向测试负责人反馈，然后再以书面的形式向技术部、品质部反馈。技术部应立 即对此问题进行分析、试验，以尽快找出原因，消除引起异常的因素。 4.5数据处理：将测试数据及现象详细记录，做成60℃荷电保持性能测试报告，报告经整 理后，上交领导核准，按照批次顺序放入60℃荷电保持性能测试报告文件夹内存档，以备查验。 5. 0判定标准（无） 6．0质量记录 《60℃荷电保持能力测试报告》 7．0附件（无）
影响电除尘器效率分析 河北国华沧东发电有限责任公司（061110）马志国 摘要：电除尘器是一种高效除尘器，在中国的应用始于20世纪30年代。当前，电除尘器在电力、冶金、化工、建材等行业的应用十分广泛。要保持电除尘器长期高效、稳定运行，电除尘器的设计、制造、安装、调试、运行管理和维护都必须正确合理。 关键词：电除尘器；除尘效率；环保 电除尘器是一种高效除尘器。电除尘器在中国的应用始于20世纪30年代，随着工业化水平的提高和电除尘技术的发展，电除尘器从研究、设计、制造、安装、调试和性能测试，已能完全由国内力量完成，这极大地推动和促进了电除尘器在中国的应用和发展。当前电除尘器在电力、冶金、化工、建材等行业的应用十分广泛。 电除尘器在火力发电厂的广泛应用，使除尘效率得到显著提高，烟尘排放浓度和排放量大大降低，这对保护环境和提高电力行业形象起了不可替代的作用。 但是，一切事物都是一分为二的。要保持电除尘器长期高效、稳定运行，电除尘器的设计、制造、安装、调试、运行管理和维护都必须正确合理，其中一个或多个环节欠缺，势必对电除尘器性能产生影响。运行中的电除尘器少数处于良好状态，多数存在这样或那样的问题。今天有责任也有能力发现和修正从电除尘器运行中暴露出来的不足，使之长期高效率、低能耗运行。 1 电除尘器运行状况 电除尘器运行状况差异很大。 例如：1998年以前，天津盘山发电厂电除尘器效率低于95％，不能达到电除尘器设计制造时除尘效率的保证指标。1998年以后，电除尘器经大修改造和调整试验后，目前除尘效率高于99.8％，超过电除尘器原设计指标。 大唐盘电二期新投产的2台机组电除尘器，虽然只有四个电场；验收试验时除尘效率高于99．5％的保证指标。 2 影响电除尘器除尘效率的因素 导致多数电除尘器除尘效率不高的因素很多，而诸多因素又相互关联，在此只能分别叙述。 2.1 电除尘器选型冒进
布袋式除尘器过滤风速的正确选择及设计计算方法 合理地在设计布袋袋式除尘器工作中选定除尘器的过滤风速十分重要。正确地选择过滤风速，不仅对于控制污染、保护环境有重要作用，而且对于提高设备处理含尘气体的能力，降低设备投资从而减少工程造价，也具有极重要的经济意义。那么，如何正确地选定过滤风速呢？下面请跟随笔者一起了解一下过滤风速选择偏低或偏高都有自己的优点和缺点。 过滤风速偏低时，可以提高除尘效率，增强清灰能力，延长清灰周期，从而延长滤袋使用寿命。但是，过滤风速选择偏低，就需要相应的增加除尘器的过滤面积和体积，由此将会带来设备的占地面积亦相应加大，投资增加的问题；过滤风速偏高时，可以减小过滤面积和体积，降低占地面积，降低投资。但是，过滤风速选择偏高，会影响除尘效率，增加清灰难度，过滤阻力增大，降低滤袋使用寿命，带来运行和维护费用增加的问题。实际上，选择风速是一项较复杂的工作，孤立地看待上述优点和缺点是远远不够的，它与粉尘性质、含尘气体的初始浓度、滤料种类、清灰方式有密切的关系。而正确选择过滤风速的关键，首先在于弄清粉尘及含尘气体的性质；其次还要正确理解和认识过滤风速与除尘效率、过滤阻力、清灰性能三者之间的关系。 首先，对于粉尘及含尘气体的性质应该掌握以下几点： 第一，要弄清粉尘的粘性。对布袋式除尘器，粘性的影响更为突出，因为除尘效率及过滤阻力在很大程度上取决于从滤料上清除粉尘的能力。 第二，要弄清粉尘的粒径分布。它是由各种不同粒径的粒子组成的集合体，单纯用平均粒径来表征这种集合体是不够的。 第三，应弄清粉尘的容重或堆积比重，即单位体积的粉尘重量。其中的单位体积包括尘粒本身体积、尘粒表面吸附的空气体积、尘粒本身的微孔、尘粒之间的空隙。弄清粉尘的容重，对通风除尘具有重要意义，因为它与粉尘的清灰性能有密切的联系。 第四，应弄清含尘气体的物理、化学性质，如温度、含湿量、化学成份及性质。 其次，对于过滤风速与除尘效率、过滤阻力、清灰性能三者之间的关系，可以从下述三方面来进行分析： 第一，过滤阻力方面。过滤风速的增减与过滤阻力的增减并不成正比，如果简单地用降低过滤风速的办法来达到降低过滤阻力从而降低运行费用的目的是错误的，因为过滤阻力的变化率较过滤风速的变化率小。 第二，除尘效率方面。我们知道，从除尘机理上说，有惯性效应(包括碰撞、拦截)和扩散效应。对粉尘粒径而言，粒径为1μm以下的微尘，借助扩散效应能有效地捕集，适当降低过滤风速可以提高除尘效率；粒径为5-15μm以内的粉尘，借助惯性效应能有效地捕集，提高过滤风速可以提高除尘效率。第三，清灰性能方面。粉尘的清灰性能与粉尘的性质，即粘性、粒度、容重有极大的关系。粉尘的粘性大、粒度小、容重小，清灰困难，过滤风速应取低一些，反之可取高一些。对某一确定的布袋除尘器，粉尘的清灰性能主要取决于粉尘及其含尘气体的性质，并不是所有的粉尘，只要过滤风速取低些，就可增强清灰能力。 此外，在滤料确定的情况下，降低过滤风速可以延长清灰周期，但是滤袋的寿命并不完全取决于清灰周期。因为当确定了某个过滤风速时，滤袋的不同地方过滤风速相差悬殊。 怎样计算选择袋式除尘器
实验一旋风除尘器、袋式除尘性能实验 一旋风除尘器 1.1实验目的 1.了解旋风除尘器的常用结构型式和性能特点。 2.掌握旋风除尘器的基本原理及基本操作方法。 3.掌握用质量法计算除尘器的除尘效率。 1.2实验原理 旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置。气流作旋转运动时，尘粒在离心力作用下逐步移向外壁，到达外壁的尘粒在气流和重力作用下沿壁面落入灰斗。 1.3设备及用具 1.旋风除尘器：湖南长沙长风教具厂生产； 2.托盘天平； 3.锯木屑或米糠； 4.电源插线板 实验装置如图所示 1.4实验步骤 1.用托盘天平称出发尘量（Gf）； 2.同时启动风机和发尘搅拌器，进行除尘，记下除尘所需要的时间 (T)； 3.除尘结束后，称出被捕集的粉尘量 (Gs)；
4.计算除尘器的除尘效率： %100?=f s G G η 1.5思考题 1、画出旋风除尘器除尘原理示意图; 2、简述旋风除尘器主要应用领域及处理何种含尘废气。 二 袋式除尘器 2.1实验目的 1. 通过本实验，进一步提高对袋式除尘器的结构形式和除尘机理的认识。 2. 掌握袋式除尘器基本操作方法。 2.2实验原理 含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕集于滤料上， 透过滤料的清洁气体由排出口排出。沉积在滤料上的粉尘，通过逆气流清灰的方式， 从滤料表面脱落，落入灰斗。 2.3设备及用具 1.袋式除尘器：湖南长沙长风教具厂生产 2.木屑或米糠 3.电源插线板 实验装置如图所示
2.4实验流程 1. 过滤除尘 关闭阀门T1、打开阀门T2，如下图所示，前后两个双开开关扭至双开位置，两布袋同时过滤，净化后的气体从上部管道排出。 2. 左清灰右过滤 关闭阀门T2、打开阀门T1，正面双开开关旋向右边关位置、后面的双开开关旋向左边关位置，则左边布袋清灰、右边布袋过滤，净化后的气体从上部管道排出。 3.左过滤右清灰 关闭阀门T2、打开阀门T1，正面双开开关旋向左边关位置、后面的双开开关旋向右边关位置，左边布袋过滤，右边布袋清灰，净化后气体从上部管道排出。 2.5实验报告要求 1.画出过滤除尘、左清灰右过滤和左过滤右清灰三个流程工作示意图。 2.影响袋式除尘效率的因素主要有哪些？
电容的特性: 电容器是一种能储存电荷的容器．它是由两片靠得较近的金属片，中间再隔以绝缘物质而组成的．按绝缘材料不同，可制成各种各样的电容器.如：云母．瓷介．纸介，电解电容器等．在构造上，又分为固定电容器和可变电容器．电容器对直流电阻力无穷大，即电容器具有隔直流作用.电容器对交流电的阻力受交流电频率影响，即相同容量的电容器对不同频率的交流电呈现不同的容抗.为什么会出现这些现象呢?这是因为电容器是依靠它的充放电功能来工作的，如图1，电源开关s未合上时．电容器的两片金属板和其它普通金属板—样是不带电的。当开关S合上时，如图2所示，电容器正极板上的自由电子便被电源所吸引，并推送到负极板上面。由于电容器两极板之间隔有绝缘材料，所以从正极板跑过来的自由电子便在负极板上面堆积起来．正极板便因电子减少而带上正电，负极板便因电子逐渐增加而带上负电。电容器两个极板之间便有了电位差，当这个电位差与电源电压相等时，电容器的充电就停上了．此时若将电源切断，电容器仍能保持充电电压。对已充电的电容器，如果我们用导线将两个极板连接起来，由于两极板间存在的电位差，电子便会通过导线，回到正极板上，直至两极板间的电位差为零．电容器又恢复到不带电的中性状态,导线中也就没电流了．电容器的放电过程如图3所示．加在电容器两个极板上的交流电频率高，电容器的充放电次数增多；充放电电流也就增强；也就是说．电容器对于频率高的交流电的阻碍作用就减小,即容抗小,反之电容器对频率低的交流电产生的容抗大．对于同一频率的交流电电．电容器的容量越大，容抗就越小，容量越小,容抗就越大. 第2讲:电容器的参数与分类 在电子产品中，电容器是必不可少的电子器件，它在电子设备中充当整流器的平滑滤波、电源的退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等。由于电容器的类型和结构种类比较多，因此，我们不仅需要了解各类电容器的性能指针和一般特性，而且还必须了解在给定用途下各种组件的优缺点，以及机械或环境的限制条件等。这里将对电容器的主要参数及其应用做简单说明。 1. 标称电容量（C R ）。电容器产品标出的电容量值。云母和陶瓷介质电容器的电容量较低（大约在5000pF 以下）；纸、塑料和一些陶瓷介质形式的电容器居中（大约在0.005uF~1.0uF ）；通常电解电容器的容量较大。这是一个粗略的分类法。 2. 类别温度范围。电容器设计所确定的能连续工作的环境温度范围。该范围取决于它相应类别的温度极限值，如上限类别温度、下限类别温度、额定温度（可以连续施加额定电压的最高环境温度）等。 3. 额定电压（U R ）。在下限类别温度和额定温度之间的任一温度下，可以连续施加在电容器上的最大直流电压或最大交流电压的有效值或脉冲电压的峰值。电容器应用在高电压场和时，必须注意电晕的影响。电晕是由于在介质/ 电极层之间存在空隙而产生的，它除了可以产生损坏设备的寄生信号外，还会导致电容器介质击穿。在交流或脉动条件下，电晕特别容易发生。对于所有的电容器，在使用中应保证直流电压与交流峰值电压之和不得超过电容器的额定电压。 4. 损耗角正切（tg ）。在规定频率的正弦电压下，电容器的损耗功率除以电容器的无功功率为损耗角正切。在实际应用中，电容器并不是一个纯电容，其内部还有等效电阻，它的简化等效电路如附图所示。对于电子设备来说，要求R S 愈小愈好，也就是说要求损耗功率小，其与电容的功率的夹角要小。 5. 电容器的温度特性。通常是以20 ℃基准温度的电容量与有关温度的电容量
一、旋风除尘器的结构与工作原理 浏览字体设置：- 11pt + 10pt 12pt 14pt 16pt 放入我的网络收藏夹 一、旋风除尘器的结构与工作原理 1．结构 旋风除尘器的结构由进气口、圆筒体、圆锥体、排气管和排尘装置组成，如图5-4-1所示。 图5-4-1 旋风除尘器组成结构图 2．工作原理 旋风除尘器的工作原理见动画f5-4-1所示。当含尘气流由切线进口进入除尘器后，气流在除尘器内作旋转运动，气流中的尘粒在离心力作用下向外壁移动，到达壁面，并在气流和重力作用下沿壁落入灰斗而达到分离的目的。 动画f5-4-1 3．旋风除尘器内的流场分析 （1）流场组成 外涡旋——沿外壁由上向下旋转运动的气流。 内涡旋——沿轴心向上旋转运动的气流。 涡流——由轴向速度与径向速度相互作用形成的涡流。 包括上涡流——旋风除尘器顶盖，排气管外面与筒体内壁之间形成的局部涡流，它可降低除尘效率； 下涡流——在除尘器纵向，外层及底部形成的局部涡流。 （2）旋风除尘器内气流与尘粒的运动 含尘气流由切线进口进入除尘器，沿外壁由上向下作螺旋形旋转运动，这股向下旋转的气流即为外涡旋。外涡旋到达锥体底部后，转而向上，沿轴心向上旋转，最后经排出管排出。这股向上旋转的气流即为内涡旋。向下的外涡旋和向上的内涡旋，两者的旋转方向是相同的。气流作旋转运动时，尘粒在惯性离心力的推动下，要向外壁移动。到达外壁的尘粒在气流和重力的共同作用下，沿壁面落入灰斗。 气流从除尘器顶部向下高速旋转时，顶部的压力发生下降，一部分气流会带着细小
的尘粒沿外壁旋转向上，到达顶部后，再沿排出管外壁旋转向下，从排出管排出。这股旋转气流即为上涡旋。如果除尘器进口和顶盖之间保持一定距离，没有进口气流干扰，上涡旋表现比较明显。 对旋风除尘器内气流运动的测定发现，实际的气流运动是很复杂的。除切向和轴向运动外还有径向运动。特·林顿（T.Linden）在测定中发现，外涡旋的径向速度是向心的，内涡旋的径向速度是向外的，速度分布呈对称型。 （3）切向速度 切向速度是决定气流速度大小的主要速度分量，也是决定气流中质点离心力大小的主要因素。 切向速度的变化规律为： 外涡旋区：r↑，切向速度ut↓； 内涡旋区：r↑，切向速度ut↑。 图5-4-2所示为实测的除尘器某一断面上的速度分布和压力分布。 从该图可以看出，外涡旋的切向速度是随半径r的减小而增加的，在内、外涡旋交界面上，达到最大。可以近似认为，内外涡旋交界面的半径r0≈（0.6～0.65）r p（r p为排出管半径）。内涡旋的切向速度是随r的减小而减小的，类似于刚体的旋转运动。 旋风除尘器内某一断面上的切向速度分布规律可用下式表示： 外涡旋 v r1/n r=c （5-4-1） 内涡旋 v t/r=c' （5-4-2） 式中 v t——切向速度；
精心整理 电除尘器高频电源 一、概述 除尘器高频高压电源是国际上先进的电除尘器供电新型电源，具有完全自主知识产权，我国一些生产商在专业生产电除尘用高压电源技术上处于领先地位。 该产品与传统的可控硅控制工频电源相比性能优异，具有输出纹波小、平均电压电流高、体积小、重量轻、集成一体化结构、转换效率与功率因数高、采用三相平衡供电对电网影响小等多项显着优点。特别是可以较大幅度地提高除尘效率，所以它是传统可控硅工频电源的革命性的更新换代产品，实现了电除尘器供电电源技术水平质的飞跃。 工频电源与高频电源原理结构图二、 ▲ ▲ ▲ ▲更好的电源适应性：与工频电源相比，高频电源的适应性更强。高频电源的输出由一系列的高频脉冲构成，可以根据电除尘器的工况提供最合适的电压波形。间歇供电时，供电脉宽最小可达到1ms，而工频电源最小为10ms,可任意调节占空比，具有更灵活的间歇比组合，可有效抑制反电晕现象，特别适用于高比电阻粉尘工况。 ▲更好的火花控制特性：高频电源的火花关断时间<10μs而工频电源需10ms，火花能量很小，电场恢复快，提高了电场的平均电压，从而可提高了除尘效率。 ▲完善的保护功能：为保证设备的安全可靠运行，具有输入过流、IGBT过流过热、输出开路短路保、直流母线电压过低、IGBT散热器和变压器油过热、油箱压力过高、油箱油位过低等保护，基本上是属于免维护的产品。
▲方便的调试界面：方便的调试界面：高频电源一般安装于除尘器顶部，JHGP高频电源装有液晶触摸人机界面，在就地可完成开停、设定参数、查看各种运行参数等功能，大大提高设备调试的方便性。 ▲标准的联络通讯能力：标准的联络通讯能力：采用标准的MODBUS协议通讯，可以方便与上位机系统通讯，实现远程管理和系统集成。 ▲更方便的安装方式：高频电源采用集成一体化结构，体积更小、重量更轻，高频电源直接安装在电除尘器顶部，节省配电室空间，节省大部分信号电缆和控制电缆，减少安装费用。高压出线位置及轮子位置与工频整流变压器完全一样，非常适合电源的改造。 三、 高频电源与工频电源性能比较表 值电压要低 在此情况下， 采用高频电源还具有节约电耗的效益，同样以300MW机组电除尘器为例，以节电40%、年运行时间5500小时计算，每年可节约电耗304万度，节电效益为91万元。 五、高频电源是新建和改造电除尘器的首选供电设备 1、新的环保要求给电除尘器和供电电源提出了新的课题。十多年来我国环保形势已发生了巨大的变化，作为大气污染治理的主战场——火力发电厂装机容量增加了三倍，单机机组由300、600Mw发展到900、1000Mw;粉尘允许排放浓度由200mg/m3降到50mg/m3;电站脱硫技术迅速发展，尤其是干法脱硫后要处理的粉尘浓度高达800-2000g/m3，这就要求电除尘器的除尘效率在99.99%以上，这些都给电除尘器本体和供电电源以及振打装置等提出了新的课题 2、电除尘器(ESP)是国际上公认的高效率除尘设备，具有运行可靠、维护方便及电耗低等优点。过去、现在和将来在火力发电厂、钢铁、冶金、造纸、水泥、轻纺、化工等领域都是除尘的主要手段。电除尘器是环保设备，凡是电除尘器都需要供电电源配套。
除尘器的除尘效率计算除尘器效率是评价除尘器性能的重要指标之一。它是指除尘器从气流中兵捕集粉尘的能力，常用除尘器全效率、分级效率和穿透率表示。 1．全效率计算 （1）质量算法 含尘气体通过除尘器时所捕集的粉尘量占进入除尘器的粉尘总量的百分数称为除尘器全效率，以η表示。如图5-2-1所示，全效率η的定义式为： η=G G 13?100%=G G G 1 21-?100% （5-2-1） 式中 G1——进入除尘器的粉尘量，g/s ； G2——从除尘器排风口排出的粉尘量，g/s ； G3——除尘器所捕集的粉尘量，g/s 。 （2）浓度算法 如果除尘器结构严密，没有漏风，除尘器入口风量与排气口风量相等，均为L ，则式（5-2-1）可改写为: η=Ly Ly Ly 1 21-?100% （5-2-2） 式中 L ——除尘器处理的空气量，m3/s ； y1——除尘器进口的空气含尘浓度，g/m3； y2——除尘器出口的空气含尘浓度，g/m3。 公式（5-2-1）要通过称重求得全效率，称为质量法，用这种方法测出的结果比较准确，主要用于实验室。在现场测定除尘器效率 时，通常先同时测出除尘器前后的空气含尘浓度，再按公式 图5-2-1 除尘器粉尘量之间的关系 （5-2-2）求得全效率，这种方法称为浓度法。含尘空气管道内的浓度分布既不均匀又不稳定，要测得准确的结果是比较困难的。
（3）多台除尘器串联总效率 在除尘系统中为提高除尘效率常把两个除尘器串联使用（如图5-2-2所示），两个除尘器串联时的总除尘效率为： η =η1+η2(1-η1)=1-(1-η1)(1-η2) （5-2-3） 式中 η0——除尘系统的除尘总效率； η1——第一级除尘器效率； η2——第二级除尘器效率。 应当注意，两个型号相同的除尘器串联运行时，由于它们处理粉尘的粒径不同，η1和η2是不相同的。 n个除尘器串联时其总效率为 η0=(1-η1)(1-η2) (1-η n ) （5-2-4） 图5-2-2 两级除尘器除尘系统 2．穿透率 有时两台除尘器的全效率分别为99%或99.5%，两者非常接近，似乎两者的降尘效果差别不大。但是从大气污染的角度去分析，两者的差别是很大的，前者排入大气的粉尘量要比后者高出一倍。因此，对于高效除尘器，除了用除尘器效率外，还用穿透率P表示除尘器的性能。其计算式为： P=(1-η)?100% （5-2-5） 3．除尘器的分级效率 除尘器全效率的大小与处理粉尘的粒径有很大关系，例如有的旋风除尘器处理40ηm以上的粉尘时，效率接近100%，处理5ηm以下的粉尘时，效率会下降到40%左右。因此，只给出除尘器的全效率对工程设计是没有意义的，必须同时说明试验粉尘的真密度和粒径分布或该除尘器的应用场合。要正确评价除尘器的除尘效果，必须按粒径标定除尘器效率，这种效率称为分级效率。 如果除尘器进口处粉尘的粒径分布为f1(dc) 、空气含尘浓度为y1，那末进入除尘器的粒径
引言 引言 随着人类社会的发展与进步，人们对生活质量和自身的健康越来越重视，对空气质量也越来越关注。然而人们在生产和生活中，不断的向大气中排放各种各样的污染物质，使大气遭到了严重的污染，有些地域环境质量不断恶化，甚至影响人类生存。在大气污染物中粉尘的污染占重要部分，可吸入颗粒物过多的进入人体，会威胁人们的健康。所以防治粉尘污染、保护大气环境是刻不容缓的重要任务[1]。 除尘器是大气污染控制应用最多的设备，其设计制造是否优良，应用维护是否得当直接影响投资费用、除尘效果、运行作业率。所以掌握除尘器工作机理，精心设计、制造和维护管理除尘器，对搞好环保工作具有重要作用[2]。 工业中目前常用的除尘器可分为：机械式除尘器、电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器等。 机械式除尘器包括重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器等。重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的除尘装置，主要用于高效除尘的预除尘装置，除去大于40μm以上的粒子。惯性除尘器是借助尘粒本身的惯性力作用使其与气流分离，主要用于净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘。旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置，多用作小型燃煤锅炉消烟除尘和多级除尘、预除尘的设备[12]。 本次设计为旋风除尘器设计，设计的目的在于设计出符合要求的能够净化指定环境空气的除尘设备，为环保工作贡献一份力量。设计时力求层次分明、图文结合、内容详细。此设计主要由筒体、锥体、进气管、排气管、排灰口的设计计算以及风机的选择计算等组成，在获得符合条件的性能的同时力求达到加工工艺简单、经济美观、维护方便等特点。 1
大气课程设计 2 第一章旋风除尘器的除尘机理及性能 1.1 旋风除尘器的基本工作原理 1.1.1 旋风除尘器的结构 旋风除尘器的结构如图2-1所示，当含尘气体由进气管进入旋风除尘器时，气流将由直线运动转变为圆周运动，旋转气流的绝大部分延器壁呈螺旋形向下，朝椎体流动。通常称为外旋气流，含尘气体在旋转过程中产生离心力，将重度大于气体的尘粒甩向器壁。尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力延壁面下落，进入排灰管。旋转下降的外旋气流在到达椎体时，因椎体形状的收缩而向除尘器中心靠拢。根据“旋转矩”不变原理，其切向速度不断增加。当气流到达椎体下端某一位置时，即以同样的旋转方向从旋风除尘器中部，由下反转而上，继续做螺旋运动，即内旋气流。最后净化气体经排气管排除旋风除尘器外，一部分未被捕集的尘粒也由此遗失。 1—排气管2—顶盖3—排灰管 4—圆锥体5—圆筒体6—进气管 图1—1 旋风除尘器 1.1.2用途及压力分布 用途： 旋风除尘器适用于各种机械加工，冶金建材，矿山采掘的粉尘粗、中级净化。一般用于捕集5-15微米以上的颗粒．除尘效率可达80％以上。机械五金、铸造炉窖、家具木业、机械电子、化工涂料、冶金建材、矿山采掘等粉尘旋风分离、