第二节 电除尘的基本原理
一、基本原理
电除尘器是利用直流高压电源产生的强电场使气体电离，产生电晕放电，进而使悬浮尘粒荷电，并在电场力的作用下，将悬浮尘粒从气体中分离出来井加以捕集的除尘装置。电除尘器有许多类型和结构，但它们都是由机械本体和供电电源两大部分组成的，都是按照同样的基本原理设汁的。如图2-1所示。为管式电除尘器工作原理示意图。
实现电除尘的基本条件是：
(1)由电晕极和收尘极组成的电场应是极不均匀的电场，以实现气体的局部电离。
(2)具有在两电极之间施加足够高的电压，能提供足够大电流的直流高压电源，为电晕放电、尘粒荷电和捕集提供充足的动力。
(3)电除尘器应具备密闭的外壳，保证含尘气流从电场内部通过。
(4)气体中应含有电负性气体，以便在电场中产生足够多的负离子，来满足尘粒荷电的需要。
(5)气体流速不能过高或电场长度不能太短，以保证荷电尘粒向电极驱进所需的时间。
(6)具备保证电极清洁和防止二次扬尘的清灰和卸灰装置。
二、电除尘器分类 由于各行业工艺过程不同，烟气性质各异，粉尘特性有别，对电除尘器提出的要求不同。因此，出现了不同类型的电除尘器，现将各种类型的电除尘器按以下分类方式介绍其各自的特点。1、按电极清灰方式不同分为干式、湿式、雾状粒子捕集器和半湿式电除尘器
（1） 干式电除尘器。在干燥状态下捕集烟气中的粉尘，沉积在收尘极上的粉尘借助机械振打清灰的称为干式电除尘器。这种电除尘器振打时，容易使粉尘产生二次扬尘，对于高比电阻粉尘，还容易产生反电晕，所以设计干式电除尘器时，应充分考虑这两个问题。大、中型电除尘器多采用干式，干式电除尘器捕集的粉尘便于处置和利用。干式电除尘器的结构示意图如图2-2所示。
（2） 湿式电除尘器。收尘极捕集的粉尘，采用水喷淋或适当的方法在收尘极表面形成一层水膜，使沉积在收尘极上的粉尘和水一起流到除尘器的下部而排出，采用这种清灰方法的称为湿式电除尘器。这种电除尘器不存在粉尘二次飞扬的问题，除尘效率高，但电极易腐蚀，需采用防腐材料，且清灰排出的浆液会造成二次污染。
原油电脱盐的基本原理
存在于原油中的水和溶于水的盐份，一般可以通过洗涤罐和沉降罐依靠油水密度差的重力沉降来脱去水和盐，但是由于原油中的水与油是以乳化液的小水滴形式存在时，仅靠此法来脱水和脱盐，则效率低，效果差，难以脱净，不能满足炼油厂深度加工对原油品质指标的要求。国内外技术专家仔细深入地研究了原油中以乳化状态下存在的小水滴在原油中运动的种种特性，提出了施加高压电，加破乳剂，加温和注水混合等一系列综合措施与技术参数，借助物理凝聚与分离相结合的方法，可以达到高效脱净原油中水和盐的目的。
一、 原油中微小水滴的受力与运动分析
在原油电脱盐过程中，原油和水（含盐）的分离主要还是依靠油水密度差的重力沉降来实现的，但是这个密度差很小，水滴在粘稠的原油中沉降时受到可观的阻力，影响分离速度。
根据斯托克斯定律：粒子（小水滴）在介质（原油）中沉降时受到的摩擦阻力可以表示为：F=6πηru
式中：f 为粒子在沉降中受到的摩擦阻力
η为介质粘度系数
r 为粒子的半径
u 为粒子的沉降速度
而在粘稠的介质（原油）中，粒子（小水滴）的沉降速度 u 又可以表示为：
式中：d 为粒子直径
△p 为油水密度差
g 为重力加速度
可见，增大油水密度差△p 和减小分散介质的粘度η均有利于加大水滴的沉降速度，而沉降速度又与水滴直径平方成正比，所以在原油电脱盐中，我们要力图控制各种因素，创造条件使微小的水珠聚结变大，加速水滴沉降的油水分离过程。
二、 破乳剂对原油电脱盐的作用
微小水珠聚结变大成大水滴的主要障碍是其表面有一层坚固的乳化膜，而破乳剂具有亲水亲油两种基因结构，它比乳化剂形成乳化膜具有更小的表面张力和更高的表面活性，使用破乳剂更可破坏乳状液的稳定性，使小水珠易于聚结。
乳化液的具体特性与原油及其中存在的乳化剂有关，目前国内外尚无广谱效力的破乳剂可供工业上通用，因而对每一种原油而言，均要通过具体的实验评价，才能选出一种（或几种）有针对性的有效破乳剂型号，其评选的标准是破乳速度快，油水界面清楚，脱后油中含水少，脱出水中含油少，用量少，价格低，毒性小。在特殊情况下，也有采用几种破乳剂按一定比例进行复配的方法，对付某些原油，破乳效果比使用单一破乳剂效果好。
电除尘器的基本原理
一, 基本原理:
电除尘器是在两曲率半径相差较大的金属阳极和阴极上，通过高压直流电，维持一个足以使气体电离的静电场。气体电离后所生成的电子、阴离子和阳离子，吸附在通过电场的粉尘上，而使粉尘获得电荷，荷电粉尘在电场力的作用下，便向电极性相反的电极运动而沉积在电极上，达到粉尘和气体分离的目的。
二，基本原理示意图：
当电晕极上施加负性高压电且电压达到一定值时，电晕极的金属线表面出现青蓝色光并发出嘶嘶声，这种现象叫电晕放电。本厂电除尘器按电极清灰方式分类属干式电除尘器,即在干燥状态下捕集烟气中的粉尘,沉积在除尘板上的粉尘借助机械振打清灰,该种振打式清灰方式易造成粉尘的二次飞扬。本厂振打方式采用顶部电磁振打。 高压直流电 绝缘子
收尘极（管）
电晕极（线）
含尘气体 净化气体
灰斗 整流器
变压器
电源 三，电除尘的几个基本物理过程：
（1），气体的电离。 可分为两类：自发电离和非自发电离，非自发电离是在外界能量作用下产生的，如气体受到X光紫外线或其它辐射线照射时产生的电离。自发电离能是在高压电场作用下产生的，不需要外加能量。气体的非自发电离和和自发电离，通过气体的电流并不一定与电位差成正比，当电流增大到一定程度时，即使再增加电压，电流也不会增大，而是形成饱和电流。
（2）， 悬浮尘粒的荷电。 在电除尘电场中，尘粒的荷电量与尘粒直径、电场强度和停电时间有关。尘粒荷电有两种方式：电场荷电和扩散荷电。所谓电场荷电是电场中离子的依附荷电。扩散荷电是由于离子扩散现象产生的，对于尘粒直径大于0.5μm的场合以电场荷电为主；小于0.2μm的以扩散荷电为主,对于工业电除尘器来讲,电场荷电最为重要。
（3）， 荷电尘粒向电极的运动。一般来讲，荷电尘粒在除尘器中受四种力的作用，其运动服从牛顿定律，这四种作用力分别是：1） 重力 F=mg ，2 ）静电力 F=Eq ，3 ）惯性力F=mdω/dt，4） 介质阻力，服从斯托克定律：F=6πaηω，结论，ω=0.11aE2/η即荷电尘粒的速度ω与尘粒直径a成正比，与电场强度E的平方成正比，与介质的粘度η成反比。
第一章 电路的基本概念和基本定理
第一节 电路和电路模型
目标：掌握电路的作用和构成及电路模型的概念。
1-1手电筒电路
电路和电路模型基本概念
1.电路特点：
电路设备通过各种连接所组成的系统，并提供了电流通过途径。
2. 电路的作用：
图 1-1 电路模型
(1) 实现能量转换和电能传输及分配。
(2) 信号处理和传递。
3． 电路模型：理想电路元件：突出实际电路元件的主要电磁性能，忽略次要因素的元件；把实际电路的本质特征抽象出来所形成的理想化的电路。即为实际电路的电路模型；
例图 1-1 ：最简单的电路——手电筒电路
4 ．电路的构成：电路是由某些电气设备和元器件按一定方式连接组成。
（1）电源：把其他形式的能转换成电能的装置及向电路提供能量的设备，如干电池、蓄电池、发电机等。
（2）负载：把电能转换成为其它能的装置也就是用电器即各种用电设备，如电灯、电动机、电热器等。
（3）导线：把电源和负载连接成闭合回路，常用的是铜导线和铝导线。
（4）控制和保护装置：用来控制电路的通断、保护电路的安全，使电路能够正常工作，如开关，熔断器、继电器等。
第二节、电路的基本物理量
目标：
掌握电路基本物理量的概念、定义及有关表达式；
了解参考方向内涵及各物理量的度量及计算方法。 重点：各物理量定义的深刻了解和记忆。
一：电流、电压及其参考方向
1．电流
(1) 定义：带电粒子的定向运动形成电流，单位时间内通过导体横截面的电量定义为电流强度。
(2) 电流单位：安培 (A) ， 1A ＝ 10³mA ＝ 10^6μA ， 1 kA ＝ 10³ A
(3) 电流方向：规定正电荷运动的方向为电流的实际方向。电流的大小和方向不随时间的变化而变化为直流电，用I表示 ，方向和大小随时间的变化而变化为交流电，用i表示。任意假设的电流流向称为电流的参考方向。
（4）标定：在连接导线上用箭头表示，或用双下标表示。
