粉尘比电阻常识

电除尘专栏35期粉尘比电阻的测定方法关键词：电除尘电除尘器粉尘比电阻本期专栏我们将介绍粉尘比电阻的测定方法。

粉尘比电阻的测定的意义在于，之前的专栏中曾经介绍过“鉴于电除尘器的收尘原理，干式电除尘器对粉尘工况比电阻有一定要求，一般适用于104Ωdot;cm～1011Ωdot;cm”，既然电除尘器对粉尘比电阻有这么严格的要求，所以在选择除尘器型式之前和在考查电除尘器收尘性能时均应将粉尘比电阻纳入考查范围。

测定粉尘比电阻的方法根据测试地点可分为有实验室和现场两大类。

不论是何种测试方法得到的结果都只是一种宏观的仅作为互相比较的数值，因此测定出来的粉尘比电阻又称为表观比电阻。

顾名思义，实验室测试主要是在实验室内对粉尘比电阻进行的测试，而现场测试能够就地测试粉尘比电阻，不用将灰样“搬来搬去”，测试结果准确度、可靠度更高。

本期分别介绍这两类具体的测定方法、测试步骤及设备结构。

在文章的最后还将介绍一种目前国内比较流行且测试较准确的粉尘比电阻现场测试仪器，供大家参考。

一、实验室测定方法实验室测定粉尘比电阻的方法主要有三种。

（1）圆板法。

如图1所示，在两块圆板电极之间夹着堆积的粉尘，向圆板电极通以直流电压，测定其间电压和电流，按下式计算该粉尘层的比电阻。

式中：ρ—粉尘比电阻，Ωdot;cm；I—电流，A；V—电压，V；d—电极间隙，cm；A—电极面积，cm2。

其具体步骤如下：将尘样倒入圆盘，用刮刀刮平；缓慢地放下上园板电极，与尘样接触；将圆盘放入测定室，调节温度和湿度；作伏安特性记录，直到粉尘层被击穿，再另换试样，重复进行三次；按照击穿电压的80%及相应的电流值计算比电阻dot;。

图1圆板法比电阻测定仪1—尘盘；2—屏蔽环；3—气隙（0.8mm）；4—机械导向（绝缘）；5—电流表；6—可动电极（2）针——圆板法。

此法是将针状放电极和板电极相对配置，如图2所示。

板电极上留有0.8mm间隙，两侧引出一根细金属丝，且与板绝缘。

名词解释1.阻力径：在相同黏性的气体中，速度v相同时，粉尘所收到的阻力P D与圆球受的阻力相同时的圆球直径。

2. 分散度：粉尘整体组成中各种粒度的尘粒所占的百分比。

3比电阻：单位面积、单位厚度粉尘的电阻4.尘肺病：指工人长期大量吸入作用环境中悬浮粉尘而引起肺部组织纤维性病变的总称。

5.粉尘测定：是用科学的方法对生产环境空气中粉尘的含量及物理化学性质状态进行测定、分析和检查的工作。

6.煤尘爆炸界限：井下空气呈悬浮状态的煤尘只有在一定的浓度范围内才能发生爆炸，这个范围呈煤尘爆炸界限7煤尘爆炸的下限浓度：单位体积空气中能够发生爆炸的最低煤尘含量8煤尘爆炸的上限浓度：单位体积空气中能够发生爆炸的最高煤尘含量9沉降速度：当阻力、浮力、重力平衡时，尘粒的沉降速度达到最大的也是恒定的数值，尘粒即以数值作等速沉降，此时的速度称为尘粒的沉降速度。

10粒度分布曲线：在坐标纸上，横轴表示粒径（用x代表或dp代表），纵轴表示相应粒径所占的百分比（y），根据实测结果，按划分的粒级画成柱状图（即分散度Pi），连接各柱面的中点，即为粒度分布曲线，也叫频率曲线。

11生产粉尘：在生产或建设过程中能够较长时间成悬浮状态存在于空气中的团体微颗粒。

12.矿尘：一般指矿物开采或加工过程中产生的微细固体集合体。

13斯托克斯径：在同一流体与颗粒的密度相同，沉降速度相等的圆球直径。

14空气动力径：在静止的空气中，尘粒的沉降速度与密度为1g/cm3每立方厘米的圆球的沉降速度相同时的圆球直径。

15矿尘浓度：单位体积矿井空气中所含悬浮粉尘量。

16.尘肺病的分类：（1）硅肺病：在生产过程中长期吸入大量含游离二氧化硅的粉尘引起的以肺纤维化改变为主的肺部疾病，从事岩巷掘进、开采。

（2）煤硅肺病：长期吸入大量含有煤层，游离SO2的粉尘所引起的尘肺病，从事岩巷、掘进开采。

（3）煤肺病：长期吸入含有大量煤尘而引起的尘肺病，从事单一煤尘的矿工。

17比表面积：每单位质量（体积）粉尘的表面积18布朗运动：对于很小的尘粒，受到的流体分子各个方面的撞击作用将不再平衡而抵消，这将导致尘粒会呈现随机的不规则运动19.综合防尘技术：用各种技术手段来减少粉尘的产生及其危害，习惯称为综合防尘技术。

粉尘与防尘技术关系密切的理化特性粉尘的理化性质是指粉尘本身固有的各种物理、化学性质。

粉尘具有的与防尘技术关系密切的特性有：密度、粒径、分散度、安息角、湿润性、粘附性、爆炸性、荷(带)电性、比电阻、凝并等。

一、粉尘密度粉尘密度有堆积密度和真密度之分。

自然堆积状态下单位体积粉尘的质量，称为粉尘堆积密度(或称容积密度)。

密实状态下单位体积粉尘的质量，称为粉尘真密度(或称尘粒密度)。

二、粉尘粒径粉尘粒径是表征粉尘颗粒大小的最佳代表性尺寸。

对球形尘粒，粒径是指它的直径。

实际的尘粒形状大多是不规则的，一般也用粒径来衡量其大小，然而此时的粒径却有不同的含义。

同一粉尘按不同的测定方法和定义所得的粒径，不但数值不同，应用场合也不同。

因此，在使用粉尘粒径时，必须了解所采用的测定方法和粒径的含义。

例如，用显微镜法测定粒径时，有定向粒径、定向面积等分粒径和投影面积粒径等；用重力沉降法测出的粒径为斯托克斯粒径或空气动力粒径3用光散射法测定时，粒径为体积粒径。

在选取粒径测定方法时，除需考虑方法本身的精度、操作难易程度及费用等因素外，还应特别注意测定的目的和应用场合。

在给出或应用粒径分析结果时，也应说明或了解所采用的测定方法。

三、粉尘分散度粉尘分散度即粉尘的粒径分布。

粉尘的粒径分布可用分组（按粉尘粒径大小分组）的质量百分数或数量百分数来表示。

前者称为质量分散度，后者称为计数分散度。

粉尘的分散度不同，对人体的危害以及除尘机现和采取的除尘方式也不同。

因此，掌握粉尘的分散度是评价粉尘危害程序，评价除尘器性能和选择除尘器的基本条件。

由于质量分散度更能反映粉尘的粒径分布对人体和除尘器性能的影响，所以在防尘技术中多采用质量分散度。

国内已生产出多种测定粉尘质量分散度的仪器，有不少单位已在使用。

四、粉尘安息角将粉尘自然地堆放在水平面上，堆积成圆锥体的锥底角称为粉尘安息角。

安息角也称休止角、堆积角，一般为35-55。

将粉尘置于光滑的平板上，使此平板倾斜到粉尘开始滑动时的角度，为粉尘滑动角，一般为30-40。

影响电除尘器除尘效果与操作方法一、影响电收尘的性能的主要因素：电收尘器的性能除了与结构有关外，在很大程度上受烟尘性能和操作条件的影响。

其影响因素主要有：粉尘的比电阻值、含尘浓度、粉尘颗粒组成、气体成分、温度、湿度、露点值、含硫量、收尘的漏风、电极肥大、电极操作等。

1、烟气性能的影响1.1 粉尘比电阻的影响每平方厘米面积上高为1cm的粉料柱，沿高度方向测定的电阻值，称为粉尘的比电阻，单位为“欧姆•厘米”。

粉尘的比电阻是衡量粉尘导电性能的指标，它对电收尘器的性能影响极大。

粉尘的比电阻在104~1011Ω•cm范围内时收尘效率比较高。

当电收尘电阻在104Ω•cm以下时，带电尘粒在到达极板的瞬间就被中和，甚至带上正电荷，这样便很容易脱离沉淀极而重新进入气流中，从而大大降低电收尘效率。

比电阻在1011Ω•cm以上的粉尘，当粉尘沉淀到沉极板时，其所带电荷很难中和，而且会逐渐在沉积板上形成负电场，电场逐渐升高，以不能适应在充满气体的疏松的覆盖层孔隙中发生离子，中和了部分带负电荷的尘粒，这就是通称的“反电晕”，与此同时，由于沉淀极放出正离子使电收尘之间的电场改变为类似于两个尖端所构成的电场，这种电场在不高的电压下很容易很击穿。

因此，当粉尘比电阻大于1011Ω•cm时，电收尘的效率显著下降。

所以，只有粉尘的比电阻在104~1011Ω•cm范围内时，带负电荷的尘粒到达沉淀极板后，中和以适当的速度进行，收尘效率高。

这是收尘器运行最理想的区域，在这个区域内收尘效率与比电阻值的变化没有多大关系。

操作方法：要求收尘前端的增湿塔的喷水一定要掌握一定量与一定的压力，根据收尘效果适时调整收尘器内的比电阻的大小，提高收尘效率，注意一点，增湿塔喷头的调整与选用雾化效果一定要好，不然会使增湿塔湿底，降低收尘效率。

1.2 含尘浓度的影响气体含尘浓度的增加，使粉尘离子也增多，尽管它们形成的电晕电流不大，但其形成的窨电荷却很大，严重地抑制电晕电流的产生，使尘粒不能获得足够的电荷，致使收尘效率降低。

名词解释粉尘的比电阻粉尘的比电阻是指粉尘与电流之间的电阻关系。

它是衡量粉尘导电性的重要参数，对于火灾爆炸的风险评估和防控措施的制定具有重要意义。

本文将从粉尘的基本特性、导电机理和比电阻的意义等方面展开论述。

一、粉尘的基本特性粉尘是一种细小颗粒状物质，在日常生活和工业生产中广泛存在。

它们具有多种来源，包括生物颗粒、矿石、化学物质等。

由于粒径较小，粉尘具有良好的悬浮性，可以在空气中自由分散和传播。

此外，粉尘还具有较大的比表面积，表面吸附能力强，容易与周围环境发生反应。

二、导电机理粉尘的导电性是指粉尘颗粒之间的导电行为。

在大部分情况下，纯净的粉尘颗粒是无法导电的，但当粉尘中存在导电物质时，如金属或者含有金属成分的化合物，导电行为就会发生。

导电物质能够在粉尘颗粒的表面形成电子输运网络，从而实现电荷的传导。

三、比电阻的意义粉尘的比电阻是衡量粉尘导电性质的关键参数之一，它反映了粉尘导电行为的强弱。

比电阻的测量可以通过两点法或四点法进行，即在测试样品上施加不同电压，通过测量样品上的电流来计算得出。

相同粉尘样品在不同的电场强度下，比电阻的数值也会发生变化。

对于粉尘的比电阻数值来说，常见的是以为单位的兆欧姆（MΩ）。

比电阻数值越小，表明粉尘的导电能力越强；反之则说明导电能力较弱。

通过比电阻的测量，可以判断粉尘是否对静电放电具有高敏感性，从而评估其火灾爆炸的风险程度。

当比电阻低于某一特定范围时，就意味着粉尘具有较高的火灾爆炸风险，需要采取相应的防控措施。

另外，比电阻还与粉尘爆炸的能量释放有关。

当粉尘在电场作用下发生导电行为时，会产生高温和火焰，导致爆炸发生。

粉尘的比电阻决定了导电过程中能量的耗散程度，比电阻越低，粉尘导电时释放的能量就越大，火灾爆炸的风险也就越高。

四、防控措施根据粉尘的比电阻数值，可以制定相应的防控策略。

当比电阻较低时，表明粉尘导电性较强，很容易在电场作用下发生导电行为和火灾爆炸。

在这种情况下，应采取措施来减少或消除静电积聚和放电路径，如增加导电通道、加装接地装置、定期清理积尘等，以降低火灾爆炸的风险。

实验九粉尘比电阻的测定方法粉尘比电阻的测定是间接进行的，即先测出通过粉尘层的电流I<A)、电压降OV(V)及粉尘层的几何尺寸，然后按下式计算粉尘的比电阻pa CSZ " cm)样品粉尘层的形成方法、孔隙率、粒径、测量时的外加电压及电场强度等均影响比电阻的测定结果。

在现场或实验室的循环风道中测定时，针板电极法是利用针状电极的电晕放电使气流中的粉尘沉积到圆盘电极(主电极)上，圆筒电极法可用等速采样的方法利用小旋风子将粉尘收集在圆筒电极内。

实验室测定时一般是人工加人尘样。

为了能代表实际气流中粉尘的粉径分布，尘样应由气流等速采样获得，而不应从灰斗中取灰。

为了模拟电除尘器的工作条件，一般要在接近粉尘层的击穿电压(击穿电压的8000^-95写)的条件下进行测定。

1.3. 1 现场工况测试现场工况测试装置如附图4。

圆筒电极一般用笋50mm 的，小旋风子集尘器一般用笋40mm的，均有成品可购。

操作要点如下:(1)按附图4装置预装、预测空载电阻值。

(2)在现场管道上安装粉尘比电阻测定装置，开动抽气机，等速采样收集粉尘样品直至充满圆筒空腔(以前后两次电阻值不变为充满的判断依据)。

(3)RCJ-3型绝缘电阻仪操作要点是:①接通电源前，将电源开关置于“关”位，测试电压开关置于“0”位，测试开关置于“放电”位，倍率开关置于“X1”位，+}”调整旋钮置于中间位，接地线妥善接地。

②仪器接人额定电压，电源开关扳至“开”位时，红色指示灯亮，预热15min后，调“co”调整旋钮使表针至“co”处，然后将倍率开关扳至“满度”位，用小螺丝刀微调满度校准使指针至满度“1”位。

测试前应反复进行“co”，“满度”调试。

③扳动测试电压开关，选择所需测试电压，根据尘样阻值大小选择适当“倍率”(此时如表针偏离“co”处，应调节co调整旋钮，使表针指在+}，。

随后将测试开关扳至“测试”位置，此时表头读数乘以倍率，再乘以测试电压系数(100 V为1,250V 为2. 5,500V为5,1000V为10)，即为粉尘电阻值。