静电除尘器受安装质量的影响

l=JIN摘要如果在安装静电除尘器时存在安装缺陷，那么不仅除尘器的运行安全会受到影响，同时静电除尘器的使用寿命也会受到负面的影响。一台设计或者制造时稍有缺陷的除尘器，如果该缺陷在安装过程中被及时发现并采取相应的补救措施，那么极有可能在后续的运行中保持良好的状态；如果安装质量不高则会使制造设计都非常完善的除尘器在运行时出现问题。因此，静电除尘器的安装对于保证静电除尘器高效运行是非常必要的。关键词静电除尘器安装质量除尘效率1静电除尘器的工作原理通过下面的实验，介绍静电除尘的原理，静电除尘示意图（见图1）。取直径为15cm的铝板和钢针一根，将它们分别装上一根绝缘良好的塑料棒，然后再分别固定在铁架台上（见图2）。调节两铁架台间距离，使钢针的尖端离开铝板的距离约6-8nm,用导线将铝板和钢针分别与静电感应起电机的正、负电极相连接。点燃蚊香，放在铝板和钢针之间，蚊香与钢针相距1-1.5cm。实验时，让静电起电机起电使铝板和钢针带电，此时，蚊香产生的烟漂向铝板。随着钢针和金属板间的电位差增大，蚊香产生的烟被铝板吸附。如果起电机停止起电，蚊香的烟又袅袅上升。蒿麻电食横（金时图1静电除尘示意图图2蒿麻电食横（金时图1静电除尘示意图图2为什么静电能使烟雾消失呢？这是因为当静电起电机起电后，钢针带上了大量的负电荷，针尖处电荷密度最大，产生了尖端放电现象，使空气分子发生电离，产生大量的正、负离子。正离子被带负电的钢针针尖吸引，从而被中和，空气中的负离子受到钢针的排斥，被带正电荷的铝板所吸引，这些负离子在运动过程中，和蚊香产生的烟雾相接触，使烟雾带上了负电荷，由于正、负电荷的吸引，这些带负电荷的烟雾凝结在带正电荷的铝板上，从而达到了除尘的目的。如果尘埃不带电，或者带电尘埃没有受到电场力的作用，烟雾是不会消失的。这可以用另一个实验装置来说明这个问题（如图3）。用导线先将两块铝板（装有塑料柄）分别和感应起电机的正、负极连接，在两块铝板之间点燃一支蚊香。起电机起电后，两块铝板间的电压高达数万伏，但由于蚊香中所带的电荷极少，受到电场力的作用很弱，因此蚊香的烟雾依然存在。同样，在图4的实验装置中，只有钢针与起电机的负电极连接，尽管针尖上带了高压负电，但由于它只是使烟雾带上了负电荷，而无铝板（带正电）的电场力作用，因此带负电的烟雾也不会被吸附，达不到静电除尘的目的。图3 图4所以，静电除尘的原理就是使漂浮在空气中的烟雾或尘埃带电，并使这些带电的微粒通过强电场聚集到电极上，从而达到清除空气中烟雾和尘埃的目的。2极板安装影响除尘效率的原因分析其实静电除尘器工作效率的高低受着很多因素的影响，例如电场作用的强度、气流速度的大小、粒子以及气体的性质，还有除尘器的结构、尘粒的浓度以及气流的分布和速度，粉尘的堆积密度和粒度等等。下面我们就着重来看下静电除尘器的安装对其工作效率的影响。极板安装质量的好坏主要看极板间的距离控制，除尘效率以及成本与极板的间距有着直接的关系。通常利用多依奇效率公式来计算除尘器的效率，其如下：按照除尘效率的计算公式来看：n=1-e-A-W/Q这其中：A为集尘极的集尘面积；Q为气体流量；W为粉尘驱进速度。气体流量的计算公式如下：Q=f*v这其中：f为通道的截面面积；V为气流的速度。粉尘驱动的计算公式如下：W=£r（£r+2）Xs0dEOE/p{1+s（入/a）}这其中£r为尘粒球相对介电系数；d为粒子的直径；EO为荷电场强；Ep为收尘场强；S为常数；入为气体分子的平均自由行程；a为粒子半径。由上公式可以看出，对于给定的静电除尘器来说，上述公式中各项参数多为定值，因此除尘器的工作效率就由集尘极的集法面积所决定。如果确认了静电除尘器的收尘高度以及宽度，那么极板间距减少，就表示除尘器内的通道数量有所增加，极板数量随之增加，进而增加收尘面积。从这个角度来看，那么就表示静电除尘器的效率与间距的变化成反比，即间距减少而除尘效率则会增加。不过需要注意的是，极板的间距缩小到一定程度就无法再缩小了，这一方面要考虑极板安装过程中的间距误差和极板积尘，另一方面极板的安装间距还受到电晕极的尺寸的限制。我们可以从下面的公式进行分析，电场的电压公式为：U=XExInR/r这其中：Ex为电场的强度;R为极板的安装间距；x为距离阴极的任一距离;r为阴极线的电极半径；U为电场的电压。由上式中我们可以看出，电场的强度Ex为定值，而电场的电压U与X的关系成正比的，X增大则电场电压升高，反之则降低。再看粉尘驱动速度和电场电压的关系，可以用下式表示：W=PUpUau其中：P为常数；Up为运行电压的峰值；Uau为运行电压的平等值。由以上计算公式分析可知，粉尘的驱进度与电场电压和关系到成正比的，即电场电压升高，则粉尘的驱进速度会随之增加，反之则降低。那么我们再将上述所有公式进行综合分析，可以得出下面的结论：距离阴极任一距离的值越小，那么粉尘的驱动速度会相应的越小，进而静电除尘的效率也就越低。所以极板间距无法缩小。因为极板的积尘以及间距误差的影响，通常加载全极板的实际操作电压要小于理想状态（无间距、无积尘）下的可承受操作电压。极板间距越小，则除尘效率收到间距误差积尘的影响就越大，那么极板间可加的操作电压的理想可操作电压的差异就越大。如果操作电压有所下降，那么粉尘的驱动速度会有所减小，从而除尘效率随之减小。由以上分析我们可以看出，如果不特别针对某一静电除尘器来说，那么增大极板的间距就可以提高除尘器的工作效率。通过实践我们可以总结出：高效的极板间距为300mm〜1200mm之间，在该区间粉尘的驱动速度会随着极板的间距呈正比增加，所以完全可以弥补通道数量减少而导致集尘面积降低的情况，甚至会超过。极板间距大的话极板的数量会相应减少，那么除尘的成本出随之降低，但是需要注意一点，极板的间距宽，如果要得到需求的集尘电场以及电晕放电，那么就要供电设备提供更高的电压，那么供电设备的成本就会有相应的增加。不过对于给定的静电除尘器来说，电压通常都是固定不变的，所以如果极板的间距有所增加，那么电场的强度会随之降低，也就是降低了粉尘的驱进速度，进而影响到除尘器的工作效率。3其他安装质量对静电除尘器工作效率的影响分析3.1排气、进气口位置的影响除尘器的类型不同，其进气口和排气口的位置也有所不同。因为除尘器的进气口以及管道都是架空的，因此进气口位置如果设置高些的话，就比较有利；而排气口的位置因为主排气口与风机相边的，如果连接管的位置设置低一些的话，就可以减少管道的长度，弯头的数量也会随之减少，从而减少了阻力的影响。3.2进气口的影响可以说进气口对于除尘器的工作效率的影响最大，进气口位于除尘系统最前端，它的主要功能是收集产生点所产生的粉尘，一旦进气口的工作性能受到影响无法正常的收集产生点的粉尘，那么除尘器的工作效能就会降低。如果进气口将产生的粉尘点所产生的粉尘全部收集起来，但是气量就大大超过了除尘器的工作负荷也无法起到除尘的目的，这时就要投入更大的电机、风机和管道系统等级，这些都会增加成本。因此进气口在安装时要保证良好的密封性，以减少外部空气混入，从而对集气的风量进行控制。3.3排气管道的影响在布置除尘器的排气管道时，应注意以下问题：管材的刚度、强度要能满足设备要求，减少局部的阻力损失，保证良好的密闭性。连接直管通常使用法兰连接以及焊接，而特殊的场合则要采用特殊的连接方法。在采用焊接以及法兰连接时，要注意连接刚度、强度和局部的阻力损失等都要可以满足除尘器的运行要求，不过相对来说焊接的方法比较简单，成本也比较低，只是拆装不便，而法兰连接的拆装相对方便，就是施工安装的程序比较复杂，而且成本也低，特别是如果管道的使用时间比较长，则容易出现螺栓锈死或松动，或者由于平弹垫失效而漏气等问题。实际安装时，通常采用焊接连接，再间隔相应的距离采用法兰连接。4结论静电除尘器的除尘效率是一个涉及到设计、安装、运行等多方面因素的一个综合问题。从设计来说，在设计过程中必须充分考虑粒子性质、电场强度、气流速度、气体性质及除尘器的结构、含尘浓度、粉尘粒子及其堆积密度等因素影响。从安装的角度来说，确保极板安装质量，是保证除尘效率的一个关键因素。此外，静电除尘器中气流分布的均匀性对除尘效率的影响也是很大的。当气流分布不均匀时，在