電場等離子除塵原理介紹

文章出處：等離子清洗機(jī)廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時(shí)間：2022-11-28

電場等離子除塵（以下簡稱電除塵）主要通過電場力的作用將粉塵粒子從含塵氣流中分離，達(dá)到除塵的目的。對電除塵器極板加載高壓，高壓使氣體發(fā)生電離，電離后的氣體將產(chǎn)生包括自由電子、離子在內(nèi)的等離子體，等離子體使含塵氣流中的粉塵粒子帶電，帶電后的粉塵粒子在電場力的作用下向收塵極板運(yùn)動(dòng)，從而將粉塵粒子與氣體分離。

電場等離子除塵基本原理

電除塵技術(shù)是通過電能作用于含塵氣體，利用靜電吸附原理進(jìn)行除塵的一種技術(shù)。具體過程為對電暈電極和集塵電極之間加載高壓直流電壓，在兩個(gè)電極附近會形成不均勻的電場，電暈電極附近的電場強(qiáng)度極高，高強(qiáng)度的電場會使附近的空氣電離發(fā)生電暈放電，電暈放電會導(dǎo)致電暈區(qū)內(nèi)產(chǎn)生大量的自由電子和正離子，自由電子和正離子在電場力的作用下會撞擊空氣中的氣體分子，使氣體分子發(fā)生電離產(chǎn)生更多的自由電子和離子，即出現(xiàn)電子雪崩現(xiàn)象。

發(fā)生電子雪崩后產(chǎn)生的自由電子和離子在電場力的作用下，會向著極性相反的電極運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中自由電子將會與流過極板中的灰塵粒子發(fā)生碰撞，使之帶負(fù)電，同理正離子與粉塵粒子發(fā)生碰撞使之帶正電。帶電的粉塵粒子在電場力的作用下會克服自身的重力，會繼續(xù)向極性相反的電極運(yùn)動(dòng)，帶負(fù)電的粉塵粒子將會沉積到集塵電極表面，帶正電的粉塵粒子將會沉積到電暈電極表面。正離子相對于電子的自由程比較短比重較大，在運(yùn)動(dòng)過程中與粉塵粒子的碰撞次數(shù)比較少，最終只有少數(shù)粉塵粒子落在電暈電極上。落在集塵電極的粉塵粒子在達(dá)到一定厚度時(shí)，通過振打方式和清洗的方式進(jìn)行粉塵的清除，完成粉塵粒子的整個(gè)除塵過程。

電場等離子除塵基本過程

電場等離子除塵基本可以概括為以下5個(gè)過程，氣體電離及電暈放電、粉塵荷電、荷電粉塵凝并、荷電粉塵在電場中的運(yùn)動(dòng)、荷電粉塵的補(bǔ)集。

1氣體電離及電暈放電
一般情況下，空氣中的含塵氣體可以看作是絕緣氣體，工業(yè)生產(chǎn)中排放出的廢氣可以看作是氮硫等氧化物或者是它們組成的混合氣體。這些氣體分子不導(dǎo)電，中間沒有電流通過。當(dāng)含塵氣體中加入足夠高的電場時(shí)，氣體分子將得到電場的能量，失去電子變?yōu)檎x子和自由電子。離子和自由電子在電場力的作用下會加速運(yùn)動(dòng)，分別移向陰極和陽極，在移動(dòng)過程中將會穿越氣體成微電流。隨著電場強(qiáng)度的增強(qiáng)，電暈電極附近的本征場強(qiáng)會提高，周圍的電子將加速運(yùn)動(dòng)，撞擊氣體分子釋放電子產(chǎn)生新的正離子和電子，新的電子又被加速撞擊出新的等離子，形成電子雪崩現(xiàn)象。

2粉塵荷電
在電除塵過程中，粉塵粒子荷電是一個(gè)最基礎(chǔ)也是最重要的過程，粉塵粒子荷電量的多少直接影響著除塵效率的高低。粉塵粒子荷電是指粉塵粒子流過電暈電極和集塵電極之間的高壓電場時(shí)，高濃度的等離子通過一定的物理過程將自身隨帶電荷傳遞給粉塵粒子使其帶電的過程。

3荷電粉塵凝并
(1) 粉塵粒子的電凝并
電凝并是指粉塵粒子在庫侖力的作用下發(fā)生碰撞后粘附在一起的過程，發(fā)生電凝并后粉塵粒子的直徑增加成為較大的粉塵粒子。
(2) 粉塵粒子的布朗凝并
布朗凝并是指除塵過程中，氣溶膠粒子相互碰撞，形成較大粒子的過程。假設(shè)粒子的每一次碰撞都視為有效碰撞，每兩個(gè)粒子發(fā)生碰撞時(shí)，都會凝并在一起形成較大的聚合粒子。通過對粒子濃度和粒子直徑大小隨時(shí)間的變化可以發(fā)現(xiàn)，直徑小于1mm的粉塵粒子凝并主要由粒子的布朗運(yùn)動(dòng)引起，若粒子的平均自由程較大，則擴(kuò)散作用也會影響粒子的碰撞過程。

4荷電粉塵在電場中的運(yùn)動(dòng)
粉塵粒子在除塵器中荷電以后，在電場中將會受到重力和電場力的作用。在重力和電場力的作用下，粉塵粒子將按照一定的軌跡向著集塵電極運(yùn)動(dòng)。

5荷電粉塵的補(bǔ)集
在電暈電極和集塵電極形成的電場中，由于粉塵粒子菏電極性的不同，受到電場力的作用后，粉塵粒子會朝著極性相反的電極運(yùn)動(dòng)。對于負(fù)電暈除塵，在電暈區(qū)內(nèi)將會有少量的粒子由于存正離子的作用帶上正電，少量的灰塵粒子將會沉積在電暈電極上。由于電暈區(qū)的正離子相對較少，所以在電暈極上沉積的粉塵粒子也是相對較少的。而在電暈區(qū)中電子的數(shù)量較多，粉塵粒子荷電后帶上負(fù)電荷，大量帶上負(fù)電荷的粉塵粒子在電場力的作用下會朝著集塵電極運(yùn)動(dòng)，最終落在集塵電極上。

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