靜電除塵電極納米材料吸附效果測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)

摘 要:介紹一種靜電除塵電極材料吸附效果測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置的總體設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)采集對(duì)比。這種實(shí)驗(yàn)裝置是根據(jù)靜電除塵的工作原理，用它來測(cè)試出不同靜電除塵電極材料在高壓電場(chǎng)下的吸附粉塵能力的差別摸擬出在工況條件下材料吸附粉塵效果。

關(guān)鍵詞:納米電除塵電極材料測(cè)試裝置

中圖分類號(hào):X701文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)05(a)-0014-02

1 前言

靜電除塵器是利用電場(chǎng)的作用將含塵氣體中的粉塵與氣體分離出來的凈化設(shè)備。除塵器的基本工作原理是在電除塵器的放電電極和除塵電極通過高壓直流電，在兩極間維持一個(gè)足以使含粉塵氣體分離的高壓靜電場(chǎng)。含粉塵的氣體在通過高壓電場(chǎng)進(jìn)行電離的過程中，使塵粒帶電，并在電場(chǎng)力的作用下，使帶電塵粒向極性相反的電極移動(dòng)，沉積在電極上，從而將塵粒從含塵的氣體中分離出來。

靜電除塵器一般由除塵器本體和供電裝置兩部分組成。除塵器本體包括放電電極、收塵電極、氣流分布裝置、清灰機(jī)構(gòu)、絕緣裝置和外殼等部分。

目前，電除塵器中放電電極和除塵電極的材料都是使用普通鋼材，而納米晶帶材具有良好的機(jī)械性能、耐腐蝕性能和電磁性能等。為了使納米技術(shù)能更快的應(yīng)用于社會(huì)，我們把深度軋制的納米晶帶材應(yīng)用于靜電除塵器來代替普通的鋼材，電除塵裝備中的吸塵板采用納米晶工業(yè)純鐵材料，能提高除塵效率，解決了以鐵、鋼材料為主的電除塵設(shè)備的易腐蝕、易磨損、短壽命、低效率等問題。將納米技術(shù)應(yīng)用在高效環(huán)保電除塵裝備中是一項(xiàng)集納米技術(shù)、電氣技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)、工程材料等多學(xué)科交叉的綜合性課題。可促進(jìn)納米技術(shù)的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化，具有一定的理論研究?jī)r(jià)值和實(shí)際應(yīng)用意義。納米技術(shù)在高效環(huán)保電除塵裝備中的應(yīng)用研究項(xiàng)目是一項(xiàng)將新材料新工藝應(yīng)用在電除塵裝備中的高新技術(shù)，將納米技術(shù)應(yīng)用在電除塵裝備中，不僅具有開拓創(chuàng)新意識(shí)，還將提升納米技術(shù)的原創(chuàng)性，是實(shí)現(xiàn)納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的實(shí)踐。

2 設(shè)計(jì)要求

根據(jù)靜電除塵的工作原理和采用納米晶純鐵電極的要求，研制了這種靜電除塵電極材料吸附效果測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置。用該裝置測(cè)試出納米晶材料和普通材料在高壓電場(chǎng)下的吸附粉塵能力的差別，模擬實(shí)際工況條件，測(cè)試材料吸附粉塵數(shù)據(jù)。

在測(cè)試裝置中，分別用普通鋼材和納米晶純鐵材料制出的除塵電極。根據(jù)高壓電場(chǎng)放電原理，確定了設(shè)計(jì)參數(shù)，并在高壓電場(chǎng)下進(jìn)行吸附對(duì)比試驗(yàn)。

3 設(shè)計(jì)參數(shù)

空氣流量:8～10m3/h;

粉塵濃度:6000～8000mg/m3;

送塵量:60～80g/h;

高壓靜電電源:輸出DC(直流)0-20000V連續(xù)可調(diào)。

4 總體方案設(shè)計(jì)

靜電除塵電極材料吸附效果測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置總體方案設(shè)計(jì)如圖1所示。

5 工作原理

靜電除塵材料吸附效果測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置工作原理是由計(jì)量送粉器和輔助送風(fēng)，在一定空氣流量的條件下，將含有一定粉塵量的空氣送入靜電除塵區(qū)。在透明密閉的透明玻璃管內(nèi)產(chǎn)生直流高壓靜電場(chǎng)對(duì)粉塵的分離，對(duì)于不同的金屬材料除塵電極板在同樣的電場(chǎng)作用下有不同的吸附粉塵的功效，在排氣口用粉塵濃度儀測(cè)量排出的空氣粉塵濃度含量。整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的閥門，流量計(jì)送粉器，直流高壓電源電壓調(diào)整，抽氣泵等全部由手動(dòng)單項(xiàng)控制，在調(diào)整送氣流量時(shí)，只打開抽氣泵和輔助送風(fēng)機(jī)，螺旋送粉電極關(guān)閉。調(diào)整好流量后，關(guān)閉通往流量計(jì)的閥門，打開旁路閥門，開始送粉(打開送粉電機(jī))。

6 總體結(jié)構(gòu)及部件結(jié)構(gòu)

整個(gè)管路系統(tǒng)是由四吋和二吋的玻璃管路連接成的，在測(cè)試過程中，便于觀察直流高壓靜電場(chǎng)作用下粉塵分離狀況。

6.1 送風(fēng)(含塵)系統(tǒng)

送風(fēng)(含塵)系統(tǒng)是由計(jì)量送粉器(粉斗容積一升)，輔助送風(fēng)組成，計(jì)量送粉器結(jié)構(gòu)是由調(diào)速電機(jī)，減速器和螺旋給進(jìn)方式計(jì)量送粉，輔助送風(fēng)送入靜電除塵區(qū)。

6.2 靜電除塵區(qū)

將靜電除塵區(qū)做成透明玻璃管結(jié)構(gòu)，除塵電極做成方筒型的，兩邊用鋼柱支撐，并用絕緣棒把鋼絲拉緊，鋼絲(放電電極)連接引出線，接高壓電源負(fù)極，方筒(除塵電極)連接出引線，接高壓電源正極，設(shè)備工作測(cè)量時(shí)，便于觀察高壓直流靜電場(chǎng)產(chǎn)生電暈現(xiàn)象和除塵電極吸附效果。

7 測(cè)量方法

7.1 除塵電極板吸附量計(jì)算

針對(duì)不同的粉塵環(huán)境，可以選擇不同的粉塵根據(jù)比重確定送粉量。在抽氣泵出口用粉塵濃度計(jì)測(cè)量出口濃度，并計(jì)算出口粉塵量，其差值就是除塵電極板吸附量。

7.2 測(cè)量不同材料電極板粉塵吸附量

分別采用普通鋼材和納米晶材料制成的除塵電極板，就可以判定不同的金屬材料在高壓直流靜電場(chǎng)產(chǎn)生電暈現(xiàn)象和除塵電極吸附量。

8 結(jié)論

靜電除塵電極材料吸附效果測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，是根據(jù)靜電除塵的工作原理，分別采用傳統(tǒng)的普通鋼材和納米晶純鐵電極板，測(cè)試出靜電除塵電極材料在高壓電場(chǎng)下的吸附粉塵能力的差別，可以不用去現(xiàn)場(chǎng)，模擬出各種含不同濃度粉塵的工況環(huán)境，測(cè)試出傳統(tǒng)的普通鋼材和納米晶純鐵電極板的除塵效果。此設(shè)備是遼寧省教育廳科技研究項(xiàng)目《納米技術(shù)在高效環(huán)保電除塵裝備中的應(yīng)用研究》(項(xiàng)目號(hào):2004D092)所研制的設(shè)備。

參考文獻(xiàn)

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