静电除尘器的工作原理基于静电吸附原理,通过高压电场使气体中的粉尘颗粒荷电,再利用电场力实现粉尘与气体的分离。具体过程可分为以下几个步骤:
一、气体电离
电晕放电 在静电除尘器的阳极(通常为板状或带尖端放电点的金属结构)施加高压直流电后,空气被电离产生大量自由电子和离子。当电压达到一定值时,电晕放电开始,形成可见的火花放电现象。
电场扩展与击穿
随着电压的进一步增加,电晕区扩大,最终导致电极间发生火花放电或弧光短路。但实际运行中,电场会控制在击穿电压以下,确保安全。
二、粉尘荷电
碰撞荷电
电离产生的负离子和自由电子与气体中的粉尘颗粒碰撞,使粉尘获得负电荷;同时,正离子则吸附在阳极上。根据库仑定律,荷电量越大的粉尘受到的电场力越大,越易被捕集。
感应荷电
在强电场作用下,未直接碰撞的粉尘也可能因电场感应而荷电,增强捕集效率。
三、粉尘收集
电场分离
荷电粉尘在电场力的作用下,向异性电极(阴极)运动并沉积在极板上。由于阳极和阴极曲率半径差异较大,电场分布更均匀,分离效率更高。
清灰机制
集尘极上的粉尘累积到一定厚度后,通过振打机构(如刷子或振打锤)将粉尘脱落,落入灰斗中。湿式静电除尘器还会通过喷水或冲洗方式清除电极表面的粉尘,防止堵塞。
四、影响因素
粉尘性质: 比电阻低的粉尘易附着在电极上,比电阻高的粉尘则易重新进入气流。 操作参数
总结
静电除尘器通过高压电场实现气体电离和粉尘荷电,再利用电场力分离粉尘,最后通过物理清灰手段去除沉积物。其高效除尘能力使其广泛应用于化工、电力、环保等领域。