静电应用之静电除尘技术课件.ppt
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1、关于静关于静电应用之静用之静电除除尘技技术第1页,此课件共88页哦2第第第第九九九九章章章章 静静静静电电电电除除除除尘尘尘尘技技技技术术术术 本章主要介绍粉尘的性质,静电除尘器的工作原本章主要介绍粉尘的性质,静电除尘器的工作原理、结构、性能影响因素等。并简单介绍静电除尘器理、结构、性能影响因素等。并简单介绍静电除尘器的几种应用。的几种应用。9-2 静电除尘器的工作原理静电除尘器的工作原理9-1 粉尘的来源及性质粉尘的来源及性质9-3 静电除尘器的基本结构静电除尘器的基本结构 9-4 静电除尘器性能的影响因素静电除尘器性能的影响因素9-5 静电除尘器的应用静电除尘器的应用第2页,此课件共88页
2、哦39-1 9-1 粉尘的来源及性质粉尘的来源及性质一、粉尘的来源及类别 粉尘的定义粉尘的定义为:为:“由自然力或机械力产生的,能够悬浮于空由自然力或机械力产生的,能够悬浮于空气中的固体微小颗粒。(国家采暖通风与空气调节术语标准气中的固体微小颗粒。(国家采暖通风与空气调节术语标准(GB5015592))国际上将粒径小于国际上将粒径小于75m的固体悬浮物定义为粉尘。在通的固体悬浮物定义为粉尘。在通风除尘技术中,一般将风除尘技术中,一般将1200m乃至更大粒径的固体悬浮物乃至更大粒径的固体悬浮物均视为粉尘。本课程所述粉尘均在此定义范围之内。均视为粉尘。本课程所述粉尘均在此定义范围之内。第第第第九九
3、九九章章章章 静静静静电电电电除除除除尘尘尘尘技技技技术术术术第3页,此课件共88页哦4第第第第九九九九章章章章 静静静静电电电电除除除除尘尘尘尘技技技技术术术术粉尘的分类粉尘的分类:按粉尘粒径大小可以分为按粉尘粒径大小可以分为:(1)可见粉尘可见粉尘。可见粉尘是指用肉眼可见、粒径大于。可见粉尘是指用肉眼可见、粒径大于10 m以上以上的粉尘。的粉尘。(2)显微粉尘显微粉尘。显微粉尘是指粒径为。显微粉尘是指粒径为0.2510 m,可用一般光学,可用一般光学显微镜观察的粉尘。显微镜观察的粉尘。(3)超显微粉尘超显微粉尘。超显微粉尘是指粒径小于。超显微粉尘是指粒径小于0.25 m,只有在,只有在超显
4、微镜或电子显微镜下可以观察到的粉尘。超显微镜或电子显微镜下可以观察到的粉尘。按粉尘的物性可以分为按粉尘的物性可以分为:(1)亲水性粉尘、疏水性粉尘;亲水性粉尘、疏水性粉尘;(2)不粘粉尘、微粘粉尘、中粘粉尘、强粘粉尘;不粘粉尘、微粘粉尘、中粘粉尘、强粘粉尘;(3)可燃粉尘、不燃粉尘;可燃粉尘、不燃粉尘;(4)高比电阻粉尘、一般比电阻值粉尘、导电性粉尘;高比电阻粉尘、一般比电阻值粉尘、导电性粉尘;(5)纤维性粉尘、颗粒性粉尘。纤维性粉尘、颗粒性粉尘。第4页,此课件共88页哦5第第第第九九九九章章章章 静静静静电电电电除除除除尘尘尘尘技技技技术术术术粉尘来源粉尘来源 粉尘来源可分为两大类:一是人类
5、活动引起的,二是自然过粉尘来源可分为两大类:一是人类活动引起的,二是自然过程引起的。人类活动引起的粉尘主要来源于程引起的。人类活动引起的粉尘主要来源于3个方面,即工业生个方面,即工业生产污染源、生活活动污染源及交通运输污染源。产污染源、生活活动污染源及交通运输污染源。(1)工业生产污染源工业生产污染源。如火力发电厂、钢铁厂、化工厂、矿山作业区等工业部。如火力发电厂、钢铁厂、化工厂、矿山作业区等工业部门的生产及燃料燃烧过程,都向大气中排入大量的粉尘及其他有害成分。工业生门的生产及燃料燃烧过程,都向大气中排入大量的粉尘及其他有害成分。工业生产污染源是造成粉尘污染的产污染源是造成粉尘污染的最主要最主
6、要的来源。的来源。(2)生活污染源生活污染源。城市和工矿企业住宅区、商业区千家万户的生活炉灶、经。城市和工矿企业住宅区、商业区千家万户的生活炉灶、经营性炉灶以及采暖锅炉的烟囱,同样会向大气中排入烟尘。这些污染源营性炉灶以及采暖锅炉的烟囱,同样会向大气中排入烟尘。这些污染源分布广,污染物总量大,对局部的大气环境质量常有很大影响。分布广,污染物总量大,对局部的大气环境质量常有很大影响。(3)交通运输污染源交通运输污染源。汽车、火车、轮船、飞机等交通工具排故的尾气及行走二次。汽车、火车、轮船、飞机等交通工具排故的尾气及行走二次扬尘都含有粉尘污染物。在交通运输业十分发达的今天,尤其在城市,它已成为粉尘
7、扬尘都含有粉尘污染物。在交通运输业十分发达的今天,尤其在城市,它已成为粉尘污染的重要来源之一。污染的重要来源之一。第5页,此课件共88页哦6第第第第九九九九章章章章 静静静静电电电电除除除除尘尘尘尘技技技技术术术术二、粉尘的性质 尘粒具有尘粒具有形状、粒径、密度、比表面积形状、粒径、密度、比表面积四大基本特性,还四大基本特性,还具有磨损性、荷电性、湿润性、粘着性以及爆炸性等重要性质。具有磨损性、荷电性、湿润性、粘着性以及爆炸性等重要性质。这些都是除尘技术的重要内容。这些都是除尘技术的重要内容。1.粉尘颗粒的形状表征粉尘颗粒的形状表征 粉尘颗粒的形状是指一个尘粒的轮廓或表面上各点所构成的粉尘颗粒
8、的形状是指一个尘粒的轮廓或表面上各点所构成的图像。由于在工业和自然界中遇到的粉尘形状千差万别,下表定图像。由于在工业和自然界中遇到的粉尘形状千差万别,下表定性地描述了尘粒形状。性地描述了尘粒形状。第6页,此课件共88页哦7第第第第九九九九章章章章 静静静静电电电电除除除除尘尘尘尘技技技技术术术术 2.粉尘的物理性质粉尘的物理性质 粒径粒径 粒径是表征粉尘颗粒状态的重要参数。一个光滑圆球的直径能被粒径是表征粉尘颗粒状态的重要参数。一个光滑圆球的直径能被精确地测定,而对通常碰到的非球形颗粒,精确地测定它的粒径则是精确地测定,而对通常碰到的非球形颗粒,精确地测定它的粒径则是困难的。事实上,粒径是测量
9、方向与测量方法的函数。下表示常见的困难的。事实上,粒径是测量方向与测量方法的函数。下表示常见的测量方法。测量方法。第7页,此课件共88页哦8 (1)显微镜法显微镜法定向直径定向直径dF,也称菲雷特直径(,也称菲雷特直径(Feret 直径):为直径):为各颗粒在投影图中同一方向上的最大投影长度各颗粒在投影图中同一方向上的最大投影长度定向面积等分直径定向面积等分直径dM,也称马丁(,也称马丁(Martin直径):直径):为各颗粒在投影图中同一方向将颗粒投影面积二等为各颗粒在投影图中同一方向将颗粒投影面积二等分的线段长度分的线段长度投影面积直径投影面积直径dA,也称黑乌德(,也称黑乌德(Heywoo
10、d直径):直径):为与颗粒投影面积相等的圆的直径为与颗粒投影面积相等的圆的直径 Heywood测定分析表明,同一颗粒的测定分析表明,同一颗粒的dFdAdMa-定向直径定向直径b-定向面积等分直径定向面积等分直径c-投影面积直径投影面积直径第第第第九九九九章章章章 静静静静电电电电除除除除尘尘尘尘技技技技术术术术第8页,此课件共88页哦9(2)筛分法筛分法筛分直径:颗粒能够通过的最小方筛孔的宽度筛分直径:颗粒能够通过的最小方筛孔的宽度筛孔的大小用筛孔的大小用“目目”表示:每英寸长度上筛孔的个数表示:每英寸长度上筛孔的个数通常用通常用圆球度圆球度表示颗粒形状与球形不一致的程度表示颗粒形状与球形不一
11、致的程度圆球度:与颗粒体积相等的球体的表面积和颗粒的表面积之比圆球度:与颗粒体积相等的球体的表面积和颗粒的表面积之比s(s1)第第第第九九九九章章章章 静静静静电电电电除除除除尘尘尘尘技技技技术术术术第9页,此课件共88页哦10 分散度分散度 粉尘的粉径分布称为分散度。粉尘的粉径分布称为分散度。粒径分布指不同粒径范围内颗粒的个数(或质量或表粒径分布指不同粒径范围内颗粒的个数(或质量或表面积)所占的比例。粒径分布可用表格、图形和函数面积)所占的比例。粒径分布可用表格、图形和函数表示。表示。个数分布个数分布:每一间隔内的颗粒个数每一间隔内的颗粒个数个数频度个数频度:第:第i个间隔中的颗粒个数个间隔
12、中的颗粒个数ni与颗粒总数与颗粒总数ni之之比比由计算结果可绘出频度分布由计算结果可绘出频度分布f的直方图,用粒径间隔中的直方图,用粒径间隔中值可绘出频度分布曲线值可绘出频度分布曲线i1第第第第九九九九章章章章 静静静静电电电电除除除除尘尘尘尘技技技技术术术术第10页,此课件共88页哦11 (3)光散射法光散射法等体积直径等体积直径dV:与颗粒体积相等的球体的直径:与颗粒体积相等的球体的直径(4)沉降法沉降法斯托克斯(斯托克斯(Stokes)直径)直径ds:同一流体中与颗粒密:同一流体中与颗粒密度相同、沉降速度相等的球体直径度相同、沉降速度相等的球体直径空气动力学当量直径空气动力学当量直径da
13、:在空气中与颗粒沉降速度相:在空气中与颗粒沉降速度相等的单位密度(等的单位密度(1g/cm3)的球体的直径)的球体的直径 斯托克斯直径和空气动力学当量直径与颗粒的空气动力学斯托克斯直径和空气动力学当量直径与颗粒的空气动力学行为密切相关,是除尘技术中应用最多的两种直径行为密切相关,是除尘技术中应用最多的两种直径第第第第九九九九章章章章 静静静静电电电电除除除除尘尘尘尘技技技技术术术术第11页,此课件共88页哦123.粉尘的密度粉尘的密度单位体积粉尘的质量,单位体积粉尘的质量,kg/m3或或g/cm3由于粉尘与粉尘之间有许多空隙,有些颗粒本身还有孔由于粉尘与粉尘之间有许多空隙,有些颗粒本身还有孔隙
14、,所以粉尘的密度有如下几种表述方法。隙,所以粉尘的密度有如下几种表述方法。真密度真密度:若所指体积不包含粉尘颗粒之间和颗粒内部的空:若所指体积不包含粉尘颗粒之间和颗粒内部的空隙体积,而是粉尘自身所占的真实体积,则以此真实体隙体积,而是粉尘自身所占的真实体积,则以此真实体积求得的密度称为粉尘的真密度。积求得的密度称为粉尘的真密度。堆积密度堆积密度:粒尘的颗粒与颗粒间有许多空隙,在粒群自然堆粒尘的颗粒与颗粒间有许多空隙,在粒群自然堆积时,单位体积的质量就是堆积密度,计算粉尘堆积容积时,单位体积的质量就是堆积密度,计算粉尘堆积容积时都用它。积时都用它。空隙率空隙率:粉尘颗粒间和内部空隙的体积与堆积总
15、体积之比值:粉尘颗粒间和内部空隙的体积与堆积总体积之比值 对于一定种类的粉尘,其真密度为一定值,而堆积密度随对于一定种类的粉尘,其真密度为一定值,而堆积密度随而变而变化。化。第第第第九九九九章章章章 静静静静电电电电除除除除尘尘尘尘技技技技术术术术第12页,此课件共88页哦13第第第第九九九九章章章章 静静静静电电电电除除除除尘尘尘尘技技技技术术术术例如粉煤燃烧产生的飞灰颗粒含有煤泡,其堆积密例如粉煤燃烧产生的飞灰颗粒含有煤泡,其堆积密度约为度约为1070kg/m3,真密度约为真密度约为2200kg/m3第13页,此课件共88页哦144.粉尘的安息角与滑动角粉尘的安息角与滑动角安息角安息角:粉
16、尘从漏斗连续落下自然堆积形成的圆锥体母线与地:粉尘从漏斗连续落下自然堆积形成的圆锥体母线与地面的夹角(也叫休止角或堆积角)面的夹角(也叫休止角或堆积角)滑动角滑动角:自然堆积在光滑平板上的粉尘随平板做倾斜运动时粉:自然堆积在光滑平板上的粉尘随平板做倾斜运动时粉尘开始发生滑动的平板倾角尘开始发生滑动的平板倾角安息角与滑动角是评价粉尘流动特性的重要指标。安息角小的安息角与滑动角是评价粉尘流动特性的重要指标。安息角小的粉尘,流动性好;安息角大的粉尘,流动性差。粉尘,流动性好;安息角大的粉尘,流动性差。安息角和滑动角的影响因素:粉尘粒径、含水率、颗粒形状、安息角和滑动角的影响因素:粉尘粒径、含水率、颗
17、粒形状、颗粒表面光滑程度、粉尘粘性颗粒表面光滑程度、粉尘粘性粒径越小,安息角越大;粉尘含水量增加,安息角越大;表面粒径越小,安息角越大;粉尘含水量增加,安息角越大;表面越光滑和越接近球形,安息角越小。越光滑和越接近球形,安息角越小。第14页,此课件共88页哦155、粉尘的比表面积、粉尘的比表面积单位体积粉尘所具有的表面积单位体积粉尘所具有的表面积以质量表示的比表面积以质量表示的比表面积以堆积体积表示的比表面积以堆积体积表示的比表面积粉尘的比表面积变粉尘的比表面积变化范围很广,大部化范围很广,大部分烟尘在分烟尘在1000cm2/g(粗烟)(粗烟)到到10000cm2/g(细(细烟)烟)第第第第九
18、九九九章章章章 静静静静电电电电除除除除尘尘尘尘技技技技术术术术粉尘比表面积增大,其物理和化学活性增强。在除尘技粉尘比表面积增大,其物理和化学活性增强。在除尘技术中,对同一粉尘来说,比表面积越大越难捕集。术中,对同一粉尘来说,比表面积越大越难捕集。第15页,此课件共88页哦166.粉尘的含水率粉尘的含水率粉尘中的水分包括附在颗粒表面和包含在凹坑和细粉尘中的水分包括附在颗粒表面和包含在凹坑和细孔中的孔中的自由水分自由水分以及颗粒内部的以及颗粒内部的结合水分结合水分.含水率含水率:水分质量与粉尘总质量之比水分质量与粉尘总质量之比含水率影响粉尘的导电性、粘附性、流动性等物理含水率影响粉尘的导电性、粘
19、附性、流动性等物理特性特性粉尘的含水率与粉尘的吸湿性有关,即粉尘从周围粉尘的含水率与粉尘的吸湿性有关,即粉尘从周围空气中吸收水分的能力。空气中吸收水分的能力。第第第第九九九九章章章章 静静静静电电电电除除除除尘尘尘尘技技技技术术术术第16页,此课件共88页哦177.润湿性润湿性润湿性润湿性:粉尘颗粒与液体接触后能够互相附着或附着的难易粉尘颗粒与液体接触后能够互相附着或附着的难易程度的性质。程度的性质。一般根据粉尘能被液体润湿的程度将粉尘分为容易被润湿一般根据粉尘能被液体润湿的程度将粉尘分为容易被润湿的的亲水性粉尘亲水性粉尘和难以被润湿的和难以被润湿的疏水性粉尘疏水性粉尘。润湿性与粉尘的种类、粒
20、径、形状、生成条件、组分、温润湿性与粉尘的种类、粒径、形状、生成条件、组分、温度、含水率、表面粗糙度及荷电性有关,还与液体的表面度、含水率、表面粗糙度及荷电性有关,还与液体的表面张力及尘粒与液体之间的粘附力和接触方式有关。例如:张力及尘粒与液体之间的粘附力和接触方式有关。例如:水对飞灰的润湿性要比对滑石粉好得多;球型颗粒的润湿水对飞灰的润湿性要比对滑石粉好得多;球型颗粒的润湿性要比形状不规则表面粗糙的颗粒差;粉尘越细,润湿性性要比形状不规则表面粗糙的颗粒差;粉尘越细,润湿性越差。越差。粉尘的润湿性随压力增大而增大,随温度升高而下降粉尘的润湿性随压力增大而增大,随温度升高而下降润湿速度润湿速度第
21、第第第九九九九章章章章 静静静静电电电电除除除除尘尘尘尘技技技技术术术术第17页,此课件共88页哦188.粉尘的荷电性和导电性粉尘的荷电性和导电性(1)粉尘的荷电性)粉尘的荷电性天然粉尘和工业粉尘几乎都带有一定的电荷。天然粉尘和工业粉尘几乎都带有一定的电荷。荷电因素荷电因素:电离辐射、高压放电、高温产生的离子或电子被颗粒捕电离辐射、高压放电、高温产生的离子或电子被颗粒捕获、颗粒间或颗粒与壁面间摩擦过程中产生荷电获、颗粒间或颗粒与壁面间摩擦过程中产生荷电颗粒获得的电荷受周围介质的击穿强度影响。在干燥空气下,颗粒获得的电荷受周围介质的击穿强度影响。在干燥空气下,粉尘表面的最大荷电量约为粉尘表面的最
22、大荷电量约为1.66*1010电子电子/cm2.天然粉尘和人工粉尘的荷电量一般为最大荷电量的天然粉尘和人工粉尘的荷电量一般为最大荷电量的1/10荷电量随温度增高、表面积增大及含水率减小而增加,且与荷电量随温度增高、表面积增大及含水率减小而增加,且与化学组成有关化学组成有关第第第第九九九九章章章章 静静静静电电电电除除除除尘尘尘尘技技技技术术术术第18页,此课件共88页哦19(2)粉尘的导电性)粉尘的导电性比电阻比电阻 V-通过粉尘层的电压;通过粉尘层的电压;J通过粉尘层的电流密度,通过粉尘层的电流密度,粉尘层厚度,粉尘层厚度,cm导电机制:导电机制:有两种,取绝于粉尘、气体的温度和组成成分。不
23、仅靠粉有两种,取绝于粉尘、气体的温度和组成成分。不仅靠粉尘颗粒内的电子或离子发生所谓体积导电,还靠颗粒表面吸附的水分和尘颗粒内的电子或离子发生所谓体积导电,还靠颗粒表面吸附的水分和化学膜发生所谓表面导电。化学膜发生所谓表面导电。高温(高温(200oC以上),粉尘本体内部的电子和离子以上),粉尘本体内部的电子和离子体积比电阻体积比电阻。低温(低温(100oC以下),粉尘表面吸附的水分或其他化学物质以下),粉尘表面吸附的水分或其他化学物质表面比电阻表面比电阻中间温度,同时起作用中间温度,同时起作用比电阻对电除尘器运行有很大影响,最适宜范围比电阻对电除尘器运行有很大影响,最适宜范围 1041010
24、在评价电除尘器的操作性能时应根据现场测得在评价电除尘器的操作性能时应根据现场测得的粉尘比电阻数据的粉尘比电阻数据 第19页,此课件共88页哦20典型温度比电阻曲线典型温度比电阻曲线第第第第九九九九章章章章 静静静静电电电电除除除除尘尘尘尘技技技技术术术术第20页,此课件共88页哦21温度和相对湿度对粉尘比电阻的影响温度和相对湿度对粉尘比电阻的影响 较为干燥的粉尘的比电阻在较为干燥的粉尘的比电阻在420K左右达到最大值左右达到最大值第第第第九九九九章章章章 静静静静电电电电除除除除尘尘尘尘技技技技术术术术第21页,此课件共88页哦229.粉尘的粘附性粉尘的粘附性粉尘颗粒附着在固体表面上,或者颗粒
25、彼此相互附着粉尘颗粒附着在固体表面上,或者颗粒彼此相互附着的现象称为的现象称为粘附粘附。后者也称为。后者也称为自粘自粘。粘附力:克服附着现象所需要的力(垂直作用在粉尘粘附力:克服附着现象所需要的力(垂直作用在粉尘重心上)重心上)粘附力:分子力(范德华力)、毛细力、静电力(库粘附力:分子力(范德华力)、毛细力、静电力(库仑力)仑力)断裂强度断裂强度表征粉尘自粘性的指标,等于粉尘断裂所表征粉尘自粘性的指标,等于粉尘断裂所需的力除以其断裂的接触面积需的力除以其断裂的接触面积分类分类:根据粉尘层断裂强度的大小,粉尘分为四类:根据粉尘层断裂强度的大小,粉尘分为四类:不粘性、微粘性、中等粘性、强粘性不粘性
- 配套讲稿:
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