淺析靜電旋風除塵器管理論文

　　根據靜電旋風除塵器內三維速度分佈的測試結果，分析電暈極的安裝對靜電旋風除塵器除塵效率和阻力的影響。

　　1靜電旋風除塵器的表態除塵效率

　　靜電旋風除塵器利用離心力和電場力的共同作用分離粒子。旋風除塵器內安裝電暈極（稱靜電旋風除塵器）但不加電壓的執行工況稱為靜電旋風除塵器的"靜態"工況，此時的除塵效率稱為靜電旋風除塵器的靜態除塵效率。為了研究安裝電暈極對靜電旋風除塵器靜電除塵效率的影響，對常規旋風除塵器和靜電旋風除塵器兩種情況分別進行了各種入口風速下的靜電除塵效率實驗。常規旋風除塵器選用長筒體型，筒體直徑為40mm、入口尺寸為270×110mm，排灰口直徑為116mm。排氣管直徑為200mm，排氣管插入深度460mm。在常規旋風除塵器內安裝電暈極構成靜電旋風除塵器，電暈極由15根直徑4mm鋼筋構成網狀結構並固定在排氣管上。實驗粉塵為400h目滑石粉，發塵濃度控制在5g/m3左右。

　　2靜電旋風除塵器的阻力

　　計算可得靜電旋風除塵器的阻力系數ξ2=4.81，常規旋風除塵器的阻力系數ξ1=9.21，則：。即靜電旋風除塵器的阻力系數比常規旋風除塵器的阻力系數降低了約47%。因此，靠電暈極的'作用，較好的改善了靜電旋風除塵器的阻力特性，這與文獻[1]的結論是一致的。與常規旋風除塵器相比，靜電旋風除塵器是一種低阻力的粒子分離裝置，這對於節能具有極為重要的實際意義。

　　綜上所述，在常規旋風除塵器內安裝電暈極，具有降低阻力和提高靜態除塵效率（稱為"降阻增效"）的作用，為什麼電暈極會對旋風除塵器的阻力和效率有這麼大的影響呢？下面將進行分析。

　　3電暈極降阻增效的原因分析

　　切向速度的大小和徑向速度分佈直接影響顆粒分離的效率，同時軸向速度分影響了粒子在靜電旋風除塵器內有效分離區域的停留時間[1]，必然對顆粒的除塵效率產生較大的影響。

　　旋風除塵器流動阻力主要由三部分組成：即進口區域性阻力、旋風筒內旋渦流場中的阻力、排氣芯管內的流動阻力。

　　可見，靜電旋風除塵器的阻力和除塵效率與其內部的流場分佈密切相關，要分析電暈極降阻增效的原因，就需要知道靜電旋風除塵器內的流場分佈。

　　為了研究電暈極安裝前後旋風除塵器內三維速度分佈的變化規律，分別對旋風除塵器內不安裝電暈極（稱常規旋風除塵器）和旋風除塵器內安裝電暈極（稱靜電旋風除塵器）兩種情況在相同的入口流速下進行了流場測試[2]，流場測試儀器為五孔探針，流場的部分測試結果見圖3、圖4。圖中右側的編號為測試斷面編號，在除塵器錐體部分及其他一些位置，電暈極比較密集，有的地方五孔探針無法插入，測點適當減少。某些斷面在半徑的二分之一到三分之一處均無法讀取資料（4、5孔的壓力不能調到平衡），分析認為由於電暈極對於筒體內流場的擾動，這些位置氣流較為紊亂，使4、5孔無法保持壓力平衡。

　　4.結論

　　在旋風除塵器內的特定位置上安裝電暈極，在不加電壓的"靜態"條件下，能使靜電旋風除塵器的除塵效率提高約6%。原因是：電暈極對旋風除塵器內的流場分佈產生了較大影響，在下行流區切向速度較常規旋風除塵器流場的切向速度稍微增大，下行流區是旋風除塵器的主要有效分離區域，除塵效率的高低主要是由下行流區的切向速度的大小決定的。因此，電暈極對下行流區的切向速度產生的影響（下行流區的切向速度增大）有利於提高除塵效率。靜電旋風除塵器上、下行流交介面內移，即下行流區變寬，在下行流區，軸向速度的絕對值減小，粉塵粒子在靜電旋風除塵器的有效分離區域內的停留時間增加，這對離心力分離粒子是有利的，能夠提高除塵效率。

　　靜電旋風除塵器內的阻力大大降低，靜電旋風除塵器的阻力系數（ξ2=4.81）比常規旋風除塵器的阻力（ξ1=9.21）降低了約47%。主要原因是：電暈極使靜電旋風除塵器內整個區域的切向速度分佈曲線比常規旋風除塵器內的切向速度分佈曲線變得平緩，速度的最大值與平均值都有所降低，減少了旋轉動能損失，切向速度梯度減小和徑向靜壓梯度的減小，內摩擦阻力降低，引起靜電旋風除塵器阻力的降低。

　　參考文獻

　　1張吉光，葉龍，計算粒子在旋風除塵器內平均停留時間的新方法，青島建築工程學院學報，1990，11（3）：22～27

　　2張吉光，李華等，靜電旋風分離器流場的實驗研究，流體機械，2002，（9）

　　3亢燕銘，沈恆根，高效旋風器降阻條件下的流場特徵，西安建築科技大學學報，1997，29（1）：18～21。