泛比电阻电除尘器极间场强分析为泛比电阻电除尘器极间电场分布示意,这种具有辅助极和交错收尘极的极间电场分布极为复杂,要想从理论上严格推导电场分布的分析解是相当困难的。但极间场强可看成是线-板极间场强与板-板极间场强的叠加,这里先以收尘极板作为边界条件求出线板间电场分布,然后再导出板-板间的场强。由于电场分布具有对称性,故可只分析0 对于线板间场强,根据中电力线分布情况,可以知道电场强度随着x的增大而减小,在x轴线上取2中所示微元体,由高斯定理可得:dEdx=-QE0(1)式中E)真空介电常数,E0=8.85@10-12C/Vm;Q)空间电荷密度,C/m3。 空间电荷密度Q由下式给出:Q=J/kE(2)式中J)空间电荷所形成的电流面密度,A/m2;k)离子迁移率,常温下负电晕,k=2.1@10-4m2/Vs.根据电力线的分布特点,将线板式电场的电力线近似为等腰三角形分布,并假定在平行于接地板不同截面上电流面密度均匀分布,近似有:J=I2y0L=ib2cx(3)式中I)单根电晕线的电流,A;L)单根电晕线的长度,m;y0)离子流外边界;i)电晕电流线密度,A/m. 将式(2)及式(3)代入式(1)中得:dEdx=-ib2cxkE(4)对于线-板式电极,理论与实测结果明,在靠近极板处的场强近似为常数<9>,并可用下式示:E2=2J0bPE0k=ibPE0kc(5)利用式(5)作为边界条件,解微分方程式(4),得:E2=ibkcE0(lnbx+1P)(6)为应用方便,电流线密度i通常用极板上的平均电流面密度代替:J0=I0S=i2c(7)式中I0)电除器的总电晕电流,A;S)电除器的总收尘面积,m2。 于是式(6)可写成:E2(x,0)=2J0bkE0(lnbx+1P)(8)上式即为在电晕线正对收尘极板平面上场强随x的变化规律,但是场强E同时也是y(0 利用已有的数值解<10>,假定在平面y=c处,场强有如下线性关系<11>:E2(x,c)=a1x+a2(9)显然,在两电晕线的中间,电位变化梯度必为0,即场强为0,在收尘极板上,场强近似为式(5),于是,式(9)应该满足:E2(0,c)=0,E2(b,c)=2J0bPkE0(10)将式(10)代入式(9)中,得:a1=2J0PkE0,a2=0.故式(9)可写成:E2(x,c)=2J0PkE0x(11)上面分别得出了在平面y=0的场强变化式(8)和在平面y=c场强变化式(11)。根据Oglesby的数值解<8>,设在两平面间的场强变化存在如下关系:E(x,y)=e-y/cf(x)+g(x)(12)式中,f(x)、g(x)为待定变系数,它们是x的函数,将式(8)和式(11)分别代如式(12),可解得待定变系数f(x)和g(x):f(x)=ee-12J0bkE0lnbx+1P-2J0PE0kg(x)=2J0bkE0lnbx+1P-ee-12J0bkE0lnbx+1P-2J0PE0k于是线-板式极间电场分布式为:E(x,y)=ee-12J0bkE0lnbx+1P-2J0PE0k(e-y/c-1)+2J0bkE0lnbx+1P-2J0PE0k(13)由上式所得的结果与Oglesby的数值解是非常吻合的。 对于板-板极间电场,空间电荷主要为粉尘的荷电量,其大小远低于线-板极之间的负离子形成的空间电荷,因此可忽略板-板极间的空间电荷,即空间电荷密度QU0,则可得:E(x,y)=U0b+2U0cx(y-c2)c2-c2bx 泛比电阻电除尘器伏安特性实验研究为了掌握泛比电阻电除尘器的性能,对不同板宽、不同错开距离的极配形式进行了伏安特性实验研究。实验中使用的电晕极为扁钢芒刺,收尘极与电晕极均为平板,并且具有相同的宽度,实验结果如所示。 结论(1)对具有辅助极和交错平板收尘极的新型泛比电阻电除尘器的极间电场进行了理论分析,并推导出电场强度计算式,结果明泛比电阻电除尘器极间电场强度比普通线-板式电除尘要高,而且更均匀。 (2)对泛比电阻电除尘器伏安特性进行了实验研究,结果明:随着电晕极与辅助极间距的减小,电晕电流线密度也减小,这种电晕电流的抑制现象对泛比电阻电除尘器收尘高比电阻粉尘是有益处的,它可以有效地防止反电晕的产生。
泛比阻尼型电除尘器参数优势的原理和实验探讨
