【正文】 4靜電除塵器的設(shè)計(jì)計(jì)算由設(shè)計(jì)內(nèi)容中的要求和電除塵器的類型綜合考慮，設(shè)計(jì)的電除塵器型式為集塵電極采用板式的，氣流流動(dòng)采用水平流動(dòng)（臥式的），放電電極采用負(fù)電暈，粉塵的荷電采用單區(qū)式，清灰方式采用干式的。循環(huán)硫化床鍋爐是熱電廠污染的主要源頭，為凈化環(huán)境，特設(shè)計(jì)高效節(jié)能型寬間距靜電除塵器。 操作因素操作因素主要包括伏安特性、漏風(fēng)率、氣流短路、粉塵的二次飛揚(yáng)和電暈線肥大。在實(shí)際生產(chǎn)中，～。當(dāng)氣體含塵濃度過(guò)高時(shí)，除了選用曲率大的芒刺型放電極外，還可以在電除器前串接除塵效率低的其他除塵器，采用多級(jí)除塵。而當(dāng)比電阻過(guò)高時(shí)，塵粒到達(dá)集塵極后，電荷釋放不暢，隨著粉塵越積越厚，極板和粉塵層間形成越來(lái)越強(qiáng)的電場(chǎng)，將會(huì)產(chǎn)生“反電暈放電”，正離子被排斥到除塵空間，中和了驅(qū)向極板的帶負(fù)電的粉塵，也就是使粉塵的二次飛揚(yáng)嚴(yán)重，導(dǎo)致除塵效率降低。由于塵粒在除塵器中的驅(qū)進(jìn)速度與粒徑大小成正比，粒徑分布對(duì)電除塵器效率的影響是顯而易見的。設(shè)計(jì)過(guò)程中要盡量選取最佳線距，最佳線距與電暈線的形式和外加電源有關(guān)，～。（1）電場(chǎng)風(fēng)速電場(chǎng)風(fēng)速是指電除塵器在單位時(shí)間內(nèi)處理的煙氣量于電場(chǎng)斷面的比值，可以用下式表示： ,m/s； （）式中 Q——被處理的煙氣量，m3/h； F——電場(chǎng)斷面積，m2；對(duì)于具有一定面積的除塵器，電場(chǎng)風(fēng)速過(guò)高，會(huì)使電除塵器的電場(chǎng)長(zhǎng)度加長(zhǎng)，而且還會(huì)引起粉塵的二次飛揚(yáng)；而當(dāng)電場(chǎng)風(fēng)速過(guò)低，則電場(chǎng)斷面積增加，氣流分布很難達(dá)到均勻。干式電除塵器是通過(guò)振打或者用刷子清掃而使粉塵落于灰斗中。負(fù)電暈則相反，在電暈極施加的是負(fù)極高壓。根據(jù)結(jié)構(gòu)及供電的要求，通常每隔3m左右（有效長(zhǎng)度）劃分成單獨(dú)電場(chǎng)，常采用2～4個(gè)電場(chǎng)，除塵效率要求很高時(shí)，就要采用多到4個(gè)以上的電場(chǎng)。電除塵器進(jìn)口有效斷面積來(lái)表示，小的可以為幾個(gè)m2，而大的可以達(dá)到100 m2以上，國(guó)外甚至高達(dá)500 m2以上。有時(shí)也采用多個(gè)同心圓的形式，在各個(gè)同心圓之間布置電暈極。 靜電除塵器的類型電除塵器一般由除塵器本體和供電裝置兩大部分組成。以負(fù)電暈為例，正離子很快向負(fù)（電暈）極移動(dòng)，只有負(fù)離子才會(huì)進(jìn)入電暈外區(qū)，向陽(yáng)極移動(dòng)。粉塵荷電是通過(guò)自由電子、離子和粉塵粒子的碰撞，并附著于粉塵粒子上而完成的。該過(guò)程在極短的時(shí)間內(nèi)即可產(chǎn)生大量的自由電子和正負(fù)離子，通常也稱為雪崩過(guò)程，在這時(shí)可以看到淡藍(lán)色的光點(diǎn)或光環(huán)，也能聽到輕微的氣體爆裂聲，這現(xiàn)象稱為電暈放電現(xiàn)象，開始發(fā)生放電的電壓稱為起暈電壓。電除塵器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要應(yīng)用機(jī)械工程學(xué)來(lái)解決問(wèn)題。例如一些基礎(chǔ)研究設(shè)施上不配套或完善；科研力量還相對(duì)薄弱分散；測(cè)試儀器和科學(xué)手段比較落后；電除塵器電源仍大可改善；數(shù)據(jù)庫(kù)還沒有完全形成，選型設(shè)計(jì)水平較低，電除塵設(shè)計(jì)效率與實(shí)測(cè)效率偏離較大；各生產(chǎn)廠家還沒有形成自己的特點(diǎn)或特色，產(chǎn)品一般化；影響電除塵的重要物性參數(shù)尚不能定量計(jì)算。cm范圍內(nèi)，塵粒仍能達(dá)到良好的荷電。收塵極為一系列圓管排列組成，放電極為魚骨形，同時(shí)在放電極軸線上設(shè)輔助電極，由3～5根圓管組成。在超高壓寬間距電除塵器中，荷電塵粒除了受庫(kù)侖力外，更多的是受高電壓下產(chǎn)生的電風(fēng)的作用。電除塵在工業(yè)中的應(yīng)用卻晚得多，1885年Lodge在煉鉛廠建造了第一臺(tái)電除塵器，然而由于對(duì)鉛煙塵了解不足以及整流供電設(shè)備的局限，該設(shè)備未能成功地運(yùn)行。目前電除塵器已經(jīng)成為高效除塵的主要設(shè)備之一，在處理高溫大煙氣量的場(chǎng)合，更顯示出突出的優(yōu)越性，因而在建材、冶金、水泥、電站鍋爐以及化工、輕工等行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。②橫向極板電除塵器 通常的電除塵器，氣流流向與收塵極板的設(shè)置是平行的，而橫向極板電除塵器采用與氣流方向垂直的極板布置方式，試驗(yàn)表明比常規(guī)電除塵器的除塵效率高。④雙區(qū)電除塵器 一般（單區(qū)）電除塵器，粉塵的荷電與沉積是在同一電場(chǎng)中進(jìn)行，而雙區(qū)電除塵器，則是在兩個(gè)區(qū)段中進(jìn)行，即粉塵的荷電區(qū)荷電后，在沉積區(qū)內(nèi)被捕集。電袋一體化除塵器是將電除塵與布袋結(jié)合使用，即在布袋前加多級(jí)電場(chǎng)使粉塵荷電，大顆粒粉塵被電場(chǎng)吸附，未吸附的粉塵進(jìn)入布袋除塵器。對(duì)電除塵器行業(yè)而言，產(chǎn)品特點(diǎn)為品種多，小批量，必須推行先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，提高生產(chǎn)效率和管理水平。電除塵器的工作過(guò)程可分為以下階段：電暈放電和氣體電離，粉塵荷電，粉塵沉積，清灰。出現(xiàn)電暈后，在電場(chǎng)內(nèi)形成兩個(gè)不同的區(qū)域，圍繞放電極約2～3mm的小區(qū)域稱為電暈區(qū)，而電場(chǎng)內(nèi)的其他區(qū)域稱為電暈外區(qū)。影響塵粒荷電的重要因素，對(duì)于粒子特性時(shí)粒徑dp和介電常數(shù)ε；對(duì)于電暈電場(chǎng)則為電場(chǎng)強(qiáng)度E0和離子密度N0；對(duì)dp，以電場(chǎng)荷電為主；對(duì)dp，則以擴(kuò)散荷電為主；～。 清灰電暈極和集塵極上都會(huì)有粉塵沉積，粉塵層厚度可以為幾mm，甚至幾十mm。 根據(jù)集塵極的形式可分為管式電除塵器和板式電除塵器管式電除塵器（ a圖所示）的集塵極可以為圓管、蜂窩管、多段喇叭管、扁管等。板式電除塵器（ b圖所示）的集塵極由平板組成的。板式電除塵器是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的形式。由于立式電除塵器是往高度方向發(fā)展，因而占地面積少。 根據(jù)粉塵的荷電及分離區(qū)的空間布置可分為單區(qū)和雙區(qū)電除塵器雙區(qū)電除塵器（）即粉塵首先在荷電區(qū)荷電后再進(jìn)入分離區(qū)，而單區(qū)電除塵器則荷電及分離區(qū)均在同一區(qū)內(nèi)進(jìn)行的。通常用于收集經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的粉塵。（2）集塵極板的間距從式（）的效率公式可以看出，在處理煙氣量Q一定時(shí)，Aω值最大時(shí)，電除塵器的效率最高。m)； dp——粉塵粒子的粒徑，m。cm））、中比電阻（104ρ51010（Ω（1）含塵濃度在除塵電場(chǎng)中，荷電粉塵形成的空間會(huì)對(duì)電暈極產(chǎn)生屏蔽作用，從而抑制了電暈放電。當(dāng)溫度低于露點(diǎn)時(shí)，氣體的濕度會(huì)嚴(yán)重影響除塵器的除塵效率。因此斷面氣流速度的差異越大，除塵效率越低。 火花放電頻率 為了獲得最佳除塵效率，通常用控制電暈極和集塵極之間火花頻率的方法，要做到既維持較高的運(yùn)行電壓，又避免火花放電轉(zhuǎn)變?yōu)榛」夥烹?。該課題主要設(shè)計(jì)內(nèi)容為：靜電除塵器選型、靜電除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（收塵面積計(jì)算、通道計(jì)算和電場(chǎng)劃分）、收塵極板（陽(yáng)極板）形狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和收塵極板振打系統(tǒng)設(shè)計(jì)，放電極（陰極或電暈極）形狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、放電極振打系統(tǒng)設(shè)計(jì)。電暈極的形狀對(duì)它的放電性能和機(jī)械強(qiáng)度都有較大的影響。在正常情況下比星形電暈電極產(chǎn)生的電暈電流大一倍，起暈電壓比其他的形式低。（2）框架式：用細(xì)鋼管作成框架，電暈線繃設(shè)于框架上。這是電暈極最常見的故障之一。實(shí)驗(yàn)表明間距處于200～300mm之間。本次設(shè)計(jì)采用水平軸撓臂錘擊裝置作為電暈極振打裝置。因瓷連桿不能承受太大的扭矩，水平振打軸不宜過(guò)長(zhǎng)，當(dāng)電除塵器寬度大于5m時(shí)，應(yīng)在除塵器的兩側(cè)各設(shè)置一套振打裝置；電除塵器高度大于5m時(shí)，應(yīng)上下各設(shè)置兩套振打裝置；當(dāng)電場(chǎng)大于5m時(shí)，應(yīng)在框架的兩側(cè)振打。③剛玉瓷質(zhì)套管：具有良好的抗沖擊強(qiáng)度（700～770 Mpa），且耐高溫，被廣泛采用。當(dāng)氣流通過(guò)時(shí)，緊貼極板表面處會(huì)形成一層渦流區(qū)，該處的流速較主氣流流速要小，因而當(dāng)粉塵進(jìn)入該區(qū)時(shí)易沉積在收塵極表面。在安裝之前，極板、極線必須調(diào)直，安裝時(shí)要嚴(yán)格控制極距，安裝偏差要控制在177。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，極板兩端的聯(lián)接板與極板的聯(lián)接容易脫開，目前新設(shè)計(jì)的電除塵器，上部將極板直接用螺栓與懸吊梁聯(lián)接，下部將極板與撞擊桿相聯(lián)。從防止電除塵器在運(yùn)行中極板受熱變形和氣流沖刷引起極板的晃動(dòng)來(lái)看，在一排中交錯(cuò)排列而在同一通道中相對(duì)布置都是同向布置的方式，由于整排集塵極中各塊極板往異極距方向的變形是相反的，可互相抵消一部分，而使極板的變形相對(duì)較小，氣流沖刷引起的晃動(dòng)也會(huì)更小些。振打頻率和振打強(qiáng)度必須在運(yùn)行中進(jìn)行調(diào)整。 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 （）其中Q0=105，t=150℃, p0=104 Pa。 （） 取Z=20個(gè)通道。電除塵器的安裝與其它機(jī)械設(shè)備相比，很顯著的特點(diǎn)是安裝工作工期長(zhǎng)、零部件分散、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量要求高，在整臺(tái)設(shè)備的安裝中，不單純是設(shè)備零部件的組合，而是一項(xiàng)技術(shù)性非常強(qiáng)的工作。電除塵器的管理應(yīng)根據(jù)其在生產(chǎn)的地位、作用和數(shù)量來(lái)建立相應(yīng)的管理機(jī)構(gòu)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)大學(xué)四年所學(xué)的理論知識(shí)有了進(jìn)一步的鞏固、深入和系統(tǒng)化，增強(qiáng)了分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。從開始設(shè)計(jì)電除塵器時(shí)，對(duì)其了解甚少，幾乎沒有了解，但三個(gè)月過(guò)去后，自己能在老師的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)出了電除塵器，這過(guò)程中學(xué)習(xí)到很多知識(shí)和理論。環(huán)保,2010,(1): 7779[19] ChenLu Yang, Michael Beltran. Electrostatic Precipitator for Metal and Particulate Emission Control[J]. Journal of Environmental Engineering,2000:233238[20] Gabriel Nicolae Popa, Ioan Sora, Victor Vaida. Analysis of Some Solutions that Improve Performances of PlateType Electrostatic Precipitators[J]. Wseas Transactions on Circuits and Systems, 2008,8(7):84385