淺析靜電旋風(fēng)除塵器管理論文
根據靜電旋風(fēng)除塵器內三維速度分布的測試結果，分析電暈極的安裝對靜電旋風(fēng)除塵器除塵效率和阻力的影響。
1靜電旋風(fēng)除塵器的表態(tài)除塵效率
靜電旋風(fēng)除塵器利用離心力和電場(chǎng)力的共同作用分離粒子。旋風(fēng)除塵器內安裝電暈極（稱(chēng)靜電旋風(fēng)除塵器）但不加電壓的運行工況稱(chēng)為靜電旋風(fēng)除塵器的"靜態(tài)"工況，此時(shí)的除塵效率稱(chēng)為靜電旋風(fēng)除塵器的靜態(tài)除塵效率。為了研究安裝電暈極對靜電旋風(fēng)除塵器靜電除塵效率的影響，對常規旋風(fēng)除塵器和靜電旋風(fēng)除塵器兩種情況分別進(jìn)行了各種入口風(fēng)速下的靜電除塵效率實(shí)驗。常規旋風(fēng)除塵器選用長(cháng)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(fēng)除塵器內安裝電暈極構成靜電旋風(fēng)除塵器，電暈極由15根直徑4mm鋼筋構成網(wǎng)狀結構并固定在排氣管上。實(shí)驗粉塵為400h目滑石粉，發(fā)塵濃度控制在5g/m3左右。
2靜電旋風(fēng)除塵器的阻力
計算可得靜電旋風(fēng)除塵器的阻力系數ξ2=4.81，常規旋風(fēng)除塵器的阻力系數ξ1=9.21，則：。即靜電旋風(fēng)除塵器的阻力系數比常規旋風(fēng)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(fēng)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(fēng)除塵器相比，靜電旋風(fēng)除塵器是一種低阻力的粒子分離設備，這對于節能具有極為重要的實(shí)際意義。
綜上所述，在常規旋風(fēng)除塵器內安裝電暈極，具有降低阻力和提高靜態(tài)除塵效率（稱(chēng)為"降阻增效"）的作用，為什么電暈極會(huì )對旋風(fēng)除塵器的阻力和效率有這么大的影響呢？下面將進(jìn)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布直接影響顆粒分離的效率，同時(shí)軸向速度分影響了粒子在靜電旋風(fēng)除塵器內有效分離區域的停留時(shí)間[1]，必然對顆粒的除塵效率產(chǎn)生較大的影響。
旋風(fēng)除塵器流動(dòng)阻力主要由三部分組成：即進(jìn)口局部阻力、旋風(fēng)筒內旋渦流場(chǎng)中的阻力、排氣芯管內的流動(dòng)阻力。
可見(jiàn)，靜電旋風(fēng)除塵器的阻力和除塵效率與其內部的流場(chǎng)分布密切相關(guān)，要分析電暈極降阻增效的原因，就需要知道靜電旋風(fēng)除塵器內的流場(chǎng)分布。
為了研究電暈極安裝前后旋風(fēng)除塵器內三維速度分布的變化規律，分別對旋風(fēng)除塵器內不安裝電暈極（稱(chēng)常規旋風(fēng)除塵器）和旋風(fēng)除塵器內安裝電暈極（稱(chēng)靜電旋風(fēng)除塵器）兩種情況在相同的入口流速下進(jìn)行了流場(chǎng)測試[2]，流場(chǎng)測試儀器為五孔探針，流場(chǎng)的部分測試結果見(jiàn)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(wú)法插入，測點(diǎn)適當減少。某些斷面在半徑的二分之一到三分之一處均無(wú)法讀取數據（4、5孔的壓力不能調到平衡），分析認為由于電暈極對于筒體內流場(chǎng)的擾動(dòng)，這些位置氣流較為紊亂，使4、5孔無(wú)法保持壓力平衡。
4.結論
在旋風(fēng)除塵器內的特定位置上安裝電暈極，在不加電壓的"靜態(tài)"條件下，能使靜電旋風(fēng)除塵器的除塵效率提高約6%。原因是：電暈極對旋風(fēng)除塵器內的流場(chǎng)分布產(chǎn)生了較大影響，在下行流區切向速度較常規旋風(fēng)除塵器流場(chǎng)的切向速度稍微增大，下行流區是旋風(fēng)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(chǎn)生的影響（下行流區的切向速度增大）有利于提高除塵效率。靜電旋風(fēng)除塵器上、下行流交界面內移，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(fēng)除塵器的有效分離區域內的停留時(shí)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(fēng)除塵器內的阻力大大降低，靜電旋風(fēng)除塵器的阻力系數（ξ2=4.81）比常規旋風(fēng)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(fēng)除塵器內整個(gè)區域的切向速度分布曲線(xiàn)比常規旋風(fēng)除塵器內的切向速度分布曲線(xiàn)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(dòng)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(fēng)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(fēng)除塵器內平均停留時(shí)間的新方法，青島建筑工程學(xué)院學(xué)報，1990，11（3）：22～27
2張吉光，李華等，靜電旋風(fēng)分離器流場(chǎng)的實(shí)驗研究，流體機械，2002，（9）
3亢燕銘，沈恒根，高效旋風(fēng)器降阻條件下的流場(chǎng)特征，西安建筑科技大學(xué)學(xué)報，1997，29（1）：18～21。
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