板式静电除尘器除尘实验

一、实验目的

（1）了解电除尘器地电极配置和供电装置

（2）观察电晕放电的外观形态

（3）测定板式静电除尘器的除尘效率

（4）管道中各点流速和气体流量的测定

（5）板式静电除尘器的压力损失和阻力系数的测定

（6）测定静电除尘器的风压、风速、电压、电流等对除尘效率的影响

二、实验原理

静电除尘器是利用静电力（库仑力）将气体中的粉尘或液滴分离出来的除尘设备，也称电除尘器、电收尘器。静电除尘器与其他除尘器相比其显著特点是：几乎对各种粉尘、烟雾等，直至极其微小的颗粒都有很高的除尘效率；即使高温、高压气体也能应用；设备阻力低（100~300Pa），耗能少，维护检修不复杂。

在静电除尘器中，荷电极性不同的尘粉在电场力的作用下分别向不同极性的电极运动。在电晕区和靠近电晕区很近的一部分荷电尘粒与电晕极的极性相反，于是就沉积在电晕极上。电晕区范围小，捕集数量也小。而电晕外区的尘粒，绝大部分带有电晕极极性相同的电荷，所以，当这些荷电尘粒接近收尘极表面时，在极板上沉积而被捕集。尘粒的捕集与许多因素有关。如尘粒的比电阻、介电常数和密度，气体的流速、温度，电场的伏-安特性，以及收尘极的表面状态等。要从理论上对每一个因素的影响皆表达出来是不可能的，因此尘粒在静电除尘器的捕集过程中，需要根据试验或经验来确定各因素的影响。

除尘效率是电除尘器的一个重要技术参数，也是设计计算、分析比较评价静电除尘器的重要依据。通常任何除尘器的除尘效率η（%）均可按下式计算。

式中  C1—电除尘器出口烟气含尘浓度,g/m3

C2—电除尘器入口烟气含尘浓度，g/m3

随着除尘器的联系工作，电晕极和收尘极上会有粉尘颗粒沉积，粉尘层厚度为几毫米，粉尘颗粒沉积在电晕极上会影响电晕电流的大小和均匀性。收集尘极板上粉尘层较厚时会导致火花电压降低，电晕电流减小。为了保持静电除尘器联系运行，应及时清除沉积的粉尘。收尘极清灰方法有湿式、干式和声波三种方法。本实验设备为干式静电除尘器，所以所使用的清灰方式为机械撞击或电磁振打产生的振动力清灰。干式振打清灰需要合适的振打强度。合适的振打强度和振打频率一般都在现场调试中进行。

三、实验装置

6.彩色触摸屏  7.微型打印机  8.电源指示灯  9.启动按钮  10.启动指示灯  11.停止按钮  12.停止指示灯  13.急停按钮

四、实验步骤

1、实验前，仔细阅读本实验指导书，充分了解实验装置的结构与功能。

2、检查实验装置的外观和全部电气连接线有无异常（如管道、电线有无破损等）。

3、实验装置供电主电源采用380V，实验装置出现任何异常情况时，按下电控箱上的急停按钮，装置全部断电。停电时按下红色停止按钮，再按下急停按钮。

4、检查一切正常后，开始准备操作；先将干燥的滑石粉加入到粉尘分布器内；

5、打开电控箱内的电源总开关，合上触电保护开关；按下电箱绿色按钮，电源指示灯亮，触摸屏亮起。

6、实验装置的所有电气部分的控制部分在触摸屏上操作。系统画面操作：变频器启停、风机启停、粉尘分布器启停、实时数据监控、历史数据查看、帮助、系统介绍、数据打印。历史数据采集：采集频率为1min/次，当数据采集慢时，请点击数据清除按钮。点击主画面下方的系统介绍、系统帮助、历史数据按钮，可以进入对应得界面。

7、本系统采用PLC作为主机的数据采集，具有采集数据稳定、故障率低等优点。系统共采集进气浓度、出气浓度、温度、湿度、压力、风量、风速等实时数据。其中：粉尘传感器的量程为0~1000ppm，操作实验时请保证进气时的浓度不大于1000ppm！（每次实验结束，必须清理粉尘传感器的内部，用气枪将附在粉尘传感器内壁上的粉尘清理干净）。

8、启动触控屏上的上的风机启动按钮；风机开始运行。启动变频器，变频器的调节范围0~50HZ，分成5000个单位，在风机界面输入0~5000之间的单位数值，变频器对应调节风机叶轮转速，风机风量随之变化。可以选择三个不同工况下，记录实验数据。

9、通过调节杆旋钮调节芒刺与极板之间的距离，开启高压直流电源的开关，将电压调节旋钮开到最小，随后按下启动按钮，开始进行实验，实验过程中可缓慢调节电压调节旋钮，直到看到电晕现象即可，静电除尘的工作原理即是含有粉尘颗粒的气体，在接有高压直流电源的阴极线（又称电晕极）和接地的阳极板之间所形成的高压电场通过时，由于阴极发生电晕放电、气体被电离，此时，带负电的气体离子，在电场力的作用下，向阳极板运动，在运动中与粉尘颗粒相碰，则使尘粒荷以负电，荷电后的尘粒在电场力的作用下，亦向阳极运动，到达阳极后，放出所带的电子，尘粒则沉积于阳极板上，而得到净化的气体排出，当极板发生击穿时（即电流、电压示数都归零），需要将电压调节旋钮旋到零处，再重新按下启动按钮，再次调节电压进行实验。在实验过程中，可以设计不同的电压参数和不同的电极板距离参数进行实验，从而得出除尘效率最高的电压参数和距离参数。

10、调节变频器调节风量大小、粉尘发生器旋钮、电极板位置调节杆进行不同处理气体量、不同发尘浓度和不同电极板间距下的实验；

11、在实验中，要不定期的进行对电极板上粉尘的清理工作，防止因粉尘积累过多而影响实验结果，清灰过程中，先关闭粉尘发生器旋钮、主风机和高压电源，打开振动电机开关，调节振打电机速率旋钮振打电机运行，带动振打锤子进行对电极板的振打，从而使粉尘掉落到卸灰斗内。等清灰过程结束后，清理卸灰装置。

12、实验完毕后依次关闭发尘装置、主风机，然后启动布袋除尘器振打电机进行清灰5min，待设备内粉尘沉降后，清理卸灰装置。

13、关闭控制箱主电源。

14、检查设备状况，没有问题即可离开。

五、实验数据记录

六、注意事项

（1）实验前准备就序后，经指导教师检查后才能启动高压。

（2）设备启动后，电压需先调至零位，才能重新启动。

（3）实验进行时，严禁触摸高压区。

（4）粉尘传感器使用一定时间后，必须定时清洁，以保证其测量精度。