静电集尘机1.集尘原理静电集尘机典型基本构造系由两个极性相反之电极组成另一为板状电极(即集尘极),放电极连接电源负极,而集尘极则接电源正极,因此,两电极间遂形成一电场,存在空气中离子在电场作用下,向两极移动形成电流.由於电晕放电产生大量负离子从放电极移向集尘极,使悬浮於空气中之粉尘微粒附著带电,荷电之粉尘微粒在电场库伦力趋动下向集尘极移动,到达集尘极之粉尘微粒遂失去电荷附著并累积於集尘极上.至於电晕区之正离子则向放电极移动,由於移动路线较短,只能与极少数粉尘微粒相遇荷电,所以只有极少量带正电荷之粉尘微粒沉积於放电极上.如此一来废气中粉尘微粒被补捉下来达到净气功能,沉积之粉尘成层后除受重力作用掉落外,亦需藉助敲击设备使之掉落至集灰斗中排出.若放电极所接是电源负极,则产生负电晕,反之则为正电晕.一般而言,产生负电晕电压比产生正电晕电压低且负电晕电流大,所以工业用静电集尘机均采用负电晕放电形式;虽正电晕放电功率损耗大,但产生臭氧量仅负电晕放电十分之一,因此,於考量人体健康下,室内用空气清净机则采用正电晕放电.机械清灰方式静电集尘机电力设备中,外电输入单相或三相低电压高电流之交流电,经闸流体或可饱和电抗器回路以调整控制电压,再利用升压变压器升压及矽整流器转变成高压低电流之直流电,直接用电缆或铜排加在放电极上.电压调整装置,升压变电器及整流器系全部收容在一油浸筒槽内,即所谓T/R Set(transformer /rectifier sets).除了本体及电源装置外,静电集尘机常配置一些附属设备,如湿式静电集尘机需配置溢流装置或喷雾加湿装置.为了防止绝缘子受粉尘污染而引起漏电,通常用乾净空气清理子表面,使其维持良好绝缘性,同时尚需将空气预热以免碍子受到骤冷破裂或结雾引起漏电等问题,另外有些废气需附设调理设备,如填加适当量之SO2或NH3等物质,以调理废气而提高除尘效率.(1)粉尘比电阻系数粉尘颗粒间及粉尘与集尘极间因凡得瓦力与静电附著力作用,使粉尘附著於集尘极上堆积成层,其中静电附著力是由库伦力所支配,当粉尘比电阻系数(p)过低时,粉尘颗粒所带负电荷很快释放,表面电位降低,失去静电附著力,同时粉尘颗粒被集尘极夺去电子,形成带正电荷粉尘颗粒,因此,在排斥力作用下又从集尘极上跳回气流中,致使集尘效率降低.反之,粉尘比电阻系数过高时,释放电荷速度缓慢,形成很大静电附著力,不但清灰困难,而且粉尘厚度增加,电荷累积,粉尘表面电位增加,形成逆电晕使集尘极附近空间产生大量正离子中和粉尘电荷,抵消大量电晕电流使粉尘不能充分荷电,降低集尘效率.因此,最适合於静电集尘机捕集之粉尘比电阻系数范围介於107 1010.cm之间.(2)火花放电频率静电集尘机高压电场并非一连续稳定负载,会因气流条件变化,粉尘浓度变动,收集后粉尘堆积引起电极间隔减少,离子风引起电极振动及振动清灰粉尘层剥落等因素而引起火花放电.当电压升高过程,火花放电频率亦随之增加,集尘效率亦增高;但电压过高致火花放电频繁,瞬间流过很大电流时,火花放电会转变成电弧放电,不但侵蚀电极,而且造成放电极与集尘极间电压升高困难,电场强度反而下降,降低集尘效率.因此,要获得最高集尘效率,通常控制放电极与集尘极间之火花频率,维持在较高电压下,又避免火花放电转变为电弧放电,这时火花频率称为最佳火花频率.一般静电集尘机火花放电频率控制在30 150次/min为宜.(3)粉尘浓度静电集尘机系利用电晕放电产生大量离子,使通过之粉尘荷电,而达到除尘目的.荷电粉尘形成空间电荷,对电晕放电会产生屏蔽,抑制电晕放电,造成电晕阻止效应,故当粉尘浓度逐渐增加时,电晕电流逐渐减少,当浓度增加达某一数值时,电晕电流降至为零时即所谓电晕闭塞,使静电集尘机失去集尘功能,因此,一般入口含尘浓度以小於20g/m3为宜.(4)气流分布静电集尘机断面流速分布均匀性对集尘效率影响很大,断面流速分布不均匀,则在流速低之区域会因气流停滞,造成集尘极局部积尘严重,电压降低.而在流速较高之区域又造成严重二次扬尘.因此,静电集尘机於入口处设整流装置,使断面气流速度达到均匀,气流分布均匀程度之判定.(5)清灰当集尘极累积粉尘层厚度不断增加时,电压逐渐降低,若粉尘比电阻系数偏高还会导致逆电晕发生,故粉尘层厚度增加则集尘效率逐渐降低.因此,必须利用清灰装置,使沉积於集尘极上粉尘层剥落下来,使集尘效率恢复最高值.目前清灰装置普遍采用机械敲打集尘极振动方式为之,如果振动强度太小,则粉尘层不易剥落,亦无法恢复到最高集尘效率值;若振动强度太大,则粉尘层易破碎分散成粉尘颗粒造成严重二次扬起.