静电除尘电极纳米材料吸附效果测试实验装置的设计

龙源期刊网静电除尘电极纳米材料吸附效果测试实验装置的设计作者：王家纯来源：《科技创新导报》2011年第13期摘要:介绍一种静电除尘电极材料吸附效果测试实验装置的总体设计,实验方法及数据采集对比。这种实验装置是根据静电除尘的工作原理,用它来测试出不同静电除尘电极材料在高压电场下的吸附粉尘能力的差别摸拟出在工况条件下材料吸附粉尘效果。关键词:纳米电除尘电极材料测试装置中图分类号:X701文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)05(a)-0014-021前言静电除尘器是利用电场的作用将含尘气体中的粉尘与气体分离出来的净化设备。除尘器的基本工作原理是在电除尘器的放电电极和除尘电极通过高压直流电,在两极间维持一个足以使含粉尘气体分离的高压静电场。含粉尘的气体在通过高压电场进行电离的过程中,使尘粒带电,并在电场力的作用下,使带电尘粒向极性相反的电极移动,沉积在电极上,从而将尘粒从含尘的气体中分离出来。静电除尘器一般由除尘器本体和供电装置两部分组成。除尘器本体包括放电电极、收尘电极、气流分布装置、清灰机构、绝缘装置和外壳等部分。目前,电除尘器中放电电极和除尘电极的材料都是使用普通钢材,而纳米晶带材具有良好的机械性能、耐腐蚀性能和电磁性能等。为了使纳米技术能更快的应用于社会,我们把深度轧制的纳米晶带材应用于静电除尘器来代替普通的钢材,电除尘装备中的吸尘板采用纳米晶工业纯铁材料,能提高除尘效率,解决了以铁、钢材料为主的电除尘设备的易腐蚀、易磨损、短寿命、低效率等问题。将纳米技术应用在高效环保电除尘装备中是一项集纳米技术、电气技术、机械设计、工程材料等多学科交叉的综合性课题。可促进纳米技术的应用和产业化,具有一定的理论研究价值和实际应用意义。纳米技术在高效环保电除尘装备中的应用研究项目是一项将新材料新工艺应用在电除尘装备中的高新技术,将纳米技术应用在电除尘装备中,不仅具有开拓创新意识,还将提升纳米技术的原创性,是实现纳米技术产业化的实践。2设计要求龙源期刊网根据静电除尘的工作原理和采用纳米晶纯铁电极的要求,研制了这种静电除尘电极材料吸附效果测试实验装置。用该装置测试出纳米晶材料和普通材料在高压电场下的吸附粉尘能力的差别,模拟实际工况条件,测试材料吸附粉尘数据。在测试装置中,分别用普通钢材和纳米晶纯铁材料制出的除尘电极。根据高压电场放电原理,确定了设计参数,并在高压电场下进行吸附对比试验。3设计参数空气流量:8～10m3/h;粉尘浓度:6000～8000mg/m3;送尘量:60～80g/h;高压静电电源:输出DC(直流)0-20000V连续可调。4总体方案设计静电除尘电极材料吸附效果测试实验装置总体方案设计如图1所示。5工作原理静电除尘材料吸附效果测试实验装置工作原理是由计量送粉器和辅助送风,在一定空气流量的条件下,将含有一定粉尘量的空气送入静电除尘区。在透明密闭的透明玻璃管内产生直流高压静电场对粉尘的分离,对于不同的金属材料除尘电极板在同样的电场作用下有不同的吸附粉尘的功效,在排气口用粉尘浓度仪测量排出的空气粉尘浓度含量。整个实验系统的阀门,流量计送粉器,直流高压电源电压调整,抽气泵等全部由手动单项控制,在调整送气流量时,只打开抽气泵和辅助送风机,螺旋送粉电极关闭。调整好流量后,关闭通往流量计的阀门,打开旁路阀门,开始送粉(打开送粉电机)。6总体结构及部件结构整个管路系统是由四吋和二吋的玻璃管路连接成的,在测试过程中,便于观察直流高压静电场作用下粉尘分离状况。6.1送风(含尘)系统送风(含尘)系统是由计量送粉器(粉斗容积一升),辅助送风组成,计量送粉器结构是由调速电机,减速器和螺旋给进方式计量送粉,辅助送风送入静电除尘区。龙源期刊网静电除尘区将静电除尘区做成透明玻璃管结构,除尘电极做成方筒型的,两边用钢柱支撑,并用绝缘棒把钢丝拉紧,钢丝(放电电极)连接引出线,接高压电源负极,方筒(除尘电极)连接出引线,接高压电源正极,设备工作测量时,便于观察高压直流静电场产生电晕现象和除尘电极吸附效果。7测量方法7.1除尘电极板吸附量计算针对不同的粉尘环境,可以选择不同的粉尘根据比重确定送粉量。在抽气泵出口用粉尘浓度计测量出口浓度,并计算出口粉尘量,其差值就是除尘电极板吸附量。7.2测量不同材料电极板粉尘吸附量分别采用普通钢材和纳米晶材料制成的除尘电极板,就可以判定不同的金属材料在高压直流静电场产生电晕现象和除尘电极吸附量。8结论静电除尘电极材料吸附效果测试实验装置,是根据静电除尘的工作原理,分别采用传统的普通钢材和纳米晶纯铁电极板,测试出静电除尘电极材料在高压电场下的吸附粉尘能力的差别,可以不用去现场,模拟出各种含不同浓度粉尘的工况环境,测试出传统的普通钢材和纳米晶纯铁电极板的除尘效果。此设备是辽宁省教育厅科技研究项目《纳米技术在高效环保电除尘装备中的应用研究》(项目号:2004D092)所研制的设备。参考文献[1]唐敬麟等.除尘装置系统及设备设计选用手册[M].北京:化学工业出版社,2004.[2]金国淼等编.除尘设备[M].北京:化学工业出版社,2002.[3]林澄波等编.电除尘安装、运行及维护[M].北京:化学工业出版社,2005.[4]刘后启等编.电除尘器[M].北京:化学工业出版社,2006.[5]黎在时等编.北京:化学工业出版社,2007.