§ 8-7 粉尘比电阻
一,比电阻
各种物质的电阻与其长度成正比,与其横截面积成反比,并和温度有关：
Rs—— 比电阻； L—— 长度； A—— 横截面积 。
定义：一种物质的比电阻是其长度和横截面积各为一单位时的电阻,比电阻的倒数称为电阻率 。
A
lRR
s?
二、粉尘层的导电机制
工业粉尘导电方式 有两种,
本体导电,取决于粉尘和气体的温度及组成 。
在 高温 时 （ 约大于 200℃ ）,导电主要通过粉尘本体内部的电子或离子进行 。
在本体导电占优势的温度范围内,粉尘比电阻称为容积比电阻 。
表面导电,在 较低温度 下,气体中存在的水分或其它化学调节剂被尘粒表面吸附,因而导电主要是沿尘粒表面所吸附的水分和化学膜进行的,在导电沿尘粒表面进行的温度范围内,粉尘比电阻称为表面比电阻 。。
三、比电阻对电除尘器运行的影响
沉积在集尘电极上的灰尘的比电阻对电除尘器能否有效地运行有显著的影响,
比电阻过高或过低都会大大降低电除尘器的除尘效率,适宜的范围是从 103～
104Ω ·cm～ 2× 1010Ω ·cm。
1．比电阻过低
如果灰尘的比电阻小于 103～ 104Ω ·cm，
形成在集尘电极上跳跃的现象,最后可能被气流带出电除尘器 。 用电除尘器处理各种金属粉尘和石墨粉尘,炭黑粉尘都可以看到这一现象 。
解决途径,采取在电除尘气后面串联旋风除尘器的办法来解决 。
２,比电阻过高当灰尘的比电阻超过 1010Ω ·cm,电除尘器的性能就随着比电阻的增加而下降 。 主要是由于比电阻过高,容易形成反电晕现象,使电除尘器的效率降低 。
j
- +
V
LRR s?
LjRjRV s
LjRVV sg
比电阻过高时模拟电路图四．改变粉尘比电阻的方法
当粉尘比电阻较高时,可选用的解决方法,
① 设计成比正常情况更大的除尘器,以适应较低的沉降率或改变供电方式 （ 包括脉冲电压,较高的高强电场分组,快速打火熄火回路 ） 。
② 采用新型除尘器结构 。
③ 对烟气进行调节,降低比电阻,尽可能使电极保持清洁 。
§ 8-8 电除尘器的供电
电除尘器只有在良好的供电情况下,才能获得较高的除尘效率 。 供电装置输出电压的高低,电压的波形和稳定性及供电分组等都是影响效率的因素 。
重要的电参数：电晕电流密度,有效电晕功率,电压水平 。
一、供电电压、电流和功率的影响
供电电压,电流和功率对电除尘器效率的影响可以归结为对粉尘驱进速度 ω的影响
对管式用直流供电的电除尘器：
ω和电晕电流的关系：
i— 电晕电流线密度,即单位长度电晕线上的电晕电流；
μ— 气体粘度； K— 离子迁移率； dp— 尘粒粒径；
c— 常数 。
当 i较大时,2i/K>>c,i越大,驱进速度越大,
除尘效率越高 。
cK i
d p 2
4
对板式电除尘器,电流 i加一修正系数 α,
当供电不是直流时,i可取电流的时间平均值 iav。
粉尘驱进速度 ω与供电的关系可表示为粉尘驱进速度 ω与供电电压的函数关系：
β—— 常数；
Vp—— 电压峰值；
Vai—— 电压平均值 。
此式表明,要得到高的除尘效率,可以提高峰值电压和平均电压 。 如采用脉冲等 。
cK id p 4
aip VV
决定电压波形的因素粉尘比电阻,
粉尘浓度,
除尘器大小,
高压供电分组数目,
线路的稳定性 。
一、电晕电流密度和电晕功率
1,电晕电流密度
电晕电流密度应维持高的水平以达到最大的驱进速度,影响电流 电晕电流密度 的因素：
① 气体的组成 （ 温度,压力 ）
② 粉尘比电阻
③ 颗粒的空间电荷效应
④ 集尘面积
⑤ 高压装置的类型和设计及控制
⑥ 振打效率
⑦ 电极对中的准确性
大部分电除尘器,电晕电流密度在 0.05-1.0mA/m2。
２,电晕功率电晕功率
Vp为最高电压； Vm为最低电压 。
比电晕功率：每分钟处理 1000英尺 3实际状态气体所耗的功率 （ W） 。
变压,50-500W(1000英尺 3分 )-1
cmpc IVVP 21
§ 8-9 电除尘器的选择设计和应用
一,电除尘器的选择和设计
1,电除尘的选择
① 烟尘和烟气的来源和生产过程；
② 烟尘粒度大小的分布；
③ 烟尘浓度；
④ 烟尘成分和结构；
⑤ 现场实际的烟尘比电阻；
⑥ 总烟量；
⑦ 烟气的压力,温度和成分；
⑧ 烟气和烟尘的腐蚀性 。
2．电除尘的设计
（ 1） 收集资料
（ 2） 确定有效驱进速度
（ 3） 集尘极板面积
（ 4） 其它辅助设计内容
（ 1）收集资料
根据以上各节的讨论,可以归纳选择和设计除尘器时的主要参数 。
① 要求的除尘效率或除尘的进出口含尘浓度,；
② 烟气和烟尘的性质及回收价值
③ 设备材料的供应情况及价格
（ 2）确定有效驱进速度
影响有效驱进速度的因素如下：
a,粒径 dp：在除尘效率一定时,粒径较大,
则所需单位集尘极板面积 （ A/V） 减小,有效驱进速度可取高点；反之可取小点 。
b,除尘效率：除尘效率降低则有效驱进速度增加；除尘效率增加则有效驱进速度降低 。
c,比电阻：比电阻降低则有效驱进速度增加；比电阻增加则有效驱进速度降低 。 测得允许的电晕电流密度值减小,尘粒的荷电量减小,荷电时间增大,故可取小的驱进速度 。
d,二次扬尘
（ 3）集尘极板面积
按多依奇方程式计算 。
注意：板式除尘的有效集尘面积是指电晕放电空间的收尘电极的净当量面积 。
pV
A ex p1
（ 4）其它 辅助设计内容
气流速度 v：指总的气体流量和通道截面积计算而得的平均气速 。 降低气速,效率可以提高,但低到一定程度,有效驱进速度却随之下降 。 因此,应在满足所需的效率下选取有效驱进速度高的风速,才是较经济的 。 一般取 0.4-4.5m/s。
此外设计内容还有电晕功率,管式电除尘的管径,有效的高压分组电场数,电晕电极长度,电极的振打等 。
二、电除尘器内部尺寸的设计
（ 一 ） 平板式电除尘器
根据
求出 Ac,然后根据选定的集尘极的间距 2b,高度 h及长度 L确定所需通道数 n,再计算其它各项 。
1,通道数：
2,通道横截面积：
3,处理气量：
4,处理停留时间：
于是平板型除尘器的效率公式为：
nQA pc 1
1ln1
hLAn c 2?
bhnA 2?
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QV
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2
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bV
L
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2
2
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（二）管式电除尘器
设除尘器圆筒个数为 n,圆筒半径为 R，
长度为 L,则有：
1,圆筒个数：
2,通道横截面积：
3,处理气量：
4,处理时间：
效率：
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或
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222
2
则
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除尘装置的选择
除尘器的性能可用技术指标和经济指标评价处理气体量
技术指标,压力损失捕集效率基建投资经济指标,占地面积以及使用寿命运转管理费
一,比电阻
各种物质的电阻与其长度成正比,与其横截面积成反比,并和温度有关：
Rs—— 比电阻； L—— 长度； A—— 横截面积 。
定义：一种物质的比电阻是其长度和横截面积各为一单位时的电阻,比电阻的倒数称为电阻率 。
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二、粉尘层的导电机制
工业粉尘导电方式 有两种,
本体导电,取决于粉尘和气体的温度及组成 。
在 高温 时 （ 约大于 200℃ ）,导电主要通过粉尘本体内部的电子或离子进行 。
在本体导电占优势的温度范围内,粉尘比电阻称为容积比电阻 。
表面导电,在 较低温度 下,气体中存在的水分或其它化学调节剂被尘粒表面吸附,因而导电主要是沿尘粒表面所吸附的水分和化学膜进行的,在导电沿尘粒表面进行的温度范围内,粉尘比电阻称为表面比电阻 。。
三、比电阻对电除尘器运行的影响
沉积在集尘电极上的灰尘的比电阻对电除尘器能否有效地运行有显著的影响,
比电阻过高或过低都会大大降低电除尘器的除尘效率,适宜的范围是从 103～
104Ω ·cm～ 2× 1010Ω ·cm。
1．比电阻过低
如果灰尘的比电阻小于 103～ 104Ω ·cm，
形成在集尘电极上跳跃的现象,最后可能被气流带出电除尘器 。 用电除尘器处理各种金属粉尘和石墨粉尘,炭黑粉尘都可以看到这一现象 。
解决途径,采取在电除尘气后面串联旋风除尘器的办法来解决 。
２,比电阻过高当灰尘的比电阻超过 1010Ω ·cm,电除尘器的性能就随着比电阻的增加而下降 。 主要是由于比电阻过高,容易形成反电晕现象,使电除尘器的效率降低 。
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比电阻过高时模拟电路图四．改变粉尘比电阻的方法
当粉尘比电阻较高时,可选用的解决方法,
① 设计成比正常情况更大的除尘器,以适应较低的沉降率或改变供电方式 （ 包括脉冲电压,较高的高强电场分组,快速打火熄火回路 ） 。
② 采用新型除尘器结构 。
③ 对烟气进行调节,降低比电阻,尽可能使电极保持清洁 。
§ 8-8 电除尘器的供电
电除尘器只有在良好的供电情况下,才能获得较高的除尘效率 。 供电装置输出电压的高低,电压的波形和稳定性及供电分组等都是影响效率的因素 。
重要的电参数：电晕电流密度,有效电晕功率,电压水平 。
一、供电电压、电流和功率的影响
供电电压,电流和功率对电除尘器效率的影响可以归结为对粉尘驱进速度 ω的影响
对管式用直流供电的电除尘器：
ω和电晕电流的关系：
i— 电晕电流线密度,即单位长度电晕线上的电晕电流；
μ— 气体粘度； K— 离子迁移率； dp— 尘粒粒径；
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当 i较大时,2i/K>>c,i越大,驱进速度越大,
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对板式电除尘器,电流 i加一修正系数 α,
当供电不是直流时,i可取电流的时间平均值 iav。
粉尘驱进速度 ω与供电的关系可表示为粉尘驱进速度 ω与供电电压的函数关系：
β—— 常数；
Vp—— 电压峰值；
Vai—— 电压平均值 。
此式表明,要得到高的除尘效率,可以提高峰值电压和平均电压 。 如采用脉冲等 。
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决定电压波形的因素粉尘比电阻,
粉尘浓度,
除尘器大小,
高压供电分组数目,
线路的稳定性 。
一、电晕电流密度和电晕功率
1,电晕电流密度
电晕电流密度应维持高的水平以达到最大的驱进速度,影响电流 电晕电流密度 的因素：
① 气体的组成 （ 温度,压力 ）
② 粉尘比电阻
③ 颗粒的空间电荷效应
④ 集尘面积
⑤ 高压装置的类型和设计及控制
⑥ 振打效率
⑦ 电极对中的准确性
大部分电除尘器,电晕电流密度在 0.05-1.0mA/m2。
２,电晕功率电晕功率
Vp为最高电压； Vm为最低电压 。
比电晕功率：每分钟处理 1000英尺 3实际状态气体所耗的功率 （ W） 。
变压,50-500W(1000英尺 3分 )-1
cmpc IVVP 21
§ 8-9 电除尘器的选择设计和应用
一,电除尘器的选择和设计
1,电除尘的选择
① 烟尘和烟气的来源和生产过程；
② 烟尘粒度大小的分布；
③ 烟尘浓度；
④ 烟尘成分和结构；
⑤ 现场实际的烟尘比电阻；
⑥ 总烟量；
⑦ 烟气的压力,温度和成分；
⑧ 烟气和烟尘的腐蚀性 。
2．电除尘的设计
（ 1） 收集资料
（ 2） 确定有效驱进速度
（ 3） 集尘极板面积
（ 4） 其它辅助设计内容
（ 1）收集资料
根据以上各节的讨论,可以归纳选择和设计除尘器时的主要参数 。
① 要求的除尘效率或除尘的进出口含尘浓度,；
② 烟气和烟尘的性质及回收价值
③ 设备材料的供应情况及价格
（ 2）确定有效驱进速度
影响有效驱进速度的因素如下：
a,粒径 dp：在除尘效率一定时,粒径较大,
则所需单位集尘极板面积 （ A/V） 减小,有效驱进速度可取高点；反之可取小点 。
b,除尘效率：除尘效率降低则有效驱进速度增加；除尘效率增加则有效驱进速度降低 。
c,比电阻：比电阻降低则有效驱进速度增加；比电阻增加则有效驱进速度降低 。 测得允许的电晕电流密度值减小,尘粒的荷电量减小,荷电时间增大,故可取小的驱进速度 。
d,二次扬尘
（ 3）集尘极板面积
按多依奇方程式计算 。
注意：板式除尘的有效集尘面积是指电晕放电空间的收尘电极的净当量面积 。
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（ 4）其它 辅助设计内容
气流速度 v：指总的气体流量和通道截面积计算而得的平均气速 。 降低气速,效率可以提高,但低到一定程度,有效驱进速度却随之下降 。 因此,应在满足所需的效率下选取有效驱进速度高的风速,才是较经济的 。 一般取 0.4-4.5m/s。
此外设计内容还有电晕功率,管式电除尘的管径,有效的高压分组电场数,电晕电极长度,电极的振打等 。
二、电除尘器内部尺寸的设计
（ 一 ） 平板式电除尘器
根据
求出 Ac,然后根据选定的集尘极的间距 2b,高度 h及长度 L确定所需通道数 n,再计算其它各项 。
1,通道数：
2,通道横截面积：
3,处理气量：
4,处理停留时间：
于是平板型除尘器的效率公式为：
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（二）管式电除尘器
设除尘器圆筒个数为 n,圆筒半径为 R，
长度为 L,则有：
1,圆筒个数：
2,通道横截面积：
3,处理气量：
4,处理时间：
效率：
RLAn c?2?
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2
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除尘装置的选择
除尘器的性能可用技术指标和经济指标评价处理气体量
技术指标,压力损失捕集效率基建投资经济指标,占地面积以及使用寿命运转管理费
