第六章 除尘装置(机械、电).ppt

第六章除尘装置dustcollectingequipment从气体中去除或捕集固态或液态微粒的设备称为除尘装置，或除尘器。根据主要除尘机理，目前常用的除尘器可分为：机械除尘器；电除尘器；袋式除尘器；湿式除尘器等。近年来为提高对微粒的捕集效率，陆续出现了综合几种除尘机制的一些新型除尘器，如高梯度磁分离器、荷电袋式过滤器、荷电液滴洗涤器等。主要介绍几种常用除尘装置的工作原理、结构及性能。,CLK扩散式旋风除尘器,旋风除尘器,LFEF系列烘干机玻纤袋式除尘器,ZC机械回转反吹扁袋除尘器,LSB型布袋除尘器,第一节机械除尘器mechanicaldustcollector机械除尘器通常指利用质量力（重力、惯性力和离心力等）的作用使颗粒物与气流分离的装置，包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。一、重力沉降室gravitysettler重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的除尘装置，它的结构如图6-1，含尘气流进入重力沉降室后，由于扩大了流动截面积而使气体流速大大降低，使较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降。设计重力沉降室的模式有层流式和湍流式两种。,1、层流式重力沉降室沉降室设计的简单模式的假定是在沉降室内气流为柱塞流，流速为u0(m/s)，流动状态保持在层流范围内；颗粒均匀地分布在烟气中。粒子的运动由两种速度组成。在垂直方向，忽略气体的浮力，仅在重力和气体阻力的作用下，每个粒子以其沉降速度us（m/s）独立沉降，在烟气流动方向，粒子和气流具有相同的速度。图6-2是这种沉降室纵截面的示意图。,设沉降室的长、宽、高分别为L、W和H，处理烟气量为Q（m3/s），气流在沉降室内停留时间：(6-1)在时间t内，粒径为dp的粒子的沉降距离为：(6-2)因此，对于粒径为dp的粒子，只有在高度hc以下进入沉降室才能沉降到灰斗。当hcH时，粒子的分级除尘效率：(6-3),假定粒子沉降运动处于斯托克斯区域，则重力沉降室能100%捕集的最小粒子直径为：(6-4)公式(6-2)至(6-4)都只是近似表达式，因为沉降室内的扰动会引起粒子运动速度和方向发生偏差。工程上常用公式(6-3)计算值的一半取为分级效率。从式(6-3)等可以看出，提高沉降室除尘效率的主要途径为，降低沉降室内的气流速度，增加沉降室长度或降低沉降室高度。沉降室内的气流速度根据粒子的大小和密度确定，一般为0.3-2.0m/s。,为使沉降室捕集直径更小的粒子，降低沉降室高度是一种实用的方法。在总高度不变的情况下，在沉降室内增设几块水平隔板，形成多层沉降室，此时沉降室的分级效率变为：式中：n水平隔板层数。考虑到多层沉降室清灰的困难，实际上一般限制隔板层数n在3以下。,2、湍流式重力沉降室重力沉降室设计的另一种模式是假定沉降室中气流为湍流状态，在垂直于气流方向的每个横断面上粒子完全混合，即各种粒径的粒子都均匀分布于气流中。为了确定对粒径为dp的粒子的分级效率，需要寻求沉降室内任一位置x与留在气流中的粒径为dp的粒子数目Np之间的关系。,图6-3为湍流式重力沉降室内粒子分离示意图。考虑宽度为W、高度为H和长度为dx的捕集元，假如dy代表边界层的厚度，在气体流过距离dx的时间dx/v0内，边界层内粒径为dp的粒子都将沉降至灰斗而从气流中除去；被除去的粒子分数可以简单地表示为dNp/Np。在时间dx/v0内，粒径为dp的粒子以其沉降速度us沉降，在垂直方向上沉降的最大距离dy=usdx/v0，因此dy/us=dx/v0。,对于粒子完全混合系统，比率dy/H是进入边界层且被从气流中除去粒子所占的分数。因此6-6负号表示随着x的增加粒子数目减少。对方程式积分得：对此方程有两个边界条件，即在x=0处，Np=Np，0；在x=L处，Np=Np，l。因此6-7,因此，粒径为dp的粒子的分级除尘效率：根据分级除尘效率可以容易的求得沉降室的总除尘效率。有人亦提出在沉降室内未捕集颗粒完全混合的设计模型。在每种模式下，分级效率均可以进行均一化。如果颗粒的沉降符合斯托克斯定律，可认为分级效率与dp成正比。这三种模式的分级效率曲线在图6-4中进行比较.设计重力沉降室时，先要算出欲100%捕集粒子的沉降速度us，并假设沉降室内的气流速度和沉降室高度（或宽度）,然后求出沉降室的长度和宽度（或高度）。(看例题6-1),二、惯性除尘器inertialdustseparator1、惯性除尘器除尘机理使含尘气流冲击在挡板上，气流方向发生急剧转变，借助尘粒本身的惯性力作用，使其与气流分离。图6-5所示：当含尘气流冲击到挡板B1上时，惯性大的粗尘粒（d1）首先被分离下来。被气流带走的尘粒（d2，且d2d1），由于挡板B2使气流方向转变，借助离心力作用也被分离下来。若设该点气流的旋转半径为R2，切向速度为ut，则尘粒d2所受离心力与d22ut2/R2成正比。回旋气流的曲率半径愈小，愈能分离捕集细小的粒子。除借助惯性力作用外，还利用了离心力和重力的作用。,2、惯性除尘器结构型式惯性除尘器结构型式多种多样，可分为以气流中粒子冲击挡板捕集较粗粒子的冲击式和通过改变气流流动方向而捕集较细粒子的反转式。图6-6为冲击式惯性除尘器结构的示意图，其中a为单级型，b为多级型。图6-7为几种反转式惯性除尘器：a为弯管型，b为百叶窗型，c为多层隔板型。弯管型和百叶窗型反转式除尘装置和冲击式惯性除尘装置一样都适于烟道除尘，多层隔板型的塔式除尘装置主要用于烟雾的分离。,三、旋风除尘器centrifugaldustseparator旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置。它具有结构简单、应用广泛、种类繁多等特点，虽然在除尘原理及结构性能方面的研究论文很多，但由于旋风除尘器内气流和粒子流动状态复杂，准确测定较困难,在理论研究方面仍不够完善，许多关键问题尚需实验确定。1、旋风除尘器内气流与尘粒的运动普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成，气流流动状况如图6-8所示。,气流从宏观上看可归结为三个运动：外涡旋、内涡旋、上涡旋。,含尘气流由进口沿切线方向进入除尘器后，沿器壁由上而下作旋转运动，这股旋转向下的气流称为外涡旋（外涡流），外涡旋到达锥体底部转而沿轴心向上旋转，最后经排出管排出。这股向上旋转的气流称为内涡旋（内涡流）。外涡旋和内涡旋的旋转方向相同，含尘气流作旋转运动时，尘粒在惯性离心力推动下移向外壁，到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗。气流从除尘器顶部向下高速旋转时，顶部压力下降，一部分气流会带着细尘粒沿外壁面旋转向上，到达顶部后，在沿排出管旋转向下，从排出管排出。这股旋转向上的气流称为上涡旋。,旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的，用来分离粒径大于510m以上的的颗粒物。工业上已有100多年的历史。特点：结构简单、占地面积小，投资低，操作维修方便，压力损失中等，动力消耗不大，可用于各种材料制造，能用于高温、高压及腐蚀性气体，并可回收干颗粒物。缺点：效率80%左右，捕集5m颗粒的效率不高，一般作预除尘用。,为方便，常把内外旋流气体的运动分解为三个速度分量：切向速度、径向速度和轴向速度。切向速度是决定气流速度大小的主要速度分量，也是决定气流质点离心力大小的主要因素。如图6-9所示。根据“涡流”定律，外涡旋的切向速度反比于旋转半径R的n次方，即:vTRn=常数(6-9)此处nl，常称为涡流指数。实验表明n值可由下式进行估算：式中：D旋风除尘器直径，m;T气体的温度，K。,内涡旋的切向速度正比于旋转半径R，比例常数等于气流的旋转角速度，即:因此，在内、外涡旋交界圆柱面上，气流的切向速度最大。交界圆柱面直径d0=（0.6-1.0）de，（de是排气管直径）。,旋转气流的径向速度，因内、外旋流性质不同，其矢量方向不同。根据塔林登测量的结果，可以近似认为外涡旋气流均匀地经过内、外涡旋交界圆柱面进入内涡旋，即近似地认为气流通过这个圆柱面时的平均速度就是外涡旋气流的平均径向速度vr，即(6-12)式中：Q旋风除尘器处理气量，m3/s;r0和h0分别为交界圆柱面的半径和高度,m。关于轴向速度，与径向速度类似，视内、外涡旋而定。外涡旋的轴向速度向下，内涡旋的轴向速度向上。在内涡旋，随着气流逐渐上升，轴向速度不断增大，在排出管底部达到最大值。,2、旋风除尘器的压力损失实验表明，旋风除尘器的压力损失p一般与气体入口速度的平方成正比，即(6-13)式中：气体的密度，kg/m3；v1气体入口速度，m/s;局部阻力系数。在缺少实验数据时，可用下式估算：(6-14)式中：A旋风除尘器进口面积，m2。除尘器相对尺寸对压力损失影响较大，当除尘器结构型式相同时，几何相似放大或缩小，压力损失基本不变。,3、旋风除尘器的除尘效率在旋风除尘器内，粒子的沉降主要取决于离心力Fc和向心运动气流作用于尘粒上的阻力FD。在内外涡旋界面上，如果FcFD，粒子在离心力推动下移向外壁而被捕集；如果FcFD，粒子在向心气流的带动下进入内涡旋，最后由排出管排出；如果FcFD，作用在尘粒上的外力之和等于零，粒子在交界面上不停地旋转。实际上由于各种随机因素的影响，处于这种平衡状态的尘粒有50的可能性进入内涡旋，也有50的可能性移向外壁，它的除尘效率为50%。此时的粒径即为除尘器的分割直径，用dC表示。,因为FCFD，对于球形粒子，由斯托克斯定律得到：(6-15)式中：vT0交界面处气流的切向速度，m/s；vT0可根据式(6-9)计算；vr可由式（6-12）估算，则(6-16)dc愈小，说明除尘效率越高，性能愈好。,当dc确定后，可以根据雷思-利希特模式计算其他粒子的分级效率：(6-17)其中涡流指数n可由式(6-10)计算。另一种广泛采用的分级效率公式是分析大量实验数据后提出的经验公式，其精度完全可以满足工程设计需要：(6-18)（看例题6-2）,4、影响旋风除尘器效率的因素影响旋风除尘器效率的因素有：二次效应、比例尺寸、烟尘的物理性质和操作变量。（l）二次效应：虽然能得到如图6-10所示的理论效率曲线，但与实际的效率曲线是不一致的。造成差异的原因主要是二次效应，即被捕集的粒子重新进入气流。,(2)比例尺寸：高效旋风除尘器的各个部件都有一定的尺寸比例，这些比例是基于试验调查研究的结果。某个比例关系的变动，能影响旋风除尘器的效率和压力损失。除尘器下部的严密性也是影响除尘效率的一个重要因素。,(3)烟尘的物理性质：气体密度和粘度、尘粒大小和比重、烟气含尘浓度等各种物理性质都影响旋风除尘器的效率。(4)操作变量：提高烟气入口流速，旋风除尘器分割直径变小，使除尘器性能改善。作为粗略估算，除尘效率和处理气体量之间的关系：若入口流速过大，已沉积的粒子有可能重新卷入气流中导致除尘效率的下降。Kalen等得出了一个除尘效率最高时的入口速度的经验公式：（6-25）通常依旋风除尘器的直径而选用的实际入口速度在10-25m/s范围内，与上述分析结果一致。,5、旋风除尘器的结构型式(1)按进气方式分类：按进气方式可分为切向进入式和轴向进入式两类，如图6-12所示。切向进入式又分为直入式和蜗壳式，前者的进气管外壁与筒体相切，后者进气管内壁与筒体相切。进气管外壁采用渐开线形式，渐开角有1800、2700和3600三种。轴向进入式是利用固定导流叶片促进气流旋转，在相同的压力损失下，能够处理的气体量大，且气流分布较均匀。(2)按气流组织分类：从气流组织上来分，有回流式、直流式、平旋式和旋流式等多种，工业锅炉运用较多的是回流式和直流式两种，全国除尘器评价选优的旋风除尘器大都属于这二种类型。,(3)多管旋风除尘器：多管旋风除尘器是由多个，有时多达数千个相同构造形状和尺寸的小型旋风除尘器（又叫旋风子）组合在一个壳体内并联使用的除尘器组。当处理烟气量大时，可采用这种组合形式。多管除尘器布置紧凑，可以用直径较小的旋风子（D100250mm）来组合，能够有效地捕集5-10m的粉尘，多管旋风除尘器可用耐磨铸铁铸成，因而可以处理含尘浓度较高的(100g/m3)气体。常见的多管除尘器有回流式和直流式两种，图6-13示出的是回流式多管除尘器。在这种装置中每个旋风除尘器由于都是轴向进气，所以在每个除尘器圆筒周边都设置许多导流叶片，以使轴向导入的含尘气流变为旋转运动。,6、旋风除尘器的设计选型常用经验法来选择除尘器的型号规格，步骤如下：(1)根据含尘浓度、粒度分布、密度等烟气特征及除尘要求、允许的阻力和制造条件等因素选择。(2)根据使用时允许的压力降确定进口气速v1，如果制造厂已提供有各种操作温度下进口气速与压力降的关系，则根据工艺条件允许的压降就可选定气速v1；若没有气速与压降的数据，则根据允许的压降计算进口气速：（626）若没有压力损失数据，一般取进口气速为1225m/s。,(3)确定旋风除尘器的进口截面A、入口宽度b和高度h，根据处理气量由下式决定进口截面积A：式中：Q旋风除尘器处理烟气量，m3/S。(4)确定各部分几何尺寸，由进口截面积A和入口宽度b及高度h定出各部分的几何尺寸。几种常用旋风除尘器的标准尺寸比例列于表6-3。表中除尘器型号：X除尘器，L离心，T筒式，P旁路式，A，B为产品代号。,设计者可按要求选择其他的结构(D型旋风除尘器、B型旋风除尘器、旁路式、扩散式、长锥体)，但应遵循以下原则：为防止粒子短路漏到出口管，hs，其中s为排气管插人深度；为避免过高的压力损失，b（D-de）2;为保持涡流的终端在锥体内部，（H+L）D；为利于粉尘易于滑动，锥角7o-8o；为获得最大的除尘效率，de/D0.40.5，（H+L）/de8-10,s/de1。当已提供有关除尘器性能时，则可根据处理气体量和允许的压力损失，选择适宜的进口气速，即可查得设备型号，从而决定各部分尺寸。（例6-3）,第二节电除尘器electricalprecipitator电除尘器是含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中，使尘粒荷电，并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘极上，将尘粒从含尘气体中分离出来的一种除尘设备。电除尘过程与其他除尘过程的根本区别在于分离力（主要是静电力）直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上，这就决定了它具有分离粒子耗能小、气流阻力也小的特点。由于作用在粒子上的静电力相对较大，所以即使对亚微米级的粒子也能有效地捕集。,旋风除尘器对于dp5um的粒子效率低，必须借助外力（电场力等）捕集更小的粒子使尘粒荷电并在电场力的作用下沉积在集尘极上与其他除尘器的根本区别在于，分离力直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上具有耗能小、气流阻力小的特点,电除尘器,电除尘器的主要优点压力损失小，一般为200500Pa处理烟气量大，可达105106m3/h能耗低，大约0.20.4kWh/1000m3对细粉尘有很高的捕集效率，可高于99可在高温或强腐蚀性气体下操作,一、电除尘器的工作原理Workingtheoryofelectricalprecipitator虽然在实践中电除尘器的种类和结构型式繁多，但都基于相同的工作原理。其原理涉及悬浮粒子荷电，带电粒子在电场内迁移和捕集，以及将捕集物从集尘表面上清除等三个基本过程。高压直流电晕是使粒子荷电的最有效办法，广泛应用于静电除尘过程。电晕过程发生于活化的高压电极和接地极之间，电极之间的空间内形成高浓度的气体离子，含尘气流通过这个空间时，尘粒因碰撞俘获气体离子而导致荷电。,三个基本过程悬浮粒子荷电高压直流电晕带电粒子在电场内迁移和捕集延续的电晕电场（单区电除尘器）或光滑的不放电的电极之间的纯静电场（双区电除尘器）捕集物从集尘表面上清除振打除去接地电极上的粉尘层并使其落入灰斗,电除尘器的工作原理,Fromwww.state.ia.us,电除尘器的工作原理,电除尘器的工作原理,单区和双区电除尘器,双区电除尘器,单区电除尘器,荷电粒子的捕集是使其通过延续的电晕电场或光滑的不放电的电极之间的纯静电场而实现的。前者称单区电除尘器，后者因粒子荷电和捕集是在不同区域完成的，称为双区电除尘器。通过振打除去接地电极上的颗粒层并使其落入灰斗，当粒子为液态时，比如硫酸雾或焦油，被捕集粒子会发生凝集并滴入下部容器内。,二、电晕放电coronadischarge1、电晕放电机理如图6-14所示，电晕放电发生在细金属电晕线和集尘板之间，或者像图6-15描绘的那样，发生在金属丝和外管之间。电晕机理可以借助电晕放电示意图（图6-15）来解释。,电晕放电,假如电晕电极为负极，从金属丝表面或附近放出的电子迅速向接地极或正极运动，与气体分子发生撞击并使之离子化，结果又产生了大量电子，通常称这种过程为雪崩过程。假如存在电负性气体，如氧气、水蒸气和二氧化硫等，则电晕产生的自由电子被这些气体的分子俘获并产生负离子，它们也和电子一样，向正极运动。这些负离子和自由电子就构成了使颗粒荷电的电荷来源。自由电子能引起气体分子离子化的区域，常称为电晕区。,2、起始电晕电压开始产生电晕电流时所施加的电压常称为起始电晕电压。管式电除尘器内任一点的电场强度可表示为：式中：r距电晕线中心的距离；a电晕线半径；b管式电除尘器的半径；V施加于电晕线和集尘电极之间的电压。施加的电压V增加，电晕线附近的场强亦增大，直至电晕发生。起始电晕电压与烟气性质和电极形状、几何尺寸等因素有关。,皮克（Peek）对电晕过程进行过广泛的研究，提出如下经验公式以计算起始电晕所需要的电场强度：（629）式中：-空气的相对密度，定义为=T0P/TP0，其中T0=298K，P0=1.0atm，T和P分别为操作温度和压力；m导线光滑修正系数，无因次，0.50.5m的微粒，以电场荷电为主；对dp0.15m的微粒，则以扩散荷电为主；对于粒径介于0.150.5m的粒子，则需要同时考虑这两种过程。,1、电场荷电（1）荷电量的计算：对单极电晕电场条件下的电场荷电过程的研究，虽是针对置于具有均匀离子密度的均匀电场中的孤立球形粒子进行的，但对于大多数电除尘过程，这些条件是能够满足的。粒子能够获得的饱和电荷：（631）式中：粒子相对介电常数（与真空条件下的介电常数相比较）；0真空介电常数，等于8.8510-12F/m;E0电场强度，V/m；（例6-4）,（2）影响电场荷电的因素：对于粒子特性是粒径dp和介电常数；对于电晕电场则是电场强度E0和离子密度N0。对于大多数工业电除尘器，荷电压电场强度为36kv/cm，某些特殊设计有可能超过10kv/cm。对于大多数材料，1100，如硫磺约为4.2，石英为4.3，真空为1.0，空气为1.00059，纯水为80，导电粒子为。,2、扩散荷电离子热运动引起它们通过气体扩散，并与存在于气体中的粒子碰撞，使粒子荷电。利用分子热运动理论可以导出扩散荷电的理论方程：式中：k玻尔兹曼常数,1.3810-23J/K;T气体温度，K；N0离子密度，个m3，e电子电量，e=1.610-19C；u气体离子的平均热运动速度，m/s.,3、电场荷电和扩散荷电的综合作用对于粒径处于中间范围（0.150.5m）的粒子，同时考虑电场荷电和扩散荷电是必要的。描述这两种荷电过程同时作用的微分方程不能用解析法求解，必须借助于近似解法或数值解法。对于典型条件，电场荷电、扩散荷电和两种过程综合作用时荷电量的理论值随粒径的变化示于图6-18。由图可见，对于直径小于0.15m的粒子扩散荷电占主导地位；对于直径0.5m以上的粒子则以电场荷电为主。根据鲁宾逊(Robinson)的研究，简单地将电场荷电的饱和电荷和扩散荷电的电荷相加，能近似地表示两种过程综合作用时的荷电量，且与实验值基本一致。（例6-5）,4、异常荷电现象沉积在集尘极表面的高比电阻粒子导致在低电压下发生火花放电或在集尘极发生反电晕现象。通常当比电阻高于21010cm时，较易发生火花放电或反电晕，破坏了正常电晕过程；当气流中微小粒子的浓度高时，虽然荷电尘粒所形成的电晕电流不大，可是所形成的空间电荷却很大，严重地抑制着电晕电流的产生，使尘粒不能获得足够的电荷。因此，电除尘器的除尘效率显著降低，颗粒直径在1m左右的数量越多，这种现象越严重；当含尘量大到某一数值时，电晕现象消失，颗粒在电场中根本得不到电荷，电晕电流几乎减小到零，失去除尘作用，即电晕闭塞。,四、荷电粒子的运动和捕集Actionandarrestofelectricparticle在电除尘器内粒子捕集的理论取决于气体流动的模型，最简单的情况是含尘气体在除尘器内作层流运动。在这种情况下粒子向集尘极移动的速度可以根据经典力学和电学定律求得。1、驱进速度在一般结构的电除尘器中，荷电粒子一方面受电场力qEp的作用；另一方面，当颗粒以驱进速度移动时，还会受斯托克斯动力粘性阻力3dp的作用。当尘粒的直径为dp、质量为m、荷电量为q、集尘区电场强度为Ep时，其相互关系为：,则当t=0时，=0则即,在所有电除尘器中，e的指数项3dp/m是一个很大的数值。例如，对于密度为1g/cm3、直径为10m的球型颗粒，在空气中有若t10-2s,完全可以忽略不计，即荷电粒子在电场力的作用下，向集尘极运动时，电场力与空气阻力很快就达到平衡，并向集尘极作等速运动，此时，粒子的驱进速度为(6-33)在一般电除尘器中，荷电（电晕）电场强度E0和集尘区电场强度Ep是近似相等的。,图6-20给出了在典型粒径和场强条件下驱进速度与粒径和电场强度的关系。当颗粒直径为250m时，与颗粒直径成正比。,2、粒子的捕集效率一德意希公式德意希在推导公式时做了如下假定：除尘器中气流为湍流状态；在垂直于集尘表面的任一横断面上粒子浓度和气流分布是均匀的。粒子进入除尘器后立即完成了荷电过程；忽略电风、气流分布不均、被捕集粒子重新进入气流等影响。如图6-21所示，设气体流向为x，气体和粉尘在x方向的流速皆为u(m/s)，气体流量为Q(m3/s)；x方向上每单位长度的集尘板面积为a(m2/m)，总集尘板面积为A(m2)；电场长度为L（m），气体流动截面积为F(m2)；直径为dPi的颗粒，其驱进速度为(m/s)，在气体中的浓度为i(g/m3)：,在dt时间内在长度为dx的空间所捕集的粉尘量为：代入dt=dx/u得：将其由除尘器入口（含尘浓度为1i）到出口（含尘浓度为2i)进行积分，并考虑到FuQ，aLA，得：则理论分级捕集效率此即德意希分级效率方程。,德意希方程概括了分级除尘效率与集尘板面积、气体流量和颗粒驱进速度之间的关系，指明了提高电除尘器捕集效率的途径。只有当粒子的粒径相同且驱进速度不超过气流速度的10%20%时,这个方程在理论上才是成立的，作为除尘器总效率的近似估算，应取某种形式的平均驱进速度。沿着气流方向，随着大颗粒的不断捕集，烟气中的颗粒越来越小，也就变得越来越难以捕集。为将这一现象考虑进设计过程，有些设计者采用修正的德意希方程：其中k为一指数，一般取为0.50。,3、有效驱进速度由于各种因素的影响，由式(6-34)计算得到的理论捕集效率要比实际值高得多。为此，实际中常常根据除尘器结构型式和运行条件下测得的总捕集效率值，代入德意希方程反算出相应的驱进速度值，并称之为有效驱进速度，以e表示。对于工业电除尘器，有效驱进速度变化于0.22m/s范围内。表6-4列出了各种工业粉尘的有效驱进速度。对于粒径在亚微米区间的粒子，除尘效率有增大的趋势。例如粒径为1m的粒子的捕集效率为9095，对粒径0.1m的粒子，捕集效率可能上升到99或更高，这说明电除尘过程是去除微小粒子的有效办法。测量表明，在许多情况下最低捕集效率发生在0.10.5m的粒径区间。,五、被捕集粉尘的清除Cleanoutthearresteddust被捕集的粉尘从除尘器中被清除的过程，也是电除尘的基本过程之一，并且要像粒子荷电和捕集过程那样认真对待。电晕极和集尘极上都会有粉尘沉积，粉尘层厚度为几毫米，甚至几厘米。粉尘沉积在电晕极上会影响电晕电流的大小和均匀性。保持电晕极表面清洁的最一般方法是对电极采取振打清灰方式，使电晕极上的粉尘很快被振打干净。,从集尘极清除已沉积的粉尘的主要目的是防止粉尘重新进入气流。集尘极清灰方法在湿式和干式电除尘器中是不同的，在湿式电除尘器中，一般是用水冲洗集尘极板。在干式电除尘器中沉积的粉尘，是由机械撞击或电极振动产生的振动力清除的。现代的电除尘器大都采用电磁振打或锤式振打清灰，振动器只在某些情况下用来清除电晕极上的粉尘。振打系统必须高度可靠，既能产生高强度的振打力，又能调节振打强度和频率。两种主要的常用的振打器是电磁型和挠臂锤型。,电磁振打器一般垂直安装在除尘器顶部，通过连接棒平行地振打几块板。挠臂锤型振打装置由传动轴、承打铁砧和振打杆等组成。随着轴的转动，锤头打到一定位置，然后靠自重落下打在铁砧上，振打力通过振打杆传到极板各点，见图6-22。,六、电除尘器结构Structureofelectricalprecipitator1、除尘器类型电除尘器分为一单区和双区（图6-14）。为控制各种工艺尾气和燃烧烟气污染，主要应用单区电除尘器。单区电除尘器的两种主要形式为管式和板式。管式电除尘器用于气体流量小、含雾滴气体或需要用水洗刷电极的场合。2、电晕电极电晕极型式很多，目前常用的有直径3mm左右的圆形线、星形线及锯齿线、芒刺线等，其形状如图6-23所示。,3、集尘极小型管式电除尘器的集尘极为直径约15cm、长3m左右的管，大型的直径可加大到40cm，长6m。每个除尘器所含集尘管数目少则几个，多则可达100个以上。板式电除尘器的集尘板垂直安装，电晕极置于相邻的两板之间。集尘极长一般为1020m、高1015m，板间距0.20.4m，处理气量1000m3/s以上，效率高达99.5的大型电除尘器含有上百对极板。集尘极结构型式很多，常用的几种型式见图6-26。近年来板式电除尘器一个引人注意的变化是发展宽间距高电压电除尘器。,4、高压供电设备高压供电设备提供粒子荷电和捕集所需要的高场强和电晕电流。为满足现场需要，供电设备操作必须十分稳定，希望工作寿命在20年之上。通常高压供电设备的输出峰值电压为70000kV，电流为1002000mA。5、气流分布板电除尘器内气流分布对除尘效率具有较大影响，为了保证气流分布均匀，在进出口处应设变径管道，进口变径管内应设气流分布板。最常见的气流分布板有百叶窗式、多孔板分布格子、槽形钢式和栏杆型分布板等，而以多孔板使用最为广泛。通常采用厚度为33.5mm的钢板。孔径为3050mm，分布板层数为23层。开孔率需要通过试验确定。,图6-27给出了因流速分布不均匀导致的电除尘器通过率增大的校正系数Fv。气流均匀分布时，除尘器的通过率为P0；气流分布不均匀时，通过率约为P0Fv下。,七、粉尘比电阻dustratioresistance1、粉尘的导电性为了在电晕极和集尘极之间输送离子电流，沉