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静电除尘的原理1精选课件经济的高速发展，意味着人们将越来越多的矿物资源转化为工业原材料和产品，同时将越来越多的废弃物抛向大自然。从工厂的烟囱中冒出的滚滚浓烟中就含有大量颗粒状粉尘，它们严重污染了环境，影响到作物的生长和人类的健康。（如右图）

采用除尘技术以后，从烟囱的排放物中，再也看不到浓黑的烟雾了。静电除尘是被人们公认的高效可靠的除尘技术。

我们先在实验室内模拟一下静电除尘的全过程。

在模拟烟囱内，可以看到，有烟尘从“烟囱”上飘出。加上电源，烟囱上面的烟尘不见了。如果撤去电源，烟尘又出现在我们眼前。（如下图）2精选课件3精选课件通了电以后，粉尘哪里去了呢？我们先来看看静电除尘装置的结构。

在烟囱的轴线上，悬置了一根导线，称之谓电晕线；在烟囱的四周设置了一个金属线圈，我们称它为集电极。

直流高压电源的正极接在线圈上，负极接在电晕线上，如下图所示。4精选课件5精选课件可以看出，接通电源以后，集电极与电晕线之间就建立了一个非均匀电场，电晕线周围电场最大。改变直流高压电源的电压值，就可以改变电晕线周围的电场强度。当实际电场强度与空气的击穿电场相近时空气发生电离，形成大量的正离子和自由电子。自由电子随电场向正极飘移，在飘移的过程中和尘埃中的中性分子或颗粒发生碰撞，这些粉尘颗粒吸附电子以后就成了荷电粒子，这样就使原来中性的尘埃带上了负电。在电场的作用下，这些带负电的尘埃颗粒继续向正极运动，并最后附着在集电极上。（集电极可以是金属线圈，也可以是金属圆桶壁）当尘埃积聚到一定程度时，通过振动装置，尘埃颗粒就落入灰斗中。这种结构也称管式静电除尘器。如下左图所示。6精选课件7精选课件8精选课件对管式静电除尘器中的电压设置，我们可以等价于同轴电缆来计算。

如上右图所示，分别表示电晕极与集电极的半径，L及D分别表示圆筒高度及直径。一般L为3-5m，D为200-300mm，故L>>D，此时电晕线外的电场可以认为是无限长带电圆柱面的电场。设单位长度的圆柱面带电荷为。用静电场高斯定理求出距轴线任意距离r处点P的场强为

（1）

式中为沿径矢的单位矢量。

内外两极间电压U与电场强度E之关系为

（2）

将式（1）代入式（2），积分后得

故

（3）

由于电晕线附近的电场强度最大，使它达到空气电离的最大电场强度时，就可获得高压电源必须具备的电压

取

计算结果

若施加电压U低于临界值，则没有击穿电流(i=0)。

实现不了除尘的目的。

也就是说，在这样尺寸的除尘器中，通常当电压达到的数量级

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