模拟烟道中粉尘粒子的荷电凝并实验研究

基于电凝并理论,在模拟电除尘器烟道中增设预荷电装置,进行了高压电场荷电凝并研究.实验结果表明,将预荷电装置安装于烟道中,离子浓度比除尘电场中高约1个数量级,有利于提高粉尘的荷电量,增强带电粒子的凝并作用;交变电场比直流电场更利于带电粒子凝并,最佳电场频率为40 Hz;电凝并作用可以使粒子粒径增大21%左右,总除尘效率提高2.6%～3.5%,有利于实现电除尘器的小型化.     

高流场中微细粉尘荷电凝并粗化对电捕集效率的影响

 目前电除尘器存在微小颗粒粉尘捕集效率低、本体体积庞大和能耗高等问题。本文基于烟道中粒子动量高,放电通道中离子输运特性较好的特点,将离子源、荷电凝并装置设置于电除尘器前烟道中。实验结果表明,离子浓度随电场强度加大而增加;在高离子动量情况下,烟道中的离子浓度可达到1.97×109/cm3,比现有电除尘器的离子浓度高出2~3个数量级;矩形电晕极优于圆形电晕极,而芒刺电晕极起晕电压低,耗能少,产生离子浓度高且稳定,因此以芒刺电晕极为最佳;中位径为0.2?滋m的硅粉、中位径为6?滋m的滑石粉和两种粉体的混合粉等微细颗粒荷电凝并后被粗化为电除尘器有效捕集的颗粒,电捕集效率显著提高。本实验可在不增加电除尘器室数、不改变原有运行方式和运行参数条件下,有效解决现有电除尘器预荷电离子浓度过低问题,增大其捕集效率。     

荷电粉尘在交变电场中的凝并与收集

应用类似于Ｗｉｌｌｉａｍｓ求声凝并系数的方法导出异性荷电粉尘在交变电场中的凝并系数,根据粉尘凝并过程趋于“自保分布”的概念,得出粉尘中位径随凝并时间变化关系式和异极性荷电粉尘在交变电场中的凝并除尘效率近似计算式·提出一种新型双区式电凝并除尘装置,在相同条件下,理论与试验研究结果表明:新型双区电凝并除尘装置的除尘效率不仅高于电除尘器,而且在结构上优于三区电凝并除尘装置·     

双极预荷电装置凝并特性实验研究

为提高对微细颗粒物的捕集效率,基于横向双极静电除尘技术,开发出一种线-管式双极预荷电装置。借助多物理场耦合软件,采用电晕放电模块耦合湍流模块,研究其电流体动力学分布规律;搭建实验装置,测试其凝并特性。数值模拟结果表明：双极预荷电装置内同时存在生正、负电晕和产生正、负电荷,具有良好的湍流混合和凝并效果。对中位粒径为1.7 μm硅微粉的凝并实验结果表明：经过预荷电装置后粉尘的粒径分布呈现明显的双峰分布;在平均场强为4~6 kV/cm区间,凝并效率随着外加电压的增加而提高;当外加电压超过11 kV,所有粒径区间粉尘的凝并效率均超过95%。研究结果有助于拓展横向双极静电除尘技术的应用范围,为双极静电技术的推广及工业应用提供参考。     

细颗粒物荷电凝并技术研究进展

我国很多城市存在颗粒粉尘浓度超标的现象,可吸入性粉尘无论对环境和人体都有较大的危害,治理烟尘污染刻不容缓,但粉尘粒径小而难以被除尘器直接捕集,而荷电凝并可通过电场的作用使粉尘粒子荷电而发生凝并,增大有效直径从而便于捕集.综述了国内外电凝并技术的研究进展,主要包括交变电场中同极性荷电颗粒凝并、直流电场中异极性荷电颗粒凝并、交变电场中异极性荷电颗粒凝并;介绍了几种荷电凝并方法,提出提高荷电凝并几率方法的主要发展趋势,为电凝并技术的实际应用和装备开发提供参考.     

电除尘器中粉尘粒子的凝并

应用电流体力学和外力场输运理论,分析了电收尘器中带电粉尘粒子的凝并现象。在一定的简化条件下建立了粒子凝并速率计算式,并通过实验进一步探讨了带电粉尘粒子凝并的机理。研究结果表明,电场中带电粉尘粒子的凝并受粒子表面电荷分布和电荷量、粒径、粒子所带电荷的极性以及中性电荷粒子的影响。无论单极或双极电晕,带电的粉尘粒子都发生凝并,但带正、负电荷粒子的凝并受限于某一作用范围。     

烟尘在交变电场中的电凝并收集

为有效地收集微细粉尘,提出一种具有双区电极布置形式的电凝并除尘装置。其特点是在交变电场中同时实现尘粒的荷电与凝并。通过分析多分散性粉尘粒度随凝并时间变化规律,给出异极性行电粉尘在交变电场中的凝并除尘效率的近似计算式。试验研究结果表明;所提出的双区电凝并除尘尽优于现有的三区电凝并除尘器和普通静电除尘器。     

复合电晕场中粉尘粒子的荷电机制

分析了场致荷电和扩散荷电的特点,讨论了复合电晕场中粉尘粒子的荷电率。     

不同结构超细粉尘颗粒凝并器凝并性能

为评价30000 m³/h烟气量(相当于10 t/h燃煤工业锅炉)凝并器性能,比较不同结构凝并器在不同入口含尘气流速度下的凝并效果,本文采用ANSYS Fluent流体仿真软件对两种结构凝并器进行性能对比仿真模拟,结果表明：1. 改进后的凝并片更适合于将超细粉尘(纳米级和次微米级)凝并为细颗粒(微米级),可有效填补电除尘器对次微米颗粒捕集效率低的缺陷;2. 随着速度的降低,凝并器阻力下降明显,入口速度5 m/s时的凝并器阻力不超过500 Pa,两者为正相关关系;与15 m/s入口速度相比,入口速度5 m/s时的粗颗粒凝并率降低不到10%;1 μm以下超细颗粒凝并率随速度降低而升高,最高凝并率达90%。可见,凝并片布置形式对凝并器性能影响较为显著,合理的结构形式对性能提升具有促进作用。     

微细粉尘治理技术的研究进展

为加强环境治理,有必要对微细粉尘治理技术进行梳理,为进一步研究提供技术线索和研究基础。综合国内外微细粉尘治理技术最新文献,回溯了常规除尘技术,整理了微细粉尘凝并去除理论及技术的研究成果,着重分析了电凝并技术、声凝并技术、蒸汽相变技术的技术特点,同时也对其他凝并技术如热凝并技术、化学凝并技术、磁凝并技术、湍流凝并技术、光凝并技术等进行了归纳分析。在全面分析这些技术的基础上,指出了微细粉尘治理技术的发展趋势,以期给微细粉尘研究人员提供参考。     

交变电场频率对电凝并影响的理论及实验研究

根据碰撞理论,推导出偶极行电尘粒在突变电场中的电凝并系数,并利用Williams求声凝并的方法,将其简化。电凝并除烟实验在2,4,6Hz三种频率下进行,结果表明：三种频率下的除尘效率比较接近,但频率为6Hz时除尘效果较好。     

线-板式电除尘器场强正态分布模式假设及其检验

根据线-板式电除尘器的电场分布特征。提出线-板式电极问电场分布服从正态分布假设。在此假设下，以电晕区边缘和收尘极板表面作为边界条件，应用高斯定理导出线．板式电除尘器的电场分布理论计算式。该式与Oglesby等报道的线-板式电场的数值解有极好的一致性。研究表明，无论是单根还是多根电晕线，在电晕区外，所得场强分布式在整个线-板式电除尘器内处处连续可导。     

一种用于模糊判断矩阵排序的χ~2方法

根据决策者给出关于决策方案的一类模糊判断矩阵,提出了一种方案排序的χ2方法·首先,给出了关于模糊判断矩阵及其完全一致性的概念;然后,建立了一个关于求解方案排序值的最优化模型,并讨论了求解优化模型的理论依据和算法,采用该方法可以直接得到每个方案的参考排序值,并使方案的排序结果最大程度地反映了决策者的偏好;最后给出了一个算例     

烛焰在电场中偏斜的实验研究

本文通过作者对蜡烛火焰在静电场中发生偏斜的现象所进行的实验研究，总结了烛焰偏斜的规律．提出在电晕放电的不同区域，形成“电风”的主要因素有所不同的观点．     

泛比电阻电除尘器极间场强分析

泛比电阻电除尘器是一种具有辅助电极和交错平板收尘极的新型电除尘器，它对高比电阻粉尘及低比电阻粉尘均具有较高的收集效率。本文对其极间场强进行了理论分析，导出了电场强度分布式，并与普通线．板式极间场强进行了比较，结果表明，泛比电阻电除尘器的收尘场强较普通的线-板式电除尘器高，且更均匀，从而提高了对泛比电阻粉尘的收集效率。     

静电场场位关系的分析

本文分析了静电场中电场强度与电势的两种关系,给出确定静电场中电场强度的简便方法.     

稳恒电场成因研究

通过比较稳恒载流导体内存在轴向稳恒电场和处于超导态的稳恒载流超导体内不存在轴向稳恒电场的现象,讨论了稳恒载流导体内轴向稳恒电场产生的原因,认为载流子在晶格势场中的加速和减速定向运动产生的变化电场起到了补偿和传递静电场的作用,大量载流子的这种补偿和传递静电场作用的统计平均值就形成了稳恒电场;由于载流子的加速和减速与电源提供的静电场是相关的,因此,稳恒电场与静电场性质是相同的.     

一些曲面上的电荷、电流分布及其上的电场、磁场

有论文讨论并计算了带有均匀电荷的长直圆柱面空间的电场和磁场，但计算都比较复杂．本文用最简捷的方法直接计算得出，而且用最简捷的方法还计算出均匀带电球面上的电场和圆柱面上均匀纵向电流在柱面上的磁场，并得出重要结论。     

广义共轭留数边界元法电除尘器电场解析

将广义共轭留数法引入于边界元法，改变矩阵方程与高斯消去法相结合的原传统结构，按照指数函数规律缩短解题时间。自由度数越多其效果越显著。仅就电除尘器电场和电势的小规模数值结果，与实验结果相符。证明这种方法是有效的，计算速度比传统的边界元方法快两倍。     

静电场中电场强度计算的探讨

静电场是电磁学中非常重要的一章，而电场强度是描述静电场性质的两个基本物理量之一。电场强度的计算是本章的重点和难点。文章将讨论静电场中有关电场强度计算的三种常用方法、步骤及相比之下各自的优点与不足。