新型极板对微细粉尘收集效果的实验研究

摘要

当前大气污染问题日益严重，对人体危害性较大的PM2.5微细粉尘污染已经引起了社会各界的广泛关注。国家及各省市已经开始对PM2.5进行监测并逐步加强了对其进行治理的力度。本文以静电除尘器为研究对象，研究其提高对微细粉尘尤其是PM2.5的除尘效率的方法。以PM2.5三大来源之一的建筑粉尘（砖粉）为待处理粉尘，研究其荷电状态下在放电空间内的受力情况和运动状态，分析电除尘器对微细粉尘除尘效率低的原因。结合国内外除尘器的应用现状及发展方向，设计了一种新型金属网-袋收尘极板的电-袋复合式除尘装置，在通过线板放电伏安特性证实其设计合理性的基础上，进行了新型极板与传统极板收集效果的对比实验。
　　本研究主要内容包括：⑴金属网-袋结构的新型极板符合线板式电晕放电的伏安特性规律，并且相较于传统极板其放电特性更佳，可以直接应用新型极板对旧静电除尘器进行改造。⑵随着放电电压增大而增强的离子风是造成微细粉尘除尘效率低的重要原因，单一提高放电电压不能提高除尘器对微细粉尘的除尘效率，如何减弱离子风的反吹作用是今后研究除尘器效率的热点方向。⑶设计的金属网-袋结构的新型极板通过布袋对微细粉尘的强粘附性减小了微细粉尘受离子风扰动的影响，并且其透气性破坏了离子风的双螺旋结构，在一定电压下，新型极板收集的微细粉尘累积百分比高于传统极板，即微细粉尘收集效果相对传统极板增强。⑷在新型极板金属网-袋区域正对电晕线放置的前提下，金属网-袋结构增大了被分流的离子风由风源即电晕线处垂直指向金属网-袋区域的风速，同时减小了离子风风源指向相邻金属网-袋区域即极板上斜对电晕线的金属网-袋区域的风速。离子风流场的变化促使微细粉尘在收尘极板上的分布规律发生了变化，新型金属网-袋收尘极板上收集的微细粉尘的累积百分比在正对电晕线区域增大，在斜对电晕线区域减小。⑸随放电电压增大，离子风被分流作用越明显，正对与斜对电晕线的金属网-袋区域微细粉尘收集效果的上述差异越大。因此，合理进行金属网-袋结构布置，可以进一步提高除尘器对微细粉尘的除尘效率。

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第1章 绪 论

1.1 课题研究的背景、目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容及创新点

第2章 粉尘特性的基础理论

2.1 粉尘的荷电性与导电性

2.2 粉尘的粘附性

2.3 粉尘粒径表示方法

第3章 静电除尘器内粉尘粒子荷电-运动-捕集理论研究

3.1 电晕放电

3.2 粉尘荷电

3.3 带电粉尘颗粒的运动

3.4 粉尘颗粒的收集与清除

第4章 新型极板的设计及伏安特性实验研究

4.1 新型收尘极板的设计方案

4.2 新型收尘极板的结构形式

4.3 新型极板与传统收尘极板伏安特性对比

4.4 本章小结

第5章 传统收尘装置与新型金属网-袋收尘装置对微细粉尘收集效果的实验研究

5.1 实验装置与测量方法

5.2 实验1 正对电晕线区域新型极板与传统极板粉尘收集效果对比

5.3 实验2斜对电晕线区域新型极板与传统极板粉尘收集效果对比

5.4 实验3新型极板正对电晕线与斜对电晕线区域粉尘收集效果对比

5.5 本章小结

第6章 结论与展望

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间取得的科研成果