电除尘技术(二)
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四、电除尘器的基本理论和概念
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 气体放电现象 电晕放电、火花放电、弧光放电 起晕电压、击穿电压 尘粒荷电过程 电子的附着和空间电荷的形成 电负性气体 除尘器控制的基本原理 电晕封闭 电场风速 捕集效率方程式(多依奇方程式) 驱进速度和有效趋进速度 粉尘比电阻 反电晕（Regupulse） 介电系数
13. 反电晕（Regupulse）
反电晕系指在电晕系统中, 当收尘电极上积累一层不良导 电性粉尘时产生的局部放电现象。如果粉尘的比电阻过高 （即不良导电性），则到达收尘极的粉尘放电很慢，并残 留着部分负电荷。这不但排斥随后而来的带同性电荷的粉 尘，影响其沉积，而且随着极板上沉积粉尘层的不断增厚， 粉尘层和极板之间就会形成一个高压电场(粉尘层表面为 负极，收尘极板为正极)，使粉尘层空隙中的气体电离(击 穿)，产生与原电晕极极性相反的电晕放电(即反电晕)。此 时,电极上的粉尘层局部崩裂并形成小孔或陷口。反电晕 降低电晕电场强度,发射正离子,其结果，粉尘所带的负电 荷部分被向原电晕极方向运动的正离子中和，使粉尘负电 荷量减少，从而削弱了粉尘在收尘极板上沉积。所以，如 果发生反电晕，除尘效率就会大大降低。 当前，很多电厂燃煤含硫量较低,飞灰的比电阻高,易 发生反电晕。
粉尘的比电阻对电除尘器的效率有很大的影响。粉尘比电阻 小，导电性好；比电阻大，导电性差。比电阻过小的粉尘 (例如炭黑粉尘)到达收尘极后，很快释放出负电荷而成为中 性，失去吸力，因而易于从收尘极上脱落，重返气流，使除 尘效率降低。比电阻过大的粉尘到达收尘极后，负电荷不能 很快释放而逐渐积存于收尘极上，这就可能产生两种影响： 一是由于粉尘仍保持其负极性，它排斥随后向收尘极运动的 粉尘粘附在其上，使除尘效率下降；二是使粉尘层与收尘极 之间形成电位差，粉尘层越厚，电位差越大。如果粉尘层中 有裂缝，空气存在于裂缝中，粉尘层与收尘极之间就会形成 一个高压电场(粉尘层表面为负极，收尘极为正极)，使粉尘 层内的空气电离(击穿)，产生反向放电。由于它的极性与原 电晕极相反，故称为反电晕。反电晕时发出的正离子向原电 晕极方向运动，在运动过程中与带负电荷的粉尘相遇而产生 电性中和，从而阻碍了粉尘向收尘极运动。所以，如果发生 反电晕，除尘效率就会大大降低。
2.电晕放电、火花放电、弧光放电
在不同的电场中，气体放电可以有三种不同的形式—— 电晕放电、火花放电和弧光放电 · 电晕放电：在其中一个极是细导线或具有曲率半径很小 的任意形状，另一极是管状或板状的，所形成的非均匀电 场中，电场强度在导线表面附近特别强，并随离开导线的 距离增大而迅速减弱。在导线表面附近这种具有强电场的 空间内，往往显露出明亮的光晕，同时发出轻微的气体爆 裂声，这种光晕在黑暗中看得特别明显（光晕呈光点、刷 毛、光刷或均匀的光带等各种形状，这取决于电晕极的极 性和几何形状），称为电晕放电。电晕放电属于自激放电 的一种，一般只发生在非均匀电场中具有曲率半径较小的 放电极表面附近的小区域内，即所谓的电晕区内。在电晕 外区，由于电场强度随距电晕极的距离增大迅速减小，不 足以引起气体分子碰撞电离，因而电晕放电停止。
10.捕集效率方程式(多依奇方程式)
多依奇(Deutsch)于1922年从理论上推导出计算 电除尘器除尘效率的公式。在公式推导过程中，做 了以下几个假设：①电除尘器中的气流为紊流状态， 通过除尘器任一横断面的粉尘浓度和气流分布是均 匀的；②进入除尘器的尘粒立刻达到饱和荷电；③ 不考虑冲刷、二次扬尘、反电晕、尘粒凝并等的影 响。在此基础上，可以进行如下推导。
7. 电除尘器控制的原理
电除尘器的正常工作状态，应使其电压处于起始电晕电压到 击穿电压之间。 起晕电压愈低，击穿电压则愈高，电除尘器的工作范围愈大， 也愈稳定。 峰值电压有利于粉尘荷电，而平均电压有利于粉尘捕集。 （即电晕放电的伏安特性） 影响起始电晕电压的各种因素和电晕放电的伏安特性对电除 尘器具有重要的实际意义。电除尘器的伏安特性取决于电极 的几何形状、电压波形和极性、气体的组成和状态、电极上 积尘的厚度和性质以及悬浮粉尘的浓度和粒径等因素。
5. 电负性气体
电负性气体（electronegative gas） 在气体游离过程中，除产生电子和正离子外，还会形成带负 电的负离子。这是因为有的电子和某些气体分子碰撞非但没 有电离出新电子，反而碰撞电子附着于分子，形成了负离子。 有些气体形成负离子时可释放出能量。这类气体容易形成负 离子，称为电负性气体(如氧、氟、氯等)。已发现的负离子 有O-、O2-、OH-、H2-、F-、Cl-、Br-、SF6-等。
离子的游离能力不如电子，电子为分子俘获而形成负离子后， 游离能力大减。因此在气体放电中，负离子的形成起着阻碍 放电的作用，这和前述气体分子的游离作用相反，是应该注 意的概念。。。。。。
★电负性气体
因此，对负电晕来说，电负性气体的存在、对电子 的捕获，是空间电荷的形成，维持稳定的电晕放电 的重要条件。 在电负性气体不存在、而且有电子附着的情况下， 就只能采用正电晕放电。正电晕和负电晕的放电情 况基本相同，除电场的方向不同，雪崩过程产生的 正离子向接地极运动以外，正电晕和负电晕之间一 个重要的不同之处是，正电晕过程本身就产生了为 形成空间电荷所需要的正离子？？？？。
★尘粒荷电
粒子荷电 电荷累积 粒子场强增加
没有气体分子能够到达粒子表面，电荷饱和
★尘粒荷电
尘粒的饱和荷电量：
qps = 4πDε0α2 E qps ——尘粒的饱和荷电量，C
D ——与粉尘介质常数εr相关的系数； D=3 εr /（ εr +2），一般粉尘 εr =4 ε0 ——真空介电常数（=8.85x10-12F/m） α ——尘粒半径，m E ——电场强度，V/m
★火花放电和弧光放电：
若是在由一对平行极所构成的高 压均匀电场，由于电场中各点场强 相等，当电场某一处气体被击穿而 发生放电时，则两电极间气体必然 同时被击穿而发生火花放电或弧光 放电。
★闪络
在高电压作用下，气体或液体介质 沿绝缘表面发生的破坏性放电。其 放电时的电压称为闪络电压。发生 闪络后，电极间的电压迅速下降到 零或接近于零。闪络通道中的火花 或电弧使绝缘表面局部过热造成炭 化，损坏表面绝缘.沿绝缘体表面 的放电叫闪络。而沿绝缘体内部的 放电则称为是击穿。
1. 气体放电现象
气体放电系指气体在外界作用下由电绝缘状态变为导电状态，因而 有电流从气体中通过的现象。 气体(空气)通常是不导电的，属于称为“电介质”的一类物质，其中 只存在因自然界的辐射(X射线、放射性辐射、宇宙射线)等因素而造成少 量自由电子，不足以形成电流。但是，如果将充分高的直流电压施加到 一对电极上，原有的微量自由电子将被加速到某一很高的速度，并足以 通过碰撞使中性气体原子（或分子）释放出外层电子，而电离成为新的 自由电子和正离子。这些被激发出来的自由电子接着又被加速到某一很 高的速度，又进一步撞击气体分子引起电离。这种过程在极短的瞬间又 重演了无数次，这就是所谓的电子雪崩过程。于是在放电极表面附近？？ 产生了大量的自由电子和正离子，在两极间形成电流。
9. 电场风速
气体通过电除尘器断面的平均速度，以m／s计。电 场风速的大小对电除尘器的除尘效率和造价都有很 大影响。风速过大，容易产生二次扬尘，使除尘效 率降低；风速过低，除尘器体积大，造价增加。根 据经验，电场风速最高不宜超过1．5～2m／s，除 尘效率要求高的电除尘器不宜超过1．0～1．5m／ s。 停留时间是指含尘气体流经电场长度所需的时间。
4. 尘粒荷电
两种机理 –电场荷电或碰撞荷电－离子在静电力作用下做定向运动， 与粒子碰撞而使粒子荷电
–扩散荷电－离子的扩散现象而导致的粒子荷电过程；依 赖于离子的热能，而不是依赖于电场
粒子的主要荷电过程取决于粒径
–大于0.5m的微粒，以电场荷电为主
–小于0.15m的微粒，以扩散荷电为主 –介于之间的粒子，需要同时考虑这两种过程。
★尘粒荷电
影响电场荷电的因素
– 粒径和介电常数 – 电场强度和离子密度
一般粒子的荷电时间仅为0.1s，相当于气 流在除尘器内流动10～20cm所需要的时间， 一般可以认为粒子进入除尘器后立刻达到 了饱和电荷
★尘粒荷电
电扩散荷电
与电场电荷过程相反，不存在扩散荷电的最大极限值（根 据分子运动理论，不存在离子动能上限） 荷电量取决于离子热运动的动能、粒子大小和荷电时间 扩散荷电理论方程
理论除尘效率方程式(即多依 奇公式)为： 式中 ω——驱进速度，m／s； A——收尘极的收尘面积， m2； L——除尘器处理风量， m3／s。 多依奇公式概括地描述了 除尘效率与尘粒驱进速度、收 尘极表面积和气体流量之间的 关系，指明了提高电除尘器效 率的途径，因而被广泛地用于 电除尘器的性能分析和设计中。
★尘粒荷电
（1）尘粒荷电过程 由于电晕区内产生的离子或电子进入电晕外 区，与中性分子发生碰撞，使尘粒荷电。 （2）尘粒的荷电量 荷电量的大小与尘粒粒径、电场强度、离子 的热能及停留时间等因素有关。
★尘粒荷电
（３）尘粒荷电的机理 ①电场荷电：在电场作用下，离子与尘粒碰撞， 粘附于尘粒上荷电。 ②扩散荷电：由于离子的不规则热运动、气体扩 散与尘粒碰撞、粘附，使尘粒荷电。 ③联合荷电：电场荷电和扩散荷电均起重要作用。
n 2 π 0kTd p e
2
ln(1
e 2 ud p N 0t 8 0kT
)
k一玻尔兹曼常数，1.38×10－23J/K T一气体温度，K N0－离子密度，个/m3Βιβλιοθήκη Baidue－电子电量，e＝1.6×10－6C
u一气体离子的平均热运动速度，m/s
★尘粒荷电
电场荷电和扩散荷电的综合作用
处于中间范围 （0.15～ 0.5μm）的粒子，需同时 考虑电场荷电和扩散荷电
12. 粉尘比电阻
粉尘的比电阻是指面积为1cm2、厚度 为1cm的粉尘层所具有的电阻值，可以 通过实测按右式计算：
式中 U——通过粉尘层的电压降，V； I——通过粉尘层的电流，A； F——粉尘试样的横断面积，cm2； δ——粉尘层的厚度，cm。
U F Rb I
比电阻对电除尘器除尘效率的影响
3. 起晕电压和击穿电压
起晕电压（起始电晕电压）：在电极间刚开始出现电 晕电流时的电压，也称临界电压。与之相应的电场强度称 为起始电晕场强或临界场强。 击穿电压：在电极间刚开始出现火光放电时的电压称为 “击穿电压”，这一电压的高低，主要取决于放电极到收 尘极之间的距离、放电极的形式以及气体的状态等。 电除尘器的正常工作状态，应使其电压处于起始电晕 电压到击穿电压之间。
★在电除尘器中，尘粒的捕集与许多因素有关 如：尘粒的比电阻，介电常数、密度，气体 的流速、湿度和温度，电场的伏安特性及收 尘极的表面状态等。
8. 电晕封闭
电晕封闭又称电晕闭塞，是指当含尘气体浓度较高 时,在电晕线周围的负离子抑制电晕放电,使电晕电 流大大降低甚至趋于零的现象 电晕外区的空间电荷由气体的负离子和荷电尘粒组 成，而荷电尘粒其空间电荷总量要比纯气体离子大， 但是，由于荷电尘粒的迁移速度比负离子小，当气 体中的含尘浓度高到一定程度时，将可能出现大量 的荷负电的尘粒围绕在电晕极附近的情况，把电晕 极的电场减小到电晕的始发值，使电晕电流大大降 低，甚至趋于零，这种现象称为电晕封闭。
根据Robinson的研究，简单 地将电场荷电和扩散荷电的 电荷相加，可近似地表示两 种过程综合作用时的荷电量， 与实验值基本一致
★尘粒荷电
（４）荷电尘粒的运动：尘粒荷电后，在电场力的作 用下，带着不同极性电荷的尘粒分别向极性相反的 电极运动，并沉积在电场上。 （5）荷电尘粒受力分析： ①尘粒所受的重力； ②电场作用在荷电尘粒上的静电力； ③尘粒加速运动时的惯性； ④尘粒运动时的介质阻力。
A 1 exp( ) L
11.驱进速度和有效趋进速度
驱进速度是荷电尘粒在电场力的作用下向收尘极运动的 速度。但是，电除尘器内粉尘的运动要受电场强度、烟气和 粉尘性质、气流分布、振打以及二次扬尘等因素所支配。而 这些因素在电除尘器运行过程中是不断变化的，为此设计时 应将其变化的因素考虑在驱进速度值的选择上，这时的驱进 速度值已经不是荷电粉尘在物理学上的理论驱进速度，所以 称为有效驱进速度。有效驱进速度可根据对同类生产工艺及 接近于同种类型的电除尘器所测得的结果(包括除尘效率η、 处理风量、收尘极板面积反算得出。综合有关资料，某些生 产工艺中粉尘的有效驱进速度值见下表。
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 气体放电现象 电晕放电、火花放电、弧光放电 起晕电压、击穿电压 尘粒荷电过程 电子的附着和空间电荷的形成 电负性气体 除尘器控制的基本原理 电晕封闭 电场风速 捕集效率方程式(多依奇方程式) 驱进速度和有效趋进速度 粉尘比电阻 反电晕（Regupulse） 介电系数
13. 反电晕（Regupulse）
反电晕系指在电晕系统中, 当收尘电极上积累一层不良导 电性粉尘时产生的局部放电现象。如果粉尘的比电阻过高 （即不良导电性），则到达收尘极的粉尘放电很慢，并残 留着部分负电荷。这不但排斥随后而来的带同性电荷的粉 尘，影响其沉积，而且随着极板上沉积粉尘层的不断增厚， 粉尘层和极板之间就会形成一个高压电场(粉尘层表面为 负极，收尘极板为正极)，使粉尘层空隙中的气体电离(击 穿)，产生与原电晕极极性相反的电晕放电(即反电晕)。此 时,电极上的粉尘层局部崩裂并形成小孔或陷口。反电晕 降低电晕电场强度,发射正离子,其结果，粉尘所带的负电 荷部分被向原电晕极方向运动的正离子中和，使粉尘负电 荷量减少，从而削弱了粉尘在收尘极板上沉积。所以，如 果发生反电晕，除尘效率就会大大降低。 当前，很多电厂燃煤含硫量较低,飞灰的比电阻高,易 发生反电晕。
粉尘的比电阻对电除尘器的效率有很大的影响。粉尘比电阻 小，导电性好；比电阻大，导电性差。比电阻过小的粉尘 (例如炭黑粉尘)到达收尘极后，很快释放出负电荷而成为中 性，失去吸力，因而易于从收尘极上脱落，重返气流，使除 尘效率降低。比电阻过大的粉尘到达收尘极后，负电荷不能 很快释放而逐渐积存于收尘极上，这就可能产生两种影响： 一是由于粉尘仍保持其负极性，它排斥随后向收尘极运动的 粉尘粘附在其上，使除尘效率下降；二是使粉尘层与收尘极 之间形成电位差，粉尘层越厚，电位差越大。如果粉尘层中 有裂缝，空气存在于裂缝中，粉尘层与收尘极之间就会形成 一个高压电场(粉尘层表面为负极，收尘极为正极)，使粉尘 层内的空气电离(击穿)，产生反向放电。由于它的极性与原 电晕极相反，故称为反电晕。反电晕时发出的正离子向原电 晕极方向运动，在运动过程中与带负电荷的粉尘相遇而产生 电性中和，从而阻碍了粉尘向收尘极运动。所以，如果发生 反电晕，除尘效率就会大大降低。
2.电晕放电、火花放电、弧光放电
在不同的电场中，气体放电可以有三种不同的形式—— 电晕放电、火花放电和弧光放电 · 电晕放电：在其中一个极是细导线或具有曲率半径很小 的任意形状，另一极是管状或板状的，所形成的非均匀电 场中，电场强度在导线表面附近特别强，并随离开导线的 距离增大而迅速减弱。在导线表面附近这种具有强电场的 空间内，往往显露出明亮的光晕，同时发出轻微的气体爆 裂声，这种光晕在黑暗中看得特别明显（光晕呈光点、刷 毛、光刷或均匀的光带等各种形状，这取决于电晕极的极 性和几何形状），称为电晕放电。电晕放电属于自激放电 的一种，一般只发生在非均匀电场中具有曲率半径较小的 放电极表面附近的小区域内，即所谓的电晕区内。在电晕 外区，由于电场强度随距电晕极的距离增大迅速减小，不 足以引起气体分子碰撞电离，因而电晕放电停止。
10.捕集效率方程式(多依奇方程式)
多依奇(Deutsch)于1922年从理论上推导出计算 电除尘器除尘效率的公式。在公式推导过程中，做 了以下几个假设：①电除尘器中的气流为紊流状态， 通过除尘器任一横断面的粉尘浓度和气流分布是均 匀的；②进入除尘器的尘粒立刻达到饱和荷电；③ 不考虑冲刷、二次扬尘、反电晕、尘粒凝并等的影 响。在此基础上，可以进行如下推导。
7. 电除尘器控制的原理
电除尘器的正常工作状态，应使其电压处于起始电晕电压到 击穿电压之间。 起晕电压愈低，击穿电压则愈高，电除尘器的工作范围愈大， 也愈稳定。 峰值电压有利于粉尘荷电，而平均电压有利于粉尘捕集。 （即电晕放电的伏安特性） 影响起始电晕电压的各种因素和电晕放电的伏安特性对电除 尘器具有重要的实际意义。电除尘器的伏安特性取决于电极 的几何形状、电压波形和极性、气体的组成和状态、电极上 积尘的厚度和性质以及悬浮粉尘的浓度和粒径等因素。
5. 电负性气体
电负性气体（electronegative gas） 在气体游离过程中，除产生电子和正离子外，还会形成带负 电的负离子。这是因为有的电子和某些气体分子碰撞非但没 有电离出新电子，反而碰撞电子附着于分子，形成了负离子。 有些气体形成负离子时可释放出能量。这类气体容易形成负 离子，称为电负性气体(如氧、氟、氯等)。已发现的负离子 有O-、O2-、OH-、H2-、F-、Cl-、Br-、SF6-等。
离子的游离能力不如电子，电子为分子俘获而形成负离子后， 游离能力大减。因此在气体放电中，负离子的形成起着阻碍 放电的作用，这和前述气体分子的游离作用相反，是应该注 意的概念。。。。。。
★电负性气体
因此，对负电晕来说，电负性气体的存在、对电子 的捕获，是空间电荷的形成，维持稳定的电晕放电 的重要条件。 在电负性气体不存在、而且有电子附着的情况下， 就只能采用正电晕放电。正电晕和负电晕的放电情 况基本相同，除电场的方向不同，雪崩过程产生的 正离子向接地极运动以外，正电晕和负电晕之间一 个重要的不同之处是，正电晕过程本身就产生了为 形成空间电荷所需要的正离子？？？？。
★尘粒荷电
粒子荷电 电荷累积 粒子场强增加
没有气体分子能够到达粒子表面，电荷饱和
★尘粒荷电
尘粒的饱和荷电量：
qps = 4πDε0α2 E qps ——尘粒的饱和荷电量，C
D ——与粉尘介质常数εr相关的系数； D=3 εr /（ εr +2），一般粉尘 εr =4 ε0 ——真空介电常数（=8.85x10-12F/m） α ——尘粒半径，m E ——电场强度，V/m
★火花放电和弧光放电：
若是在由一对平行极所构成的高 压均匀电场，由于电场中各点场强 相等，当电场某一处气体被击穿而 发生放电时，则两电极间气体必然 同时被击穿而发生火花放电或弧光 放电。
★闪络
在高电压作用下，气体或液体介质 沿绝缘表面发生的破坏性放电。其 放电时的电压称为闪络电压。发生 闪络后，电极间的电压迅速下降到 零或接近于零。闪络通道中的火花 或电弧使绝缘表面局部过热造成炭 化，损坏表面绝缘.沿绝缘体表面 的放电叫闪络。而沿绝缘体内部的 放电则称为是击穿。
1. 气体放电现象
气体放电系指气体在外界作用下由电绝缘状态变为导电状态，因而 有电流从气体中通过的现象。 气体(空气)通常是不导电的，属于称为“电介质”的一类物质，其中 只存在因自然界的辐射(X射线、放射性辐射、宇宙射线)等因素而造成少 量自由电子，不足以形成电流。但是，如果将充分高的直流电压施加到 一对电极上，原有的微量自由电子将被加速到某一很高的速度，并足以 通过碰撞使中性气体原子（或分子）释放出外层电子，而电离成为新的 自由电子和正离子。这些被激发出来的自由电子接着又被加速到某一很 高的速度，又进一步撞击气体分子引起电离。这种过程在极短的瞬间又 重演了无数次，这就是所谓的电子雪崩过程。于是在放电极表面附近？？ 产生了大量的自由电子和正离子，在两极间形成电流。
9. 电场风速
气体通过电除尘器断面的平均速度，以m／s计。电 场风速的大小对电除尘器的除尘效率和造价都有很 大影响。风速过大，容易产生二次扬尘，使除尘效 率降低；风速过低，除尘器体积大，造价增加。根 据经验，电场风速最高不宜超过1．5～2m／s，除 尘效率要求高的电除尘器不宜超过1．0～1．5m／ s。 停留时间是指含尘气体流经电场长度所需的时间。
4. 尘粒荷电
两种机理 –电场荷电或碰撞荷电－离子在静电力作用下做定向运动， 与粒子碰撞而使粒子荷电
–扩散荷电－离子的扩散现象而导致的粒子荷电过程；依 赖于离子的热能，而不是依赖于电场
粒子的主要荷电过程取决于粒径
–大于0.5m的微粒，以电场荷电为主
–小于0.15m的微粒，以扩散荷电为主 –介于之间的粒子，需要同时考虑这两种过程。
★尘粒荷电
影响电场荷电的因素
– 粒径和介电常数 – 电场强度和离子密度
一般粒子的荷电时间仅为0.1s，相当于气 流在除尘器内流动10～20cm所需要的时间， 一般可以认为粒子进入除尘器后立刻达到 了饱和电荷
★尘粒荷电
电扩散荷电
与电场电荷过程相反，不存在扩散荷电的最大极限值（根 据分子运动理论，不存在离子动能上限） 荷电量取决于离子热运动的动能、粒子大小和荷电时间 扩散荷电理论方程
理论除尘效率方程式(即多依 奇公式)为： 式中 ω——驱进速度，m／s； A——收尘极的收尘面积， m2； L——除尘器处理风量， m3／s。 多依奇公式概括地描述了 除尘效率与尘粒驱进速度、收 尘极表面积和气体流量之间的 关系，指明了提高电除尘器效 率的途径，因而被广泛地用于 电除尘器的性能分析和设计中。
★尘粒荷电
（1）尘粒荷电过程 由于电晕区内产生的离子或电子进入电晕外 区，与中性分子发生碰撞，使尘粒荷电。 （2）尘粒的荷电量 荷电量的大小与尘粒粒径、电场强度、离子 的热能及停留时间等因素有关。
★尘粒荷电
（３）尘粒荷电的机理 ①电场荷电：在电场作用下，离子与尘粒碰撞， 粘附于尘粒上荷电。 ②扩散荷电：由于离子的不规则热运动、气体扩 散与尘粒碰撞、粘附，使尘粒荷电。 ③联合荷电：电场荷电和扩散荷电均起重要作用。
n 2 π 0kTd p e
2
ln(1
e 2 ud p N 0t 8 0kT
)
k一玻尔兹曼常数，1.38×10－23J/K T一气体温度，K N0－离子密度，个/m3Βιβλιοθήκη Baidue－电子电量，e＝1.6×10－6C
u一气体离子的平均热运动速度，m/s
★尘粒荷电
电场荷电和扩散荷电的综合作用
处于中间范围 （0.15～ 0.5μm）的粒子，需同时 考虑电场荷电和扩散荷电
12. 粉尘比电阻
粉尘的比电阻是指面积为1cm2、厚度 为1cm的粉尘层所具有的电阻值，可以 通过实测按右式计算：
式中 U——通过粉尘层的电压降，V； I——通过粉尘层的电流，A； F——粉尘试样的横断面积，cm2； δ——粉尘层的厚度，cm。
U F Rb I
比电阻对电除尘器除尘效率的影响
3. 起晕电压和击穿电压
起晕电压（起始电晕电压）：在电极间刚开始出现电 晕电流时的电压，也称临界电压。与之相应的电场强度称 为起始电晕场强或临界场强。 击穿电压：在电极间刚开始出现火光放电时的电压称为 “击穿电压”，这一电压的高低，主要取决于放电极到收 尘极之间的距离、放电极的形式以及气体的状态等。 电除尘器的正常工作状态，应使其电压处于起始电晕 电压到击穿电压之间。
★在电除尘器中，尘粒的捕集与许多因素有关 如：尘粒的比电阻，介电常数、密度，气体 的流速、湿度和温度，电场的伏安特性及收 尘极的表面状态等。
8. 电晕封闭
电晕封闭又称电晕闭塞，是指当含尘气体浓度较高 时,在电晕线周围的负离子抑制电晕放电,使电晕电 流大大降低甚至趋于零的现象 电晕外区的空间电荷由气体的负离子和荷电尘粒组 成，而荷电尘粒其空间电荷总量要比纯气体离子大， 但是，由于荷电尘粒的迁移速度比负离子小，当气 体中的含尘浓度高到一定程度时，将可能出现大量 的荷负电的尘粒围绕在电晕极附近的情况，把电晕 极的电场减小到电晕的始发值，使电晕电流大大降 低，甚至趋于零，这种现象称为电晕封闭。
根据Robinson的研究，简单 地将电场荷电和扩散荷电的 电荷相加，可近似地表示两 种过程综合作用时的荷电量， 与实验值基本一致
★尘粒荷电
（４）荷电尘粒的运动：尘粒荷电后，在电场力的作 用下，带着不同极性电荷的尘粒分别向极性相反的 电极运动，并沉积在电场上。 （5）荷电尘粒受力分析： ①尘粒所受的重力； ②电场作用在荷电尘粒上的静电力； ③尘粒加速运动时的惯性； ④尘粒运动时的介质阻力。
A 1 exp( ) L
11.驱进速度和有效趋进速度
驱进速度是荷电尘粒在电场力的作用下向收尘极运动的 速度。但是，电除尘器内粉尘的运动要受电场强度、烟气和 粉尘性质、气流分布、振打以及二次扬尘等因素所支配。而 这些因素在电除尘器运行过程中是不断变化的，为此设计时 应将其变化的因素考虑在驱进速度值的选择上，这时的驱进 速度值已经不是荷电粉尘在物理学上的理论驱进速度，所以 称为有效驱进速度。有效驱进速度可根据对同类生产工艺及 接近于同种类型的电除尘器所测得的结果(包括除尘效率η、 处理风量、收尘极板面积反算得出。综合有关资料，某些生 产工艺中粉尘的有效驱进速度值见下表。