习题测试——静电除尘(精)

静电除尘练习与思考题

一、选择题

1、电除尘器的工作原理主要包括（ ）。

A. 电晕放电和气体电离 B 悬浮粒子荷电 C.被捕集粉尘的清除 D. 反电晕

2、为了防止电晕阻塞，对高浓度含尘气体，应先进行预处理，使浓度降到（ ）g/m 3以下再进入电除尘器。

A. 10

B. 20

C. 30

D. 40

二、名词解释

1、电晕放电

2、比电阻

3、电晕闭塞

4、反电晕

5、有效驱进速度

6、表面导电、容积导电

三、简答

1、电除尘器的除尘原理。

四、计算

1、 在气体压力下为1atm ，温度为293K 下运行的管式电除尘器。圆筒形集尘管直径为0.3m ，L=2.0m ，气体流量0.075m 3/s 。若集尘板附近的平均场强E=100kV/m ，粒径为1.0m μ的粉尘荷电量q=0.3×10－15C ，计算该粉尘的驱进速度w 和电除尘效率。

解：

驱进速度按下式计算

s m d qE w p p

/176.010

11081.1310100103.03653

15=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---ππμ。 2885.123.0m dL A =⨯⨯==ππ，Q=0.075m 3/s ，代入公式 %8.98)176.0075

.0885.1exp(1)exp(1=⨯--=--=i i w Q A η。

2、 利用一高压电除尘器捕集烟气中的粉尘，已知该电除尘器由四块集尘板组成，板高和板长均为366cm ，板间距24.4cm ，烟气体积流量2m 3/s ；操作压力为1atm ，

设粉尘粒子的驱进速度为12.2cm/s 。试确定：

1）当烟气的流速均匀分布时的除尘效率；

2）当供入某一通道的烟气为烟气总量的50%，而其他两个各供入25%时的除尘效率（参考图6－27）。

解：

1）Q ’=2/3=0.667 m 3/s ，S=3.662=13.4m 2，%3.99)122.02

/667.04.13exp(1=⨯--=i η。 2）5.13

/15.0max

==v v ，查图得Fv=1.75 故%8.9875.1%)3.991(1)1(1=--=--=Fv i ηη。

3、 板间距为25cm 的板式电除尘器的分割直径为0.9m μ，使用者希望总效率不小于98%，有关法规规定排气中含尘量不得超过0.1g/m 3。假定电除尘器入口处3

并假定德意希方程的形式为kdp e --=1η，其中η捕集效率；K 经验常数；d 颗粒直径。试确定：1）该除尘器效率能否等于或大于98%；2）出口处烟气中尘浓度能否满足环保规定；

3）能否满足使用者需要。

解：

1）由题意77.0)9.0exp(15.0=⇒⨯--=k k

d p =3.5m μ，%2.93)5.377.0exp(11=⨯--=η

d p =8.0m μ，%8.99)0.877.0exp(12=⨯--=η

d p =13.0m μ，%100)0.1377.0exp(13=⨯--=η

故%98%6.9832.01%8.992.0%2.932.0>=⨯⨯+⨯+⨯=η

2）301%6.982i

ρ-=，则i 2ρ=0.42g/m 3>0.1g/m 3。不满足环保规定和使用者需要。

4、 某板式电除尘器的平均电场强度为3.4kV/cm ，烟气温度为423K ，电场中离子浓度为108个/m 3，离子质量为5×10－26kg ，粉尘在电场中的停留时间为5s 。试计算：

1）粒径为5m μ的粉尘的饱和电荷值；2）粒径为0.2m μ的粉尘的荷电量；

3）计算上述两种粒径粉尘的驱进速度。

假定：1）烟气性质近似于空气；2）粉尘的相对介电系数为1.5。

解：

1）查资料电场荷电为

C E d q p 16526120201004.3104.3)105(1085.85

.35.1323---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+=πεεεπ 扩散荷电与电场荷电相比很小，可忽略。

因此饱和电荷值3.04×10－16C 。

2）电场荷电为

C E d q p 19526120201086.4104.3)102.0(1085.85

.35.1323---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+=πεεεπ 扩散荷电与电场荷电相比很小，可忽略，故粉尘荷电量4.86×10－19C 。

3）取s Pa ⋅⨯=-5105.2μ

d p =5m μ时，s m d qE w p p /088.0105105.23104.31004.336

55

16=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---ππμ； d p =0.2m μ时，s m d qE w p p

/1051.310

2.0105.23104.31086.433655

19----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==ππμ。

5、 下图汇总了燃煤电厂用电除尘器的捕集性能。对于煤的含硫量为1%、除尘效率为99.5%的情况，试计算有效驱进速度w e 。

解：

查图得集气板面积约1000m 3.（1000m 3/min ）－1。根据)exp(1i i w Q

A --=η， 0.995=1－exp （－w i ）解得w i =5.30m/min 。

6、 电除尘器的集尘效率为95%，某工程师推荐使用一种添加剂以降低集尘板上粉尘层的比电阻，预期可使电除尘器的有效驱进速度提高一倍。若工程师的推荐成立，试求使用该添加剂后电除尘器的集尘效率。

解：

%95)exp(1=--=w Q A η，故05.0)exp(=-w Q A ，0025.0)2exp(=-w Q

A 因此%75.990025.01)2exp(1'=-=-

-=w Q A η。