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/m3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0.075m3/s。若集尘板附近的平均场强E=100kV/m,粒径为1.0
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
。
,Q=0.075m3/s,代入公式
。
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2m3/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 m3/s,S=3.662=13.4m2,
。
2)
,查图得Fv=1.75
故
。
3、 板间距为25cm的板式电除尘器的分割直径为0.9
,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/m3。假定电除尘器入口处粉尘浓度为30g/m3,且粒径分布如下:
质量百分比范围/%
0~20
20~40
40~60
60~80
80~100
平均粒径/
3.5
8.0
13.0
19.0
45.0
并假定德意希方程的形式为
,其中
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
dp=3.5
,
dp=8.0
,
dp=13.0
,
故
2)
,则
=0.42g/m3>0.1g/m3。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/m3,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5
的粉尘的饱和电荷值;2)粒径为0.2
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
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
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
dp=5
时,
;
dp=0.2
时,
。
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we。
解:
查图得集气板面积约1000m3.(1000m3/min)-1。根据
,
0.995=1-exp(-wi)解得wi=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:
,故
,
因此
。
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