雾化电晕放电式油烟净化器的实验研究

根据接地极雾化电晕放电的原理制造了一台油烟净化器,对雾化条件和非雾化条件下的伏-安特性曲线、油烟中颗粒物的净化效率和放电电流进行了研究。结果表明,无论是正电晕放电,还是负电晕放电,接地极雾化电晕放电的放电电流都大于非雾化电晕放电电流;流量过大或过小都不利于接地极雾化负电晕放电对油烟的净化;两种情况下的净化效率都随着风速的增加而降低;雾化电晕放电油烟净化器的净化效率和放电电流几乎不随工作时间发生变化,而非雾化条件下二者均随着工作时间的增加而逐渐减小。     

磁场作用下接地极雾化电晕放电荷电的研究

研究了磁场对接地极雾化电晕放电起晕电压的影响,以及在磁场情况下接地极雾化电晕放电的荷电 机理,分析了磁场对雾化液滴粒径的影响。结果表明:磁场的应用使接地极雾化负电晕放电的起晕电压更低,使接 地极雾化电晕放电的荷电效率增加;对液滴粒径的影响不大;无论是否存在磁场的作用,接地极雾化电晕放电均存 在最小的起晕电压。     

流量对接地极雾化电晕放电油烟净化器的影响

研究了在接地极雾化电晕放电中流量对起晕电压的影响,估算了不同流量下泰勒锥尖端的曲率.研究结果表明:随流量的变化起晕电压存在一个最小值,说明此时形成的泰勒锥尖端曲率半径最小.同时,分析了泰勒锥沿线电极的分布及其对净化效率的影响,测量了接地极雾化电晕放电过程中形成的雾化液滴的粒径并分析了其形成过程.结果表明粒径分布相对集中...     

烟气成分对湿式电除尘器电晕放电特性的影响

建立单通道线板式湿式电除尘器机理实验台,考察烟气中主要成分(O₂、H₂O和粉尘)对湿式静电除尘器放电特性的影响。随着烟气成分(O₂、H₂O和粉尘)浓度的增加,空间静电场中负电荷密度增加,电场分布均匀性提高,抑制电晕放电,电晕电流降低;随着电压升高,烟气成分对电晕放电的抑制作用减弱。其中,烟气中O₂的体积分数增加引起电晕电流下降的速率不为常数,O₂体积分数小于6%时,下降速率明显减小。烟气中液相水滴附着在电晕线表面引起表面电场畸化,起晕电压降低,击穿电压提高,湿式静电除尘器的工作电压窗口增大。电晕电流与烟气中粉尘浓度呈线性相关关系,粉尘粒径越小对电晕放电的抑制作用越明显。     

烟气成分对湿式电除尘器电晕放电特性的影响

建立单通道线板式湿式电除尘器机理实验台,考察烟气中主要成分(O₂、H₂O和粉尘)对湿式静电除尘器放电特性的影响。随着烟气成分(O₂、H₂O和粉尘)浓度的增加,空间静电场中负电荷密度增加,电场分布均匀性提高,抑制电晕放电,电晕电流降低;随着电压升高,烟气成分对电晕放电的抑制作用减弱。其中,烟气中O₂的体积分数增加引起电晕电流下降的速率不为常数,O₂体积分数小于6%时,下降速率明显减小。烟气中液相水滴附着在电晕线表面引起表面电场畸化,起晕电压降低,击穿电压提高,湿式静电除尘器的工作电压窗口增大。电晕电流与烟气中粉尘浓度呈线性相关关系,粉尘粒径越小对电晕放电的抑制作用越明显。     

一种用于工业静电除尘高压脉冲电源的研制

静电高压除尘器在高比电阻粉尘含量较多的环境下,荷电粉尘释放电荷速度慢,易产生反电晕现象,严重降低除尘效率。对此,采用直流叠加高压脉冲的供电形式和谐振式脉冲发生方案,设计一种新型高压脉冲电源。通过高压脉冲电路的建模,分析电除尘器脉冲供电抑制反电晕的原理,利用MATLAB对新型高压脉冲电源电路进行仿真,验证了直流叠加高压脉冲的可行性。在某钢铁厂采用该高压脉冲电源除尘样机进行除尘测试,结果表明,该高压脉冲电源除尘样机在除尘脉冲电压幅值48 k V、频率200 Hz时达到最佳除尘效果,除尘效率可达98.75%,与传统静电高压除尘器相比,该高压脉冲电源除尘样机有更高的除尘效率。     

高温线板式静电除尘器颗粒捕集

建立高温线板式静电除尘实验系统,研究400~700℃烟气中的电晕放电、颗粒迁移和捕集规律.探究温度、电压、流速等关键因素对颗粒捕集效率和驱进速度的影响规律;分析温度变化对电晕放电和颗粒捕集的作用机制.温度上升会影响电子平均自由程、气体分子电离能、颗粒荷电量、颗粒所受电场力和黏性力,导致放电电压、颗粒捕集效率和驱进速度均有所下降.当温度从400℃上升到700℃时,最大运行电压从21.9kV下降到14.3kV;颗粒捕集效率从98.1%下降到68.2%;颗粒有效驱进速度从8.54cm/s下降到2.45cm/s.高温工况下的温度变化对电晕放电特性和颗粒捕集效率的影响较低温工况下产生的影响更为明显.烟气流速增大会降低除尘器对颗粒的捕集效率,但是颗粒驱进速度有所提高.700℃下,当烟气流速从0.15m/s上升到0.35m/s时,颗粒捕集效率从81.2%下降到64.5%,有效驱进速度从1.79cm/s增加到2.59cm/s.     

电除尘器内亚微米细颗粒物动态的可视化测试

为了研究电除尘器内气流场对细颗粒物捕集的影响,采用二维粒子成像测速法（2D-PIV）对电除尘器内亚微米细颗粒物的运动规律进行测试.实验中,采用艾灸烟作为示踪粒子,线-板式电除尘器板间距为200 mm,通过改变高压放电极或电晕放电极性进行实验.结果表明,对单线电极电除尘器施加50 kV高压时,线电极周围会形成4个涡旋.对双线电极电除尘器来说,由于涡旋的相互作用,会形成更多的涡旋,且分布在双电晕线之间的4个涡旋更加均匀对称.从涡旋形貌来看,正电晕或负电晕放电具有相似的涡旋分布,采用线电极或芒刺电极时,也具有相似的涡旋分布.采用双芒刺电极时,由于注入更高的放电能量,颗粒物速度大幅提高,最高值可达1.6 m/s,是一次流速的3倍.     

芒刺参数对电晕放电及细颗粒物脱除特性的影响

为研究芒刺电极参数对电晕放电及颗粒物脱除特性的影响,建立静电除尘器机理实验台。在不同电压和颗粒物浓度下,分别研究了芒刺厚度δ和芒刺间距L对电晕电流及PM_2.5、PM₁₀脱除效率的影响。结果表明,薄芒刺电极的电晕放电和对各粒径段颗粒物的脱除能力高于厚芒刺电极,其中对粒径为0.2~2 μm的颗粒物的脱除效率提升明显;低电压和高颗粒物浓度时,薄芒刺电极对电晕放电和颗粒物脱除能力的提升尤为明显。随着芒刺间距的减小,电晕电流和颗粒物脱除效率均呈先增大后减小的趋势。芒刺间距为50 mm时,电极的电晕电流最大;芒刺间距为80 mm时,电极对PM_2.5、PM₁₀的脱除效率最高。研究结果为静电除尘器中芒刺电极的设计、选型提供了参考依据。     

芒刺参数对电晕放电及细颗粒物脱除特性的影响

为研究芒刺电极参数对电晕放电及颗粒物脱除特性的影响,建立静电除尘器机理实验台。在不同电压和颗粒物浓度下,分别研究了芒刺厚度δ和芒刺间距L对电晕电流及PM_2.5、PM₁₀脱除效率的影响。结果表明,薄芒刺电极的电晕放电和对各粒径段颗粒物的脱除能力高于厚芒刺电极,其中对粒径为0.2~2 μm的颗粒物的脱除效率提升明显;低电压和高颗粒物浓度时,薄芒刺电极对电晕放电和颗粒物脱除能力的提升尤为明显。随着芒刺间距的减小,电晕电流和颗粒物脱除效率均呈先增大后减小的趋势。芒刺间距为50 mm时,电极的电晕电流最大;芒刺间距为80 mm时,电极对PM_2.5、PM₁₀的脱除效率最高。研究结果为静电除尘器中芒刺电极的设计、选型提供了参考依据。     

水对电晕放电脱硫脱硝影响的研究

依据等离子体理论,研制了水膜式电晕放电试验模型,在不同电压下,对不同体积分数的SO2和NOx烟气的电晕放电形成机理进行了研究。实验结果表明：由于水的存在,高压电极与水膜之间的电晕放电所形成的离子风增强了烟气净化效果,脱硫、脱氮率分别达到95％和80％,这对酸雨的防治和烟气的处理以及对传统的电除尘设备的改进具有重要的意义。     

线管式热电子发射高温静电除尘器的数值研究

热电子发射式高温静电除尘技术是一种新颖的高温烟气净化方法,与传统的电晕式静电除尘技术不同,其以稀土钨制成的阴极在高温下发射电子的方式使烟气中的粉尘荷电,然后依靠电场力的作用将其捕集. 本文建立了线管式热电子发射式高温静电除尘器除尘过程数学物理模型,模型涵盖了颗粒荷电方程和颗粒浓度场. 利用MATLAB编写粉尘荷电量和除尘效率的计算程序,并进行数值计算,得到不同条件下粉尘荷电量和除尘效率,系统地研究了各种影响因素与除尘效率的关系,发现降低烟气进口流速、提高温度及收尘电压、减小除尘管半径,都可以提高除尘效率.     

静电除尘器除尘效率影响因素研究进展

综述了目前四大类除尘器的除尘特点及工作机理。同时,针对静电除尘技术介绍了近年来国内外的研究现状,分析了多种不同因素（设备自身结构参数、气体特性、粉尘性质）对静电除尘设备除尘效率的影响,并总结了静电除尘器当下存在的技术上的不足：放电极的选材、最佳参数的优化、集尘板防腐及清洗等问题。未来应着重解决以下几方面问题：开发适用于新形式电除尘器的放电极材料,解决复杂气氛下的放电特性及除尘效率、集尘端绝缘性能下降的问题及防腐等问题。     

高温热解煤气放电性能的影响因素

为了提高电除尘器净化高温热解煤气时的除尘效率及稳定性，采用实验室高温放电系统研究电除尘器中温度、气氛、气体调质以及电源极性等因素对热解煤气放电性能的影响. 研究结果表明：提高温度，热解煤气的放电电流上升，起晕电压、击穿电压下降，不利于颗粒脱除. 对于高温热解煤气，降低CH₄的体积分数、提高H₂、CO₂的体积分数，使放电电流减小，起晕电压和击穿电压升高，更利于颗粒脱除. 添加水蒸气，起晕电压升高，放电电流减小，电晕放电区间更宽，伏安特性曲线向右偏移，优化了放电性能. 在高温下通过正极性电源施加电压，标准煤气及添加水蒸气调质后的热解煤气都具有较高的击穿电压及正电晕放电区域，性能优于负极性电源.     

Dust removal efficiency of high pressure atomization in underground coal mine

To master theoretical calculation for dust removal efficiency of high pressure atomization in an underground coal mine, the corresponding atomization characteristics and dust removal efficiency were both comprehensively studied in theory by virtue of related theories of hydromechanics and aerosol.According to actual measurements of flow coefficients and atomization angles of X-type swirl nozzle,computational formula was derived for atomized particle sizes of such a nozzle in conjunction with relevant empirical equation. Moreover, a mathematical model for applying high pressure atomization to dust removal in underground coal mine was also established to deduce theoretical computation formula of fractional efficiency. Then, Matlab was adopted to portray the relation curve between fractional efficiency and influence factors. In addition, a theoretical formula was also set up for removal efficiency of respirable dust and total coal dust based on dust size and frequency distribution equations. In the end,impacts of dust characteristic parameters on various dust removal efficiencies were analyzed.     

电除尘器中离子风的实验研究

利用二维激光粒子成像测速技术（2D-PIV）,在接近起晕电压的条件下研究了针-板型电除尘器中离子风产生和传播的规律.实验中,在没有外加气流的条件下对离子风进行测试,测试点位于放电电极附近,示踪粒子为香烟.结果表明:离子风能在相对较低的电压（-3 kV）下产生,并在针-板电极间形成典型的离子风流场;离子风在电场的加速下,当其离开放电极为5～15 mm时,可以达到最大值,随后其速度开始下降,且离子风速度与施加于高压电极的电压满足线性关系;输入功率是决定离子风速度的关键因素,输入功率对离子风的加速作用远大于电极间距对离子风速度的影响.     

喷射成形静电作用下雾化过程的理论分析

静电雾化技术可以提高喷射成形雾化质量,但由于雾化过程涉及气液固三相流、流场和电场等多场联合作用等,给试验研究带来了诸多不便.为了深入了解静电作用对喷射成形中金属液射流破碎的雾化过程影响,从理论上分析了静电作用对喷射成形雾化中射流破碎长度、雾滴表面张力和雾化液滴粒径的影响.结果表明：随着静电电压的增加,射流破碎长度将缩小,雾化液滴直径减小;当电压升高到一定值时,破碎长度和雾滴直径趋于稳定.静电力降低了液滴的表面张力,使得雾化动力相对增加,从而有助于提高雾化质量.