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摘要:介紹了一種新的化工除塵技術(shù)——高壓脈沖除塵技術(shù),分析了高壓脈沖技術(shù)用于化工除塵的可行性｡

關(guān)鍵詞:化工;除塵;高壓脈沖

隨著國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)的高度重視和農(nóng)民對(duì)化肥需求的增長(zhǎng),帶來(lái)了我國(guó)化肥工業(yè)的快速發(fā)展｡但在化肥工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中存在大量的粉塵,既污染空氣和環(huán)境,又嚴(yán)重影響生產(chǎn)工人的身體健康｡為保障工人的身心健康,保護(hù)環(huán)境,凈化空氣,有必要采取措施去除或降低生產(chǎn)環(huán)境中存在或產(chǎn)生的粉塵｡現(xiàn)在很多化肥生產(chǎn)企業(yè)也采取了一些措施來(lái)清除這些粉塵｡這些除塵器或措施具有很多優(yōu)點(diǎn),在化肥工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用,但也存在許多不足之處,比如系統(tǒng)故障頻繁,化肥粉塵容易粘附和堵塞,清理非常麻煩｡本文介紹了一種新的除塵技術(shù)——高壓脈沖除塵技術(shù),并探討了把高壓脈沖除塵技術(shù)應(yīng)用到化肥工業(yè)的可行性｡

1電除塵技術(shù)原理及缺陷

除了機(jī)械除塵技術(shù),電除塵器也是一種有效的環(huán)保設(shè)備,在控制大氣污染方面起著重要的作用｡常規(guī)的電除塵器由直流高壓供電形成強(qiáng)電場(chǎng),并產(chǎn)生電暈放電,使粉塵或空氣中微粒在流經(jīng)強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)帶上電荷,再在直流高壓強(qiáng)電場(chǎng)的作用下被電極吸附,通過(guò)定期振打電極收集粉塵,從而達(dá)到除去粉塵的目的｡

但是,當(dāng)粉塵的比電阻較高時(shí),電除塵器內(nèi)會(huì)出現(xiàn)反電暈現(xiàn)象及過(guò)頻的火花放電,致使其無(wú)法正常工作,只能采用降低電壓運(yùn)行,但因此又會(huì)導(dǎo)致除塵效率大大下降｡

2高壓脈沖除塵技術(shù)原理及改進(jìn)措施

如果采用高壓脈沖供電(在稍低于起暈電壓的直流基壓上疊加高壓脈沖),就可以克服恒定直流高壓供電的缺點(diǎn),使電除塵器性能大大提高｡高壓脈沖供電與恒壓供電相比,粉塵的排出率可減少90%,能耗可降低80%｡故這種高壓脈沖除塵技術(shù)正逐漸受到越來(lái)越大的重視｡該技術(shù)在國(guó)外已實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用｡

電除塵器的高壓脈沖電源,除直流基壓外,對(duì)高壓脈沖的要求是:應(yīng)具有足夠高的幅值和重復(fù)頻率,足夠小的前沿時(shí)間和脈沖寬度｡另外為進(jìn)一步降低能耗,還希望電路具有能量回收功能｡

為進(jìn)一步提高電除塵器的效率,可以再加上一級(jí)預(yù)電離裝置,而這一預(yù)電離裝置是用高電壓快速脈沖(在納秒數(shù)量級(jí))在電極上產(chǎn)生電暈放電,當(dāng)粉塵或微粒通過(guò)電暈放電區(qū)時(shí),使其帶上電荷,以便在電除塵器中被清除｡

3高壓脈沖除塵技術(shù)用于化肥工業(yè)除塵

化肥企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵,特別是尿素微粒等化肥粉塵,污染了空氣和環(huán)境,也影響了化肥產(chǎn)量,還嚴(yán)重?fù)p害了生產(chǎn)工人的身心健康｡為此有必要采取積極措施去除或降低生產(chǎn)環(huán)境中存在或產(chǎn)生的粉塵｡采用高壓脈沖技術(shù)的除塵系統(tǒng)框圖如圖1所示,主要包括含塵空氣收集裝置､高壓脈沖電源､電暈放電裝置､吸塵裝置､排氣裝置､振打聚塵裝置等｡

化肥生產(chǎn)裝置產(chǎn)生的粉塵隨空氣被含塵空氣收集裝置收集起來(lái),進(jìn)入電暈放電裝置;高壓脈沖電源將高電壓脈沖加在電暈放電裝置的放電電極上產(chǎn)生電暈放電,產(chǎn)生大量的電荷,含塵空氣經(jīng)過(guò)電暈放電區(qū)(放電電極之間)時(shí)粉塵和微粒將被荷電;荷電粉塵流經(jīng)吸塵裝置時(shí),在吸塵裝置中放置有電極,將高壓脈沖電源加在電極上時(shí),在電極之間將會(huì)形成強(qiáng)電場(chǎng),荷電粉塵在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下被吸向電極,從而被吸附在電極上;通過(guò)周期振打吸塵電極,粉塵掉落到聚塵袋中;荷電粉塵除去后,剩下的純凈空氣通過(guò)排氣裝置可以直接排向空中,或者送回生產(chǎn)裝置循環(huán)使用｡在整個(gè)除塵系統(tǒng)中,空氣流動(dòng)主要由排氣裝置中的抽風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)｡由于空氣已除塵,空氣是清潔的,抽風(fēng)機(jī)不會(huì)受到污染,可以延長(zhǎng)壽命｡化肥粉塵收集起來(lái)可以再加工生產(chǎn)化肥,從而降低生產(chǎn)損耗｡在本裝置中,排氣裝置的抽風(fēng)機(jī)可以直接用三相市電供電｡而高壓脈沖電源可以采用圖2所示電路｡

在圖2中,CF､RF為除塵器的等效電容和等效并聯(lián)電阻(相當(dāng)于集塵面積為40m2的除塵器)｡開始時(shí),C1和C2分別被充電至直流電壓(-U10)和U20｡這時(shí)CF上電壓亦為(-U10),即直流基壓｡閘流管Z陽(yáng)極電壓為U20｡耦合電容Cc上的電壓則為UC0=U20+U10｡

當(dāng)觸發(fā)脈沖電路M產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖加到Z的柵極時(shí),Z立即導(dǎo)通,于是Cc經(jīng)高壓二極管D4､閘流管Z及電感L1向CF放電｡當(dāng)CF上電壓達(dá)峰值后,電流反向,CF又經(jīng)電感L2､高壓二極管D5和電感L2反向向CF放電,直到放電電流為零｡在此過(guò)程中,CF上就出現(xiàn)了一個(gè)迭加在直流基壓上的高壓脈沖｡此后雖然Z的陽(yáng)極又出現(xiàn)了正高壓,但由于Z已恢復(fù)正向阻斷狀態(tài),故它不會(huì)導(dǎo)通,直到下個(gè)觸發(fā)脈沖到來(lái)為止｡

4結(jié)論

高壓脈沖除塵技術(shù)是一種新型的除塵技術(shù),體積小,費(fèi)用低,除塵效果好｡在上述整個(gè)除塵裝置中,除排氣裝置的抽風(fēng)機(jī)是機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)的以及周期振打吸塵電極外,其它部分都是靜止的,聚塵袋可以定期更換,因此高壓脈沖除塵裝置工作可靠性高,其應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛｡在化肥工業(yè)除塵系統(tǒng)中,完全可以用高壓脈沖除塵裝置替代老式除塵器｡新晨：

參考文獻(xiàn)

[1]李志斌.HD-II型脈沖袋式除塵器在尿素除塵中的若干問(wèn)題[J].第十四屆全國(guó)大型尿素裝置技術(shù)年會(huì)文集,2006.