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除尘效率的计算
2012-06-11 10:10:35 浏览:830

除尘效率的计算
 
要求出电除尘器的除尘效率需建立微分方程。但由于电除尘器的除尘效率与粉尘性质、电场强度、气流速度、气体性抟及除尘器结构等因素有关,要严格地从理论上推导除尘效率方程式是困难的,因此在推导过程中作以下假设:
①电除尘器横断面上有两上区域,集尘极附近的层流边界层和几乎占有整个断面的紊流区。
②尘粒运动受紊流的控制,整个断面上的浓度分布是均匀的。
③在边界层尘粒具有垂直于避面的分速度ω。
④忽略电风、气流分布不均匀、二次扬尘等因素的影响。
 

图1  静电除尘器除尘效率分析模型图
 
建立微分方程首先需要抽象模型如图1所示。设气体和粉尘在水平方向的流速为υ(m/s);除尘器内某一断面上气体含尘浓度为y(g/m3);气流运动方向上每单位长度集尘面积为a(m2/m);气流运动方向上除尘器的横断面积为F(m2);电场长度为l(m);尘粒的驱进度为气流运动方向上除尘器的横断面积为F(m2);电场长度为l(m);尘粒的驱进速度为ω(m/s)。
在dτ时间内,在dχ空间捕集的粉尘量
dm=α(dχ)ωdτy=-F(dx)dy                (1)
把dχ=υdτ代入上式,则
 
                                         
对上式两边进行积分,
 
                                                                                    
                 (2)
式中y1——除尘器进口处含尘浓度,g/m3;
y2——除尘器出口处含尘浓度,g/m3。
将Fυ=L、αι=A上式,则
 
式中L——除尘器处理风量,m3/s;
A——集尘极总的集尘面积,m2。
则除尘效率为
         
                     (3)
表1  不同(Aω/L)值下的除尘效率
  Aω/L 0 1 2 2.3 3 3.91 4.61 6.91
η(%) 0 63.2 86.5 90 95 98 99 99.9
 
公式(3)是在一系列假设的前提下得出的,和实际情况并不完全相符。但是它给我们提供了分析、估计和比较电除尘器效率的基础。从该式可以看出,在除尘效率一定的情况下,除尘器尺寸和尘粒驱进速度成反比,和处理风量成正比;在除尘器尺寸一定的情况下,除尘效率和气流速度成反比。
图1 静电除尘器除尘效率分析模型图
建立微分方程首先需要抽象模型如图1所示。设气体和粉尘在水平方向的流速为υ(m/s);除尘器内某一断面上气体含尘浓度为y(g/m3);气流运动方向上每单位长度集尘面积为a(m2/m);气流运动方向上除尘器的横断面积为F(m2);电场长度为l(m);尘粒的驱进度为气流运动方向上除尘器的横断面积为F(m2);电场长度为l(m);尘粒的驱进速度为ω(m/s)。
在dτ时间内,在dχ空间捕集的粉尘量
dm=α(dχ)ωdτy=-F(dx)dy                (1)
把dχ=υdτ代入上式,则
 
                                         
对上式两边进行积分,
 
                                                                                    
                 (2)
式中y1——除尘器进口处含尘浓度,g/m3;
y2——除尘器出口处含尘浓度,g/m3。
将Fυ=L、αι=A上式,则
 
式中L——除尘器处理风量,m3/s;
A——集尘极总的集尘面积,m2。
则除尘效率为
         
                     (3)
表1  不同(Aω/L)值下的除尘效率
  Aω/L 0 1 2 2.3 3 3.91 4.61 6.91
η(%) 0 63.2 86.5 90 95 98 99 99.9
 
Aω/L 0 1 2 2.3 3 3.91 4.61 6.91
η(%) 0 63.2 86.5 90 95 98 99 99.9
公式(3)是在一系列假设的前提下得出的,和实际情况并不完全相符。但是它给我们提供了分析、估计和比较电除尘器效率的基础。从该式可以看出,在除尘效率一定的情况下,除尘器尺寸和尘粒驱进速度成反比,和处理风量成正比;在除尘器尺寸一定的情况下,除尘效率和气流速度成反比。

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