超聲波除塵器的原理作用

1煤塵產生的原因及危害
　　本文側重對火力發電廠燃料場的煤塵污染問題進行研究。在火力發電廠主要的燃料是煤，煤在使用之前要經過裝卸，除雜塊，破碎，篩分，稱重等過程，在這些過程中，煤與設備，煤塊之間碰撞，摩擦，沖擊，粉碎等會造成大量的煤塵污染，作為捕捉對象的煤塵，其粒度一般在0.01～100μm之間，100μm以上的煤粒由于重力作用很快降落，不是被捕捉的對象，10μm以上粒徑由于直徑較大也較易于分離。0.1～10μm之間的飄塵最易使人患吸肺病，同時增加設備磨損，降低設備使用壽命和精度，帶來經濟上的損失，并影響工作人員的身體健康，而利用超聲波技術能很有效的解決上述問題。
　　2工作原理
　　煤塵微粒表面的電荷，在布朗運動和聲波的振動以及磁力作用下，可使塵粒相互撞擊而引起凝聚。超聲波除塵的工作原理也是利用了這一特性。超聲波除塵器就是利用聲波使塵粒凝聚成微粒團，增加微粒的質量，然后從氣體中分離出來從而凈化（我國空氣凈化器行業亟待規范）了空氣。
　　2.1篩分作用
　　煤塵氣流通過超聲波時，在超聲波作用下塵粒發生振動，直徑較大的塵粒由于粒徑的增大而從氣流中篩分出來。
　　2.2慣性作用
　　含塵氣體在超聲波的作用下增大某些顆粒的慣性力，使其仍保持直線運動，撞到器壁上從而脫離氣流被分離出來。
　　2.3凝聚作用
　　應用煤塵具有凝聚的特性來收集煤塵。在超聲波的作用下，塵粒發生共振，顆粒愈小則振幅愈大，相互結合，從而促進顆粒的凝聚。凝聚起來的顆粒不太容易被氣流所掠取，因此就容易從流動的氣體中分離出來。
　　2.4電磁力作用
　　在超聲波作用下煤塵顆粒互相摩擦，碰撞，沖擊會產生靜電與電磁力，從而影響塵粒在氣流中的穩定性，在電磁力的作用下微粒間互相吸引成微粒團，這樣會增大微粒的質量，并且增大其離心力和慣性力，比較大的微粒團受重力的作用自然脫離氣體下降，而小的微粒因受離心力和慣性力的作用撞到器壁上脫離氣流從而凈化了空氣。
　　3氣流運動的形式
　　分離器的結構比較簡單，但是分離器圓筒和圓錐筒內部氣流形式比較復雜，通過試驗和測定，在分離器中氣體運動時其速度可分解為三維速度。
　　通過試驗和測定得出如下結論：
　　切向速度對于粉塵顆粒的捕捉與分離起主導作用，使塵粒由里向外離心沉降，含塵氣體在切向速度的作用下而產生沉降結果。
　　分離器圓柱筒任一截面上切向速度vt沿半徑的變化規律可分為3個區域，靠近器壁面切向速度vt為常數。
　　根據實驗得：vtvj=2.15（Fjd0D0）12（1）式中：vt―含塵氣體在靠近器壁時的切向速度m/s；vj―含塵氣體進入分離器的速度m/s；D0―筒體直徑m；d0―凈氣管直徑m；Fj―進氣口截面積m2。
　　3.1切向速度vt
　　切向速度vt與旋轉半徑r之比為一常數。
　　vtr-1=常數（2）3.2徑向速度vr
　　徑向速度由于其值遠比切向速度小，對除塵影響不大。
　　3.3軸向速度vz
　　軸向速度vz促使氣體在分離器內靠近器壁的部分由上向下旋轉流動，而在分離器中心處氣體由下向上旋轉流動，最后由凈氣口排出，從而構成了氣體雙層旋轉流動結構。
　　4除塵器效率
　　除塵器效率是其主要的性能指標，η表示除塵效率：η=QjQb×100（3）Qj―單位時間內由進氣口進入到分離器中的煤塵質量，g/s.
　　Qb―單位時間內捕集到煤塵質量，g/s.
　　5結論
　　超聲波除塵器具有體積小，結構簡單，成本低，效率高，運行可靠，易于維修，尤其是和濕式除塵器相比不產生水污染等特點，是除塵效率可達99.8以上的比較理想的除塵設備。

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