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引入磁场的预荷电集尘空气净化效率的研究
作者:管理员    发布于:2016-11-18 09:12:06    文字:【】【】【

  作为人类的生存条件之一,大气的保护和改善是人类关注的焦点。目前,范围内的大气净化技术还不够成熟,但室内环境如居室、办公室等小范围内空气质量的改善是能够实现的,各种净化方法正处于积极研究中。

  室内空气的主要污染物包括以气体形式存在的CO、CO2、SOx、NOx及固态悬浮粒子等,尤其是空气中直径小于10m的悬浮粒子(可吸入颗粒物PM10)通过呼吸作用容易被吸附在肺泡上,对人体危害很大。应用低温非平衡等离子体技术,可对室内空气中可能存在的各种有害气体进行有效清除。

  本文研究的预荷电集尘净化法主要是用于清除固态悬浮粒子,特别对PM10有较好的净化效果。本技术利用电能进行空气净化,是电气工程学科和环境工程学科较为活跃的一个交叉领域。该方法涉及电磁场分布、电晕放电、预荷电集尘等理论,净化装置具有成本低、体积小、效率高的优点,适于室内环境空气净化。

  1引入磁场的预荷电集尘净化机理预荷电集尘净化法利用针状电极(放电针)形成不均匀电场,发生电晕放电产生等离子体其中包含的大量电子和正负离子在电场梯度的作用下,和空气中的有害粒子发生非弹性碰撞,并附着在上面,使之成为荷电粒子,在外加电场力的作用下,被集尘板吸附。其过程分3个阶段:①e+M(污染物分子)M;②M+SP(有害粒子)(SPM);③(SPM)―SPM(沉积在集尘板上)~200 3.4粒子初速对净化效率的影响荷电粒子进入集尘区的初速度取决于中对流风扇b的风速。对流风扇b的运行电压有两档:9方向不同在场作耢6荷电粒子翻与纸面心配慢速骱和gA2sVe档(快速如所示9V档时比12V档时的净化效率更高,原因在于12V档时,空气流动速度较大,荷电粒子进入集尘板的初速较大,在集尘区纵向距离一定的情况下,粒子更易逸出集尘区。另外,气流与沉积在集尘板上的粒子或粒子团的摩擦大造成粒子二次飞扬,也是净化效率降低的原因。

  3.5集尘板间距对净化效率的影响集尘板由螺丝钉固定在板架槽上,通过螺丝可调整集尘板间距。如所示,净化效率跟集尘板间距并非单调变化关系,而是存在一个佳间距,使净化效率高。因为电压一定,当集尘板间距较小时,在集尘板间形成较大的电场强度,加在荷电粒子上的电场力也较大,荷电粒子到达集尘板的速度加快。

  集尘板间距的减小也使荷电粒子的行程缩短,荷电粒子被更快地吸附,利于提高净化效率。但是,集尘板间距太小,单位时间流过集尘板的空气量减小,并容易造成粒子二次飞扬,导致净化效率降低。所以,对应于选定的预荷电放电电压和粒子初速度,集尘板间距存在一个佳值。本试验的佳板间距为4讨论及结论4.1讨论上述试验结果是以本文研究的试验条件为前提的,对于实际应用的空气净化技术须根据具体情况作适当调整。

  试验分析发现:当作为污染源的香烟燃尽后,立即测污染物浓度,经数据处理后的净化效率图上有明显的波折现象,而待香烟燃尽后停留几分钟再去测浓度,则波折现象明显减弱。因此,净化效率图前段的波折现象可能是由于香烟未扩散均匀,导致测量的浓度值不均匀变化而形成。

  4.2结论本试验较理想的预荷电电极为3或4个针状电极。

  本试验佳放电电压为一6kV直流电压。

  在集尘板间加入磁场,净化效率比未加磁场时更高,平行磁场较垂直磁场作用时有更高的净化效率。

  风扇用以加大流经净化装置的污染空气量,但风速过大将导致净化效率降低。

  集尘板间距存在一佳值,本试验的佳集尘板间距为1.8cm.

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