荷电水雾振弦纤维栅过滤除尘器实验研究

发布时间：2017-07-29 06:18

  本文关键词：荷电水雾振弦纤维栅过滤除尘器实验研究

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【摘要】：微细粉尘具有粒径小、比表面积大的特点,其表面可富集有毒有害物质且能长时间停留于空气中,输送距离远,对人体健康和大气环境质量造成巨大危害。对于微细粉尘(粒径小于2.5μm)的治理,传统的除尘技术难以达到人们预期的降尘效果。因此,研究如何高效净化大气中的细微粉尘具有非常重要的意义和价值。目前,荷电水雾振弦纤维栅过滤除尘技术在进一步提高对微细粉尘的治理研究过程中具有应用范围广、净化效率高、结构简单等优势,但在如何提高水雾荷质比的同时达到改善净化微细粉尘效率方面,还有待进一步深入研究。建立荷电水雾振弦纤维栅过滤降尘实验平台,采用荷电水雾振弦纤维栅过滤除尘技术进行微细粉尘捕集实验研究。首先,采用容积法、Matlab二值图像转换分析法、显微镜法对喷嘴雾化流量、雾化角、雾化粒径及其分布等特性进行测定。然后,通过正交实验,分析比较影响除尘装置降尘效率因素的显著性;研究了水雾荷电伏安特性、水雾荷质比、水雾云电流等荷电特性,同时系统地研究了不同电极结构参数对水雾荷质比的影响以及入口风速、芒刺数量、电场强度、水雾荷质比等因素对降尘效率的影响。最后,在最佳的实验参数条件下对比分析了水雾荷电与不荷电时呼吸性粉尘的捕集实验结果,并对相关捕尘机理进行研究分析。实验结果表明:雾化压力为0.5Mpa时,喷嘴雾化特性最佳;各因素对降尘效率影响大小为入口风速平均电场强度放电距离;本装置最佳水雾荷电间距为80mm;在喷嘴雾化压力0.5Mpa,入口风速5.45m/s,放电间距80mm,电场强度4.2Kv/cm时,全尘效率高达96.48%,呼吸性粉尘效率高达93.38%,相比水雾不荷电时与粉尘的凝并实验,水雾荷电粉尘凝并降尘效率显著增大,荷电时全尘效率提高了4.46个百分点,呼吸性粉尘效率提高了9.54个百分点。理论分析和实验研究表明,荷电水雾振弦纤维栅过滤除尘技术作为一种新型复合高效除尘技术,能够高效地净化处理气流中的微细粉尘颗粒,对呼吸性粉尘的除去效率较为可观。
【关键词】：微细粉尘 水雾荷电 水雾荷质比 纤维栅过滤 降尘效率
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X701.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 研究意义11
• 1.2 文献综述11-14
• 1.2.1 荷电水雾除尘技术的研究现状11-12
• 1.2.2 湿式振弦栅过滤除尘技术的研究现状12-13
• 1.2.3 荷电水雾振弦纤维栅过滤除尘技术的研究现状13-14
• 1.3 水雾荷电技术的研究现状及存在的问题14-15
• 1.4 课题研究的主要内容及特点15-16
• 1.4.1 荷电水雾振弦栅过滤除尘器模型研制15
• 1.4.2 荷电水雾除尘器模型的性能参数研究15-16
• 1.5 试验研究方案16
• 1.5.1 影响降尘效率的正交试验16
• 1.5.2 影响降尘效率的单因素分析试验16
• 1.6 课题来源16-17
• 第二章 荷电水雾振弦栅过滤除尘器模型及试验方法17-31
• 2.1 荷电水雾振弦栅过滤除尘器试验系统17-18
• 2.2 荷电装置结构18-19
• 2.3 实验仪器及设备19
• 2.4 实验研究方法19-26
• 2.4.1 喷雾流量的测定20-21
• 2.4.2 雾化角的提取21
• 2.4.3 雾化粒径的测定21-23
• 2.4.4 除尘器管道测点布置及风速测定23
• 2.4.5 气流中含尘浓度的测定23
• 2.4.6 粉尘粒径分布的测定23-24
• 2.4.7 实验装置处理风量的测定24
• 2.4.8 实验装置漏风率的测定24
• 2.4.9 实验装置阻力损失的测定24-25
• 2.4.10 除尘效率的测定25
• 2.4.11 伏安特性及水雾荷质比的测定25-26
• 2.5 除尘器性能测定26-30
• 2.5.1 管道风速及处理风量26-27
• 2.5.2 除尘器阻力损失27
• 2.5.3 电晕放电伏安特性27-30
• 2.6 本章小结30-31
• 第三章 水的雾化及粉尘凝并实验研究31-39
• 3.1 喷嘴的结构31
• 3.2 水的雾化31-35
• 3.2.1 喷雾流量32
• 3.2.2 雾化角32-34
• 3.2.3 雾化粒径及其分布特性34-35
• 3.3 雾化水与粉尘的凝并实验35-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第四章 荷电水雾振弦栅过滤除尘器的实验研究39-53
• 4.1 影响降尘效率因素的正交试验39-41
• 4.2 影响降尘效率的单因素试验41-50
• 4.2.1 水雾荷电伏-安特性41-42
• 4.2.2 水雾荷质比42-46
• 4.2.3 入口风速对降尘效率的影响46-47
• 4.2.4 芒刺数对降尘效率的影响47-48
• 4.2.5 电场强度对降尘效率的影响48-49
• 4.2.6 水雾荷质比对降尘效率的影响49-50
• 4.3 分级效率的分析50
• 4.4 荷电水雾降尘与水雾降尘效率对比分析50-51
• 4.5 本章小结51-53
• 第五章 荷电水雾振弦纤维栅过滤除尘器机理探讨53-68
• 5.1 静电场中的电位及场强53-57
• 5.1.1 环形芒刺电晕线产生的静电场电位53-55
• 5.1.2 环形芒刺电晕线产生的静电场场强55-57
• 5.2 水雾荷电机理研究57-61
• 5.2.1 电晕荷电57-60
• 5.2.2 感应荷电60-61
• 5.2.3 射流荷电61
• 5.3 荷电水雾振弦栅过滤除尘器降尘机理研究61-66
• 5.3.1 荷电水雾降尘机理研究61-63
• 5.3.2 湿式振弦纤维栅过滤降尘机理研究63-66
• 5.3.3 综合降尘效率研究66
• 5.4 本章小结66-68
• 第六章 结论与展望68-70
• 6.1 结论68-69
• 6.2 不足与展望69-70
• 6.2.1 不足之处69
• 6.2.2 展望69-70
• 参考文献70-73
• 致谢73-74
• 攻读学位期间的研究成果74-75
• 附图A75-76
• 附图B76-77

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