Промышленная очистка газов - Страус В.
Скачать (прямая ссылка):
б
d?osd z
Рис. Х-27. Пусковое напряжение положительной короны и перекрывающее напряжение в воздухе (25 °С) для коаксиальных электродов типа «проволока
в трубке»:
а — положительный проволочный электрод, ?>«=9,75 мм, d~0,0432 мм; б —то же, D-97,5 мм, ^=0,178 мм; в — то же, ?>=97,5 мм, rf—6,35 мм; г — то же, ?>*»97,5 мм, 39 мм (Dt d — диаметры соответственно трубки н проволоки, ^b03J1 —относительная плотность воздуха, кор. — корона, пер. — перекрытие).
ных электродов. Робинсон объясняет, что явления короны являются прежде всего функцией относительной плотности газа.
Экспериментально полученные характеристики короны зависят от двух противоположных эффектов: во-первых, чем плотнее газ, тем становятся короче средний свободный пробег, это затрудняет ионизацию и увеличивает потенциал искрового перекрытия; во-вторых, усиленная фотоионизация и снижение ионной диффузии способствует распространению стримера от анода через искровой промежуток, а затем второй эффект; а при критическом давлении происходит искровой пробой.
При увеличении температуры газа увеличивается критическое давление, и более высокая температуропроводность газа погашает стримеры до того, как они успевают перекрыть промежуток между электродами. Более широкий промежуток изменения параметров также предоставляет большую возможность для диссипации стримеров.
495
о joo zoo зоо т SOO еоо joo Ш IenpeDarnypfij V
Рис. Х-28. Характеристика положительной и отрицательной короны в воздухе при атмосферном давлении: ,
1 — отрицательная короиа; 2—положв-тельная корона; 3 — запуск короны, j
Экспериментальное пусковое напряжение отрицательной короны изменяется в широком диапазоне, но значительно ниже значений, рассчитанных по уравнению (Х.7). Неустойчивый характер этой короны объясняется Робинсоном наличием загрязнений и дефектов поверхности катода, которые влияют на электронную эмиссию. Отрицательная корона, как можно видеть из характеристик на рис. Х-28 и Х-29, обеспечивает более высокие максимальные значения перекрывающих потенциалов и более высокие критические давления (плотности).
Критическая плотность отрицательной короны в воздухе для систем электродов типа «проволока в трубе» может быть определена из следующего уравнения: а
/ 1 \ з
(P/Ps)cr = 0,12/?, + 700J (X.77)
для пределов 23 мм<^2<77 мм. a
Кроме того, при отрицательной короне выше критической плотности существует полуустойчивая область со самогасящимися
0 400 500 600 700 800 0 IfOO 500 600 700 800
Температура,‘С Температура,°С
о. б
Рис. Х-29. Электрические характеристики запыленного воздуха в электрофильтре при 135 кПа (о) и 340 кПа (б) для платиновой проволоки диаметром 0,51 мм.'
496
рис. Х-30. Влияние температуры на относительную скорость дрейфа частиц различного размера в 9лектрофильтре (скорость дрейфа частицы размером 1 мкм в условиях окружающей среды составляет 10 см/с).
400 800 1200
Температура, °С
WoO
искрами. Как работает электрофильтр в этой ооласти данные отсутствуют.
Шейл и др. [759] исследовали воздействие высоких температур (820 °С) на положительную и отрицательную корону. Пусковое напряжение короны в воздухе при атмосферном давлении является одинаковым как для положительной, так и для отрицательной короны, и составляет примерно около 650 °С. Выше этой температуры пусковое напряжение короны резко снижается (рис. Х-28). Перекрывающее напряжение отрицательной короны быстро уменьшается и при температуре выше 190 0C имеет меньшие значения, чем перекрывающее напряжение положительной короны. При 650 °С существует очень маленькая область устойчивой короны с отрицательным потенциалом. Однако перекрывающий потенциал положительной короны сохраняется высоким (более 14 кВ) во всем температурном интервале и должен обеспечивать широкий диапазон устойчивой короны.
Аналогичные результаты были получены и для газов, насыщенных пылью (рис. Х-29, а и б). Хотя эти экспериментальные исследования указывают на то, что использование положительной короны для высокотемпературного осаждения было бы более целесообразным, Шейл [757] делает вывод, что на практике лучше применять отрицательную корону для осаждения при 850 °С и 650 кПа, которые использовались им на опытной установке, опи~
Рис. Х-31. Влияние температуры на Й относительную скорость дрейфа частиц оксида берилия в СОг в ^ Мектростатнческом поле при раз-
личной плотности газа: t| /о
1~ плотность газа 2 кг/м3, диаметр ча-*тнцы 2,0 мкм; 2 — плотность газа ^
CO кг/м3, диаметр частицы 2,0 мкм; 3 — § плотность газа 2 кг/м3, диаметр части-*ы 0,02 мкм; 4 — плотность газа '
50 кг/ма, диаметр частицы 0,02 мкм. 1
Iiii_______I__I I
200 ШЮ 600 Mff Температура, T
32-1Ц4
497
санной ниже. Шейл объясняет это тем, что отрицательная корона имеет гораздо большую входную мощность, и несмотря на то, что рабочее напряжение отрицательной короны меньше рабочего напряжения положительной короны (будучи ограниченным из соображений искрового перекрытия), отрицательный ток будет гораздо больше.
