摘 "要：隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的迅速發(fā)展，各工業(yè)煙氣的排放量與日俱增，環(huán)境保護(hù)日益重要。電除塵器是一種廣泛應(yīng)用于水泥、電力、冶金等行業(yè)的治理廢氣和粉塵的環(huán)保機(jī)械，他對(duì)廢氣和粉塵的治理有十分顯著的效果。本課題主要是研究通過(guò)微機(jī)來(lái)控制電除塵器恒流源的控制系統(tǒng)。論文簡(jiǎn)述了電除塵器的發(fā)展歷史、基本原理、組成和分類(lèi);同時(shí)闡明了恒流源的原理和適合電除塵器的電路。

關(guān)鍵詞：電除塵器;供電裝置;恒流源;單片機(jī)

中圖分類(lèi)號(hào)：TL503.5 " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A " " "文章編號(hào)：1674-3520（2014）-11-00-02

一、緒論

電除塵器是利用電力進(jìn)行除塵的裝置，國(guó)外多稱(chēng)靜電除塵器，而實(shí)際上“靜電除塵”這個(gè)名詞并不確切，因?yàn)榉蹓m粒子荷電后和氣體離子在電場(chǎng)力作用下，要產(chǎn)生微小的電流，并不真正是靜電。但是習(xí)慣上將所有高壓低電流現(xiàn)象也包括在靜電范圍之內(nèi)，所以把這種除塵裝置也稱(chēng)為靜電除塵器。而我國(guó)習(xí)慣上稱(chēng)為電除塵器。

目前，市場(chǎng)上大多數(shù)的電除塵器使用的是可控硅高壓供電裝置。由于其控制方式多樣，用戶可以自行選擇喜歡的控制方式。并且其采用火花檢測(cè)技術(shù)，控制精度高，可靠性強(qiáng)，因此一直被廣泛使用。但它也暴露了一定得缺陷，如外圍機(jī)械故障、短路和電暈電流的“閉塞”現(xiàn)象。為克服其缺陷性，本文研究恒流源，以達(dá)到比較理想的效果。

“保護(hù)環(huán)境，善待地球”已成為許多有志之士人的共識(shí)。隨著人類(lèi)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，特別是對(duì)空氣質(zhì)量要求的提高，電除塵器一定會(huì)以其高效的除塵效率和低消耗的優(yōu)點(diǎn)得到更多人的認(rèn)可。

二、電除塵器概述

（一）電除塵器的工作原理

電除塵器除塵的基本過(guò)程分4個(gè)階段：

1、氣體電離

2、進(jìn)入電除塵器內(nèi)的粉塵粒子先荷電

3、荷電塵粒移動(dòng)后沉淀（即收塵）

4、振打使沉淀粉塵脫落（即清灰）

工業(yè)電除塵器內(nèi)粉塵粒子荷電是通過(guò)負(fù)極性電暈放電，產(chǎn)生大量的離子，并使其附著在粒子上來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由曲率半徑小的金屬線或帶芒刺狀極線與平板或曲率半徑很大的管筒構(gòu)成的非均勻電場(chǎng)產(chǎn)生電暈放電。當(dāng)兩個(gè)電極之間施加負(fù)極性直流高電壓，在電暈極附近便產(chǎn)生電暈放電，這時(shí)建立起來(lái)的高壓電場(chǎng)，使氣體中的電子運(yùn)動(dòng)加速到足以使極線附近的氣體達(dá)到電離程度。

電離生成的正、負(fù)離子在驅(qū)向電暈極（陰極性）、集塵極（陽(yáng)極性）的運(yùn)動(dòng)中與懸浮于氣體中的塵粒相碰撞并附著在它上面，離子的附著就是塵粒荷電，荷電程度取決于離子附著多少，要求達(dá)到飽和量。在高壓電場(chǎng)內(nèi)，荷電塵粒形成一個(gè)指向集塵極的作用力，作用力的大小取決于電荷數(shù)目和電廠強(qiáng)度。在該力的作用下荷電塵粒具有一定得荷電速度，到達(dá)集塵極表面沉積下來(lái)，憑借機(jī)械力、電力和分子力等共同作用釋放掉電荷而附著，完成收塵過(guò)程[4]。

塵粒被收下后，要定期振打清灰。定期振打的時(shí)間應(yīng)保證極板上的粉塵層堆積到一定的厚度，振打時(shí)呈片狀或塊狀脫落，避免大量粉粒重返氣流而損失（二次揚(yáng)灰）。

（二）電除塵器的機(jī)械結(jié)構(gòu)

1、電除塵器的組成

電除塵器主要由電暈極、沉淀極、振打裝置、氣體均布裝置、電除塵的殼體、保溫箱、排灰裝置和高壓整流機(jī)組組成。電除塵器的主要工作部件為電暈極和集塵極。

2、電除塵器的分類(lèi)及其特點(diǎn)

電除塵器的分類(lèi)方法很多，但大多數(shù)是利用干式、板式、單區(qū)臥式、側(cè)部振打或頂部振打電除塵器，靜電除塵器的分類(lèi)及應(yīng)用特點(diǎn)如表所列。

按除塵器清灰方式分類(lèi)，可分為干式靜電除塵器、濕式靜電除塵器、酸霧靜電除霧器、半溫式靜電除塵器。按煙氣流動(dòng)方向分類(lèi)，可分為立式靜電除塵器、臥式靜電除塵器。按收塵電極型式分類(lèi)，可分為管式靜電除塵器、板式電除塵器。按收塵極電暈極配置分類(lèi)，可分為單區(qū)靜電除塵器、雙區(qū)靜電除塵器。按極寬間距窄分類(lèi)，可分為常規(guī)極距靜電除塵器、寬極距靜電除塵器。按其他標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)可分為防爆式、原式、移動(dòng)電極式。

（三）電除塵器的收塵效率

對(duì)細(xì)小塵粒荷電在沉塵極板面上的沉積理論，用收塵效率與收塵表面積、氣體流量之間的數(shù)學(xué)表達(dá)式作為效率公式一直沿襲至今，是經(jīng)典式收塵的理論基礎(chǔ)。即多依奇（Deutsch）效率公式：

4.1

式中 A——電除塵器總有效收塵面積，m2;

V——煙氣流量，m3/s;

ω——塵粒有效驅(qū)進(jìn)速度，m/s;

A/V——收塵的比表面積，m2/（m3/s）。

三、電除塵器的控制部分

電除塵器經(jīng)過(guò)百余年的發(fā)展，不管是在控制方式還是控制精度上都有了重大的改進(jìn)。電除塵器的控制是個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，控制的參數(shù)比較多。但從除塵效率公式可以看出其中起主導(dǎo)作用的是粉塵驅(qū)進(jìn)速度。當(dāng)電場(chǎng)所加電壓越高，對(duì)荷電離子吸附能力越強(qiáng)，則粉塵驅(qū)進(jìn)速度相對(duì)就越快，除塵效率也就越高。但電壓不能太大，否則會(huì)擊穿電板。如果將電壓控制在火花臨界放電狀態(tài)，可使電除塵器達(dá)到最佳除塵效果，因此火花檢測(cè)是硬件的一個(gè)重要部分。同時(shí)，該系統(tǒng)運(yùn)用微機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，對(duì)某些參數(shù)需設(shè)定且要定時(shí)保存重要數(shù)據(jù)。過(guò)零檢測(cè)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)顯示等也是必不可少的。

四、總結(jié)

本文通過(guò)輸送恒流源來(lái)控制電除塵器，改變了以往使用的可控硅調(diào)壓裝置，并通過(guò)微機(jī)控制各個(gè)程序的運(yùn)行。該系統(tǒng)采用AT89S52作為控制核心，使用高壓四端口恒流源電源，克服了可控硅調(diào)壓裝置的缺陷，有效的提高了電除塵器的除塵效率，可獲得比較好的效果。通過(guò)高速單片機(jī)處理器，將輸出信號(hào)傳送到驅(qū)動(dòng)電路，產(chǎn)生觸發(fā)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。并按照一定得算法，將電壓控制在臨界放電狀態(tài)，使電除塵器處在最佳除塵狀態(tài)。采用了過(guò)零檢測(cè)和火花檢測(cè)等，以便及時(shí)獲得數(shù)據(jù)和適應(yīng)實(shí)時(shí)多變的工況。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，環(huán)境問(wèn)題會(huì)得到更多人的關(guān)注。電除塵器的應(yīng)用一定會(huì)越來(lái)越廣泛，靜電除塵的研究也會(huì)跟著進(jìn)步。

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[4]曹曉東，黃保升.恒流高壓直流電源任化工生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].電工技術(shù)，2005，9（9）：3-5