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靜電除塵器的基本原理 

靜電除塵器是在兩個(gè)曲率半徑相差很大的金屬陽極和陰極上，通過高壓直流電，在兩極間維持一個(gè)足以使氣體電離的靜電場。氣體電離后產(chǎn)生的電子，陰離子與陽離子，附著在通過電場的粉塵上，使粉塵帶電。荷電粉塵在電場力的作用下，便向極性相反的電極運(yùn)動(dòng)而沉降在電極上，從而使粉塵與氣體分離。通過清灰過程把附著在電極上的粉塵振落，使其掉入灰斗中。管式靜電除塵器工作原理示意圖。在金屬絲的一端施加負(fù)極性高壓直流電，該金屬絲位于接地的金屬圓筒的軸線上。當(dāng)外加電壓達(dá)到一定值時(shí)，在金屬絲的表面上就會(huì)出現(xiàn)青藍(lán)色輝光點(diǎn)，并發(fā)出嘶嘶聲，這種現(xiàn)象稱為電暈放電。因此常把放電極線稱為電暈極。此時(shí)，若從金屬圓筒極底部通入含塵氣體，粉塵就會(huì)在電場中與負(fù)離子相碰撞而荷電，并在電場力作用下向圓筒極運(yùn)動(dòng)而沉降在圓筒的內(nèi)壁上，于是粉塵被捕集。

設(shè)在空氣中有一對(duì)電極，其中一極的曲率半徑遠(yuǎn)小于另一極的曲率半徑。如一根極線對(duì)一個(gè)極板，由于空氣（大氣）受到X光、紫外線或其他背景輻射作用產(chǎn)生為數(shù)很少的自由電子，這些電子不足以形成電流，因而空氣是不導(dǎo)電的。但當(dāng)施加在極板上的電壓升至一定值時(shí)，就可使原來空氣中存在的少量自由電子獲得足夠的能量而加速到很高的速度。高速電子與中性的空氣分子相碰撞時(shí)，可以將分子外層軌道上的電子撞擊出來，形成正離子和自由電子。這些電子又被加速，再轟擊空氣分子又產(chǎn)生更多的新電子和正離子。這個(gè)連鎖過程發(fā)展的極快，使氣體得以電離。自由電子快速形成的過程稱為電子雪崩。這個(gè)過程伴有發(fā)光、發(fā)生現(xiàn)象，即所謂電暈放電現(xiàn)象。 

氣體的電離出現(xiàn)電暈后，在電場內(nèi)形成兩個(gè)不同的區(qū)域，圍繞放電極很小的范圍內(nèi)，約為1mm，稱之為電暈區(qū)。在這一區(qū)內(nèi)，場強(qiáng)極高使氣體電離，產(chǎn)生電量的自由電子和離子。若極線上施加負(fù)電壓時(shí)，產(chǎn)生負(fù)電暈，這時(shí)所產(chǎn)生的電子向接地極運(yùn)動(dòng)。而正離子向電暈極運(yùn)動(dòng)。當(dāng)極線上施加正電壓時(shí)，為正電暈放電，這時(shí)正離子向接地極運(yùn)動(dòng)，而電子向電暈極運(yùn)動(dòng)。在正電暈區(qū)狹小的范圍內(nèi)，電子雪崩現(xiàn)象起始于電暈區(qū)邊緣，電極線表面場強(qiáng)最大，電子向內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，沒有機(jī)會(huì)被空氣分子吸收，因而不產(chǎn)生負(fù)離子。在電暈區(qū)以外稱為電暈外區(qū)，它占有電極間的大部分空間，此區(qū)場強(qiáng)急劇下降，電子的能量小到無法使空氣分子電離，電子碰撞到中性空氣分子并附著其上形成負(fù)離子（負(fù)電暈放電情況）。粒子的荷電主要在這一區(qū)進(jìn)行。

由上述討論可知，只有在曲率半徑很小的電極產(chǎn)生非均勻電場的情況下，才會(huì)產(chǎn)生電暈放電現(xiàn)象，均勻電場不發(fā)生電暈，但場強(qiáng)高到一定程度會(huì)使空氣擊穿。如果產(chǎn)生的大量電子不能吸附到氣體分子上形成負(fù)離子，則這些電子將直接奔向接地極，這樣就會(huì)出現(xiàn)火花擊穿，不能產(chǎn)生穩(wěn)定的電暈。例如惰性氣體、氮等能吸收自由電子，難以實(shí)現(xiàn)負(fù)電暈運(yùn)轉(zhuǎn)。自由電子與硫的氧化物、氧氣、水蒸氣及二氧化碳有很好的親和力。幸運(yùn)的是在工業(yè)煙氣中，這類氣體都有足夠的濃度來維持負(fù)電暈的運(yùn)轉(zhuǎn)。