1.一种用于高压脉冲供电的电除尘装置,其特征在于,包括绝缘外壳(2),外壳(2)的两端分别固接有均与外壳(2)贯通的进气口(1)和出气口(6),外壳(2)的上部设置有集尘极供电接线端子(3)和电晕极供电接线端子(4),外壳(2)的下部安装有灰斗(5),外壳(2)内安装有集尘极单元和电晕极单元。
2.根据权利要求1所述的一种用于高压脉冲供电的电除尘装置,其特征在于,所述集尘极单元包括若干相互平行设置的集尘极板(11),所有的集尘极板(11)由集尘极导体连接片(10)与角铁固定连接在一起,所有的集尘极板(11)通过绝缘固定棒(8)与所述外壳(2)固定,绝缘固定棒(8)通过固定螺钉(7)固定在所述外壳(2)上,所有的集尘极板(11)由所述集尘极供电接线端子(3)供电。
3.根据权利要求2所述的一种用于高压脉冲供电的电除尘装置,其特征在于,所述集尘极板(11)为长方形的板式结构。
4.根据权利要求1所述的一种用于高压脉冲供电的电除尘装置,其特征在于,所述电晕极单元包括若干排平行设置的电晕极板(12),每排设置若干电晕极板(12),每排的电晕极板(12)通过电晕极连接片(9)进行连接,所有的电晕极板(12)通过绝缘固定棒(8)与所述外壳(2)固定,绝缘固定棒(8)通过固定螺钉(7)固定在所述外壳(2)上,所有的电晕极板(12)通过所述电晕极供电接线端子(4)供电。
5.根据权利要求4所述的一种用于高压脉冲供电的电除尘装置,其特征在于,所述电晕极板(12)为长方条的芒刺结构。
6.根据权利要求1所述的一种用于高压脉冲供电的电除尘装置,其特征在于,所述外壳(2)固定在除尘装置支架(13)上。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种用于高压脉冲供电的电除尘装置的设计方法,其特征在于,具体为:步骤1:检测被除尘环境的参量
电晕极板表面的粗糙系数f、环境温度T0,单位为K、粉尘温度T,单位为K、标准大气压P0,单位为Pa、烟尘气压P,单位为Pa、烟气体积流量qV,单位为m3/s、气体的荷质比 单位为C/kg、需要除去粉尘最小颗粒直径D,单位为m;
步骤2:设计进气口(1)的宽度h进气口(1)的外端套在烟囱的出气口上,进气口(1)外端的尺寸按照烟囱的尺寸进行设计,进气口(1)的另一端与外壳(2)连接,其宽度h为烟囱口径的2倍;
步骤3:根据收尘效率η与电晕极板到集尘极板的距离d的关系,设计电晕极板到集尘极板的距离d,收尘效率η与电晕极板到集尘极板的距离d的关系为:其中,kc为库宁汉滑动修正系数,ε0为真空介电常数,ε0=8.85×10-12C/V·m;
εr为粉尘颗粒的相对介电常数,εr=32.6;
D为需要除去粉尘最小颗粒直径,单位为m;
L为除尘极板的长度,是一个常量,单位为m;
Er为电晕极板边沿的电场强度,单位为V/m;
d为电晕极板到集尘极板的距离,单位为m;
μ为气体动力黏度,μ=14.932μPa·s;
v0为气体的流速,是一个常量,单位为m/s;
ω为粉尘颗粒驱向集尘极的速度,单位为cm/s;
δ为相对空气密度,为常数;
qV为烟气体积流量,单位为m3/s;
2
A为集尘极板的面积,单位为m:
A=hL
h为进气口(1)的宽度,单位为m;
步骤4:设计电晕极板到电晕极板的距离w:-3
w=(0.6d+75)×10
其中,d为电晕极板到集尘极板的距离,单位为m;
步骤5:粉尘的运动速度v0:
其中,qV为烟气体积流量,单位为m3/s;
h为进气口的宽度,单位为m;
d为电晕极板到集尘极板的距离,单位为m;
步骤6:集尘极板的厚度bp根据除尘装置功率大小进行设计:如果除尘装置功率为5kW以下,集尘极板的厚度为1mm;
如果除尘装置功率为5kW-6kW,集尘极板的厚度为1.5mm;
如果除尘装置功率为6kW-12kW,集尘极板的厚度为2mm;
如果除尘装置功率为12kW以上,集尘极板的厚度为3mm;
步骤7:电晕极板厚度bl根据除尘装置功率大小进行设计:如果除尘装置功率为5kW以下,电晕极板的厚度为1mm;
如果除尘装置功率为5kW-6kW,电晕极板的厚度为1.5mm;
如果除尘装置功率为6kW-12kW,电晕极板的厚度为2mm;
如果除尘装置功率为12kW以上,电晕极板的厚度为3mm;
步骤8:设计电晕极板抗弯强度σw:σw=a1T+b1
其中,a1、b1为抗弯强度与环境温度的系数,a1=-0.28,b1=145.31;
T为粉尘温度,单位为K;
步骤9:设计电晕极板的长度Ll:其中,a0、b0为屈服强度与环境温度的系数,a0=-0.19,b0=263.86;
T为粉尘温度,单位为K;
ρb为电晕极板材料的密度,ρb=7930kg/m3;
g为重力加速度,g=9.8m/s2;
步骤10:电晕极板受到的风力Fz:其中,Ck为空气阻力系数,Ck=0.08;
ρk为空气密度,ρk=1.2258N·S2·m4;
步骤11:设计电晕极板的宽度al:步骤12:设计等效的电晕极板半径r:πr2=albl
步骤13:设计集尘极板长度L
沿x方向带电粉尘做匀速运动:x=v0t沿y方向带电颗粒做匀变速运动:加速度为 位移则运动轨迹为: 要保证颗粒被除尘器收集要满足:x≤L,y=d,即:为气体的荷质比的倒数,单位为kg/C;
步骤14:设计电晕极板芒刺的长度hl:hl=(1.1~1.5)r;
步骤15:根据芒刺处总电荷量Q与芒刺角度 的关系,设计芒刺角度取总电荷量最多时对应的芒刺角度
步骤16:设计电晕极板芒刺之间的距离dl:
8.根据权利要求7所述的一种用于高压脉冲供电的电除尘装置的设计方法,所述步骤3中粉尘颗粒驱向集尘极的速度ω:其中,kc为库宁汉滑动修正系数,ε0为真空介电常数,ε0=8.85×10-12C/V·m;
εr为粉尘颗粒的相对介电常数,εr=32.6;
D为需要除去粉尘最小颗粒直径,单位为m;
μ为气体动力黏度,μ=14.932μPa·s;
E0为极间的电场,单位为V/m:其中,d为电晕极板到集尘极板的距离,单位为m;
U为除尘装置的供电电压,单位为V:其中,Us为起晕电压,单位为V:Us=rErln(4d/rπ)
其中,r为电晕极板半径,是一个常量,单位为m;
Er为电晕极板边沿的电场强度,单位为V/m:T为粉尘温度,单位为K;T0为环境温度,单位为K;P0为标准大气压,单位为Pa;P为烟尘气压,单位为Pa;r0为电晕区半径,是一个常量,单位为m, f为电晕极板表面粗糙系数;
UB为电除尘装置的击穿电压:
δ为相对空气密度。