電除塵器電暈的發(fā)生和空間電荷的形成-河北華康環(huán)保

    1、電暈的發(fā)生：將充分高的直流電壓施加到一對電極上，其中一個(gè)極是細(xì)導(dǎo)線或曲率半徑很小的任意形狀，另一極是管狀或板狀的，則形成一個(gè)非均勻的電場。在放電極附近的強(qiáng)電場區(qū)域內(nèi)，氣體中原有的因宇宙射線或其它射線而電離產(chǎn)生的少量自由電子被加速到很高的速度，因而具有很高的動能，足以碰撞氣體分子電離出新的自由電子和氣體正離子，新的自由電子又被加速產(chǎn)生進(jìn)一步的碰撞電離。這個(gè)過程在級短的瞬間重演了無數(shù)次，于是被形成被稱為電子雪崩的積累過程，在放電極很小的區(qū)域-電暈區(qū)域內(nèi)-電暈區(qū)產(chǎn)生了大量的自由電子和正離子，這是所謂的電暈放電。在電暈區(qū)外，電場強(qiáng)度迅速減小，不足以引起氣體碰撞電離，因而電暈放電停止。
    當(dāng)供電電壓高到規(guī)定的數(shù)值時(shí)，也會產(chǎn)生火花放電，即在兩電極之間，有若干條狹窄的電擊穿，在一瞬間引起電流急劇增大，氣體溫度和壓力急劇增加。如果電壓在繼續(xù)升高，回事兩極間的整個(gè)空間被擊穿，發(fā)生弧光放電，這時(shí)兩極間的電壓降低，氣流很大，并產(chǎn)生很高的溫度和強(qiáng)烈的弧光，能燒壞電極或供電設(shè)備。電除塵器運(yùn)行時(shí)要避免出現(xiàn)弧光放電。
    2、電子的附著和空間電荷的形成
若放電極是負(fù)極，即所謂的負(fù)電暈，電暈區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的自由電子會在電場力作用下相接地極遷移。在電暈區(qū)外，由于電場強(qiáng)度減弱，電子減速到小于碰撞電離所需的速度，遇上電負(fù)性氣體分子便附著在上面，形成氣體負(fù)離子并向接地極運(yùn)動，構(gòu)成電暈區(qū)外整個(gè)空間的電流。
    電子附著對保持穩(wěn)定的負(fù)電暈是很重要的。因?yàn)闅怏w離子的遷移速度約為自由電子的1、1000，若沒有電子附著形成的大量負(fù)離子，遷移速度很高的自由電子會瞬間流向接地極，比那不能再兩極間形成穩(wěn)定的空間電荷，幾乎在開始電暈放電的同時(shí)產(chǎn)生了火花放電。不過，電除塵所遇到的氣體中，一般都存在著數(shù)量足夠的電負(fù)性氣體，因而有良好的電子附著性質(zhì)，也有良好的負(fù)電暈特性。
    電暈放電產(chǎn)生的正離子被加速引向負(fù)極，使放電極表面被撞擊而釋放出維持放電所須的二次電子。同時(shí)，電暈區(qū)電子與氣體分子碰撞，激發(fā)分子產(chǎn)生紫外線輻射而使放電極周圍出現(xiàn)光點(diǎn)、光環(huán)或光帶。
當(dāng)放電極為正極時(shí)，則產(chǎn)生正電暈。由于電場方向與負(fù)電暈相反，電子雪崩產(chǎn)生的自由電子向放電極運(yùn)動，正離子擇沿電場強(qiáng)度降低的方向移至接地極，并形成電暈區(qū)外的空間電流。因此，正電暈不依靠電子附著形成空間電荷。
    通常負(fù)電暈產(chǎn)生的負(fù)離子的遷移率比正電暈產(chǎn)生的正離子的高。高離子遷移率形成的粒子電流也高。而且粒子遷移率越高，在電場中與粉塵碰撞的機(jī)會也越多，對粉塵的荷電有利。此外負(fù)電暈的起始電暈電壓低而擊穿電壓高 ，因而負(fù)電暈的有效工作電壓范圍比正電暈大，有利于電除塵器的運(yùn)行。一般氣體中有足夠的電負(fù)性氣體分子已形成負(fù)離子，所以工業(yè)電除塵器一般都采用負(fù)電暈。但負(fù)電暈放電時(shí)，會產(chǎn)生速度很高的自由電子和負(fù)離子，在碰撞電離過程中會產(chǎn)生比正電暈多得多的臭氧和氮氧化物。所以空氣調(diào)節(jié)中的微粒凈化裝置不采用負(fù)電暈而采用正電暈。