Осаждение под действием элементарных зарядов
Для использования этого механизма частицы предварительно заряжаются, либо используются уже заряженные частицы в результате технологического процесса.
Элементарная зарядка частиц может быть проведена тремя путями:
1. При генерации аэрозолей
2. За счет диффузии свободных ионов
3. При коронном разряде
В первых двух случаях частицы заряжаются различными зарядами поровну. В третьем случае частицы заряжаются одним знаком.
При коронном разряде, заряды частиц происходят двумя способами:
- Под воздействием электрического поля частицы бомбардируются ионами, движущихся в направлении силовых линий поля
- За счет диффузии ионов.
Первый механизм преобладает для частиц более 0,5 мкм. Второй – для частиц размером меньше 0,2 мкм. Для промежуточных частиц одинаков и тот и другой механизмы. Максимальная величина заряда частиц размером больше 0,5 мкм пропорциональна квадрату диаметра частиц. q
0,5
d
Для частиц меньше 0,2 мкм заряд пропорционален диаметру частицы.
q
0,2
На методе электрического осаждения частиц основана работа с электрофильтром. V осаждения частицы будет зависеть от заряда частицы и напряженности электрического поля.
Электрические силы оказывают влияние на осаждение частиц в мокрых пылеулавливателях. В них действует четыре электрические силы (в основном).
- сила притяжения или отталкивания (кулоновская сила) между заряженными частицами и осадителем – капля (шар).
- сила индукции между зарядом на осадительном шаре (капле) и индуцированным зарядом на частице.
- сила индукции между зарядом на частице и индуцированным зарядом на осадительном шаре (капля).
- сила взаимодействия между заряженной частицей и другими частицами.
- для постоянного напряжения учитывается сила взаимодействия между заряженными частицами и заряженными коллектором.
Эффективность электрического осаждения характеризуется безразмерным параметром осаждения К, который определяется, как отношение одной из перечисленных сил к силе сопротивления среды:
и для других сил.
Наибольшая эффективность осаждения при воздействии электростатических сил в мокрых пылеулавливателях (на каплях) достигается, когда заряжаются частицы и капли. Когда время пребывания пылеуловленной частицы велико и когда относительная скорость между частицами и каплями низка. Из всех механизмов электростатического осаждения обычно эффективен только один.