Электрофильтрация газов и теплообмен в импульсном коронном разряде

• Автор: Ашмарин, Геннадий Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Бишкек
• Количество страниц: 117 с. : ил.

ГЛАВА 1. КОРОННЫЕ РАЗРЯДЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ЭЛЕКТРОФИЛЬТРАХ (ОБЗОР)

1Л. Положительная и отрицательная корона

1.2. Коронный разряд на переменном токе

1.3. Аномальные коронные разряды

1.4. Импульсные коронные разряды

1.5. Электроочистка газов в поле коронного разряда

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Экспериментальный стенд для изучения электрофизических 33 характеристик разряда
2.2. Расчет, конструкция и измерение перестраиваемой индуктивности в разрядном контуре

2.3. Требования к электронному прерывателю тока

2.4. Применение водородного тиратрона в качестве коммутатора

2.5. Экспериментальный стенд по изучению электрофильтров с малыми разрядными промежутками
2.6. Экспериментальная установка по определению 49 теплофизических характеристик разряда
ГЛАВА 3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИМПУЛЬСНОПЕРИОДИЧЕСКОЙ КОРОНЫ
3.1. Сравнительные вольтамперные характеристики 51 коронных разрядов
3.2. Влияние состава газа на параметры разряда
3.3. Роль индуктивности в разрядном контуре
3.4. Частота прерывания тока и характеристики короны

3.5. Динамические характеристики импульсной короны
3.6. Физические процессы в поле импульсной периодической 69 короны
3.7. Влияние электрического ветра на коэффициенты теплопередачи в коронном разряде
ГЛАВА 4. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ГАЗОВ
4.1 Распределение пыли в электрофильтре
4.2 Распределение пыли в отрицательной короне
4.3. Распределение пыли в положительной короне
4.4. Распределение пыли в импульсно-периодической короне
4.5. Эффективность очистки газов в отрицательной короне
4.6. Эффективность очистки газов в положительной короне
4.7. Эффективность очистки газов в импульсно-периодической 88 короне
4.8. Сравнение эффективности очистки газов в различных
разрядах
4.9. Удельные энергозатраты на очистку газа в различных 92 разрядах
ГЛАВА 5. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОСАЖДЕНИЯ ПЫЛИ В ИМПУЛЬСНО-ПЕРИОДИЧЕСКОМ РАЗРЯДЕ
5.1. Постановка задачи
5.2. Основные физические предположения
5.3. Математическая модель очистки газа
5.4. Результаты расчета и сравнение с экспериментом
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Актуальность темы
В настоящее время наблюдается возрастающий интерес к коронным разрядам. Исследования коронного разряда ведутся в двух направлениях - это физические исследования различных коронных разрядов и их применение для решения технологических задач. Первым промышленным применением коронного разряда была установка для фильтрации паров серной кислоты, созданная Ф.Д. Котреллом [1,2]. С тех пор фильтрация промышленных газов превратилась в самостоятельную отрасль промышленности. Тепловые электростанции, металлургические и химические предприятия, цементные заводы и многие другие предприятия оборудованы электрофильтрами. Развитие техники фильтрации газов было связано с повышением степени очистки газов и уменьшением энергозатрат. Применение короны постоянного тока в электрофильтрах исчерпало возможности повышения эффективности процесса фильтрации. Возросшие требования по очистке производственных выбросов в окружающую среду заставляли искать новые пути повышения эффективности электрофильтров. В настоящее время основной тенденцией является применение импульсных коронных разрядов. Детальный обзор современного состояния техники электрофильтрации представлен в работе [3]. Настоящая работа посвящена исследованию применения импульсно-периодического коронного разряда для электрофильтрации газа. Исследованный в работе разряд позволяет добиться более высокой степени очистки при меньших энергозатратах. Кроме этого традиционного применения коронного разряда в последнее время появились новые. Например, в работе [4] коронный разряд применен для определения нарушений целостности металлического троса. Широко применяется коронный разряд в электрографии и электростатической печати [5,6]. Применение короны для осушки различных материалов позволило получить новую технологию этих процессов [7,8]. Перспективное направление

цилиндрический катод соединяется с заземляющим проводом через тиратрон. Частота включения тиратрона задается внешним генератором. Для предотвращения срыва коронного разряда в дуговой разряд, в разрядную цепь со стороны анода вводится индуктивность величиной 2600 Гн [42].
Ток в цепи разряда измеряется многопредельным микроамперметром (мА), а напряжение на разрядном контуре с помощью киловольтметра (кВ). Шунты и делители напряжения позволяют определять временные и амплитудные характеристики импульсов тока и напряжения разряда. В качестве плазмообразующего газа использовался атмосферный воздух. Регистрация озона на выходе реактора производилась озонометром «Медозон 254/3».