ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Образование короны из "Промышленная очистка газов" В данной главе подробно рассмотрены основные процессы, происходящие в электрофильтрах (образование короны или ионизированной зоны вокруг провода высокого напряжения, который может быть заряжен либо положительно, либо отрицательно зарядка и движение частиц осаждение и разряд частиц и возможность повторного увеличения частиц), что сопровождается подробным описанием некоторых конструктивных особенностей современных электрофильтров. [c.437] При установлении электрического потенциала между двумя параллельными пластинами создается однородное электрическое поле, величина которого может быть выражена через градиент электрического потенциала (В/м). Когда этот градиент потенциала электрического поля возрастает до критического значения, т. е. примерно до 3000 кВ/м, в окружающем воздухе происходит электрический пробой и искра проскакивает между пластинами. Однако, если создается неоднородное электрическое поле, например, между резко изогнутой поверхностью, такой как острие или тонкая проволока, и трубкой, внутри которой помещается изогнутая поверхность, или пластиной, тогда электрический пробой может произойти рядом с изогнутой поверхностью и создать тлеющий разряд или корону без искрового перекрытия. [c.437] Явление короны имеет больщое значение, так например, корона на проводах ЛЭП высокого напряжения вызывает потери электроэнергии, это и многие другие явления способствовали тщательному изучению короны. Подробные отчеты по явлениям электрического пробоя в газах и короны содержатся в специальных работах, таких как Газообразные проводники [160] Кобайна или Электрические пробои в газах [187] Крэггза и Мика. [c.437] Корона на положительном электроде имеет вид голубовато-белой оболочки, покрывающей весь электрод, тогда как корона на отрицательном электроде представляет собой красноватые пучки вдоль этого провода. На гладком электроде пучки распределяются более или менее равномерно, причем с увеличением тока их число увеличивается. Такое равномерное распределение пучков может быть объяснено взаимным отталкиванием пространственных зарядов пучков. На негладком электроде или на электроде с зубцами или другими разрядными остриями, разрядные пучки сосредоточены на неровностях поверхности электрода или на специальных остриях. [c.438] Механизм образования отрицательной короны представляет собой следующее газы в обычном состоянии, при отсутствии электрического тока, содержат ионизированные молекулы газа, примерно 1/мм , образующиеся под воздействием космических лучей. [c.438] При прохождении электрического тока образуются дополнительные ионизированные молекулы от ультрафиолетового излучения, сопровождающего свечение короны. Положительные ионы газа и фотоны направляются к отрицательному электроду и освобождают электроны с его поверхности. Последние, проходя сквозь сильное поле рядом с электродом, образуют новые электроны и положительные ионы в результате столкновения с молекулами. Электроны удаляются из этой зоны, замедляя свое движение настолько, что их скорость становится недостаточной для ионизации столкновением, и присоединяются к молекулам газа, образуя ионы газа. Эти ионы газа затем движутся по направлению к осадительному электроду со скоростью, пропорциональной их заряду и напряженности электрического поля. [c.438] По этой причине пространство вне короны заполнено густым облаком однополюсных ионов, плотность которого составляет около 5-10 ионов в 1 мм именно в этой зоне большее количество частиц пыли приобретает свой отрицательный заряд. Частицы пыли, проходя через зону короны, вероятно становятся положительно заряженными ввиду преобладания положительных ионов газа и большой подвижности электронов в этой зоне, а затем осаждаются на коронирующем электроде. Подвижность ионов газа и сосредоточение пыли вне зоны короны являются главными факторами, влияющими на вольтамперные характеристики электрофильтра. [c.438] Подвижность ионов и электронов зависит от вида газа и наличия частиц. Чистый азот, например, поглощает лйшь незначительное количество электронов. Ток передается главным образом электронами, которые обладают большой подвижностью, поэтому ток короны возрастает очень резко. С другой стороны, такие электроотрицательные газы, как кислород или хлористый метил, легко поглощают электроны, и ионы газа, обладающие гораздо меньшей подвижностью, становятся носителями электрического тока, но он будет гораздо слабее (рис. Х-4). [c.439] Аналогично частицы пыли или капли тумана при скоплении в больших количествах могут вести себя как поглотители электронов и ионов газа и уменьшать ток короны. Это называется гашением короны. Когда происходит гашение (например, с газами, содержащими мельчайшие частички), то обычно применяют многоступенчатые электрофильтры, устанавливаемые последовательно. [c.439] Вольтамперная характеристика короны для чистого воздуха (без частиц) представляет собой нечто среднее между характеристиками кислорода и азота ионная подвижность ионов газа имеет значение 0,18 мм/с на В/м. В типичной смеси газов, такой как дымовые газы, скорость отрицательных ионов составляет порядка 30 м/с. [c.439] Механизм образования положительной короны явно отличается от механизма образования отрицательной короны, к свойствам положительной короны следует отнести более низкое напряжение перекрытия и малое образование озона. Электроны в газе движутся к зоне короны рядом с коронирующим электродом, где образуются лавины электронов для поддержания зоны короны. Положительные ионы газа, образованные этими электронными лавинами, движутся от электрода с гораздо меньшей скоростью, чем электроны в зоне отрицательной короны, следовательно во время их движения к осадительному электроду происходит меньше ионизирующих столкновений. При низкой напряженности поля, существующего рядом с этим электродом, они получают небольшое ускорение, поэтому в результате катодной бомбардировки происходит эмиссия малого числа электронов, и большая часть тока передается положительно заряженными ионами газа. Так как в зоне короны с высокой напряженностью поля происходит меньшее число ионизирующих столкновений, то наблюдается меньшее образование озона и оксидов азота, чем в зоне отрицательной короны. [c.439] Вернуться к основной статье