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你知道粉尘检测仪的测定方法吗?

作者:东雅仪器仪表发布时间:2018-03-14

  测定粉尘比电阻的方法根据测试地点可分为有实验室和现场两大类,不论是何种测试方法得到的结果都只是一种宏观的仅作为互相比较的数值,因此测定出来的粉尘比电阻又称为表观比电阻,顾名思义,实验室测试主要是在实验室内对粉尘比电阻进行的测试,而现场测试能够就地测试粉尘比电阻,不用将灰样“搬来搬去”,测试结果准确度、可靠度更高。

  本期分别介绍这两类具体的测定方法、测试步骤及设备结构。在文章的最后还将介绍一种目前国内比较流行且测试较准确的粉尘比电阻现场测试仪器,供大家参考。

  一、实验室测定方法

  实验室测定粉尘比电阻的方法主要有三种。

  (1)圆板法。如图1所示,在两块圆板电极之间夹着堆积的粉尘,向圆板电极通以直流电压,测定其间电压和电流,按下式计算该粉尘层的比电阻。

  式中:

  ρ—粉尘比电阻,Ω˙cm;

  I—电流,A;

  V—电压,V;

  d—电极间隙,cm;

  A—电极面积,cm2。

  其具体步骤如下:

  将尘样倒入圆盘,用刮刀刮平;缓慢地放下上园板电极,与尘样接触;将圆盘放入测定室,调节温度和湿度;作伏安特性记录,直到粉尘层被击穿,再另换试样,重复进行三次;按照击穿电压的80%及相应的电流值计算比电阻˙。

  1—尘盘;2—屏蔽环;3—气隙(0.8mm);4—机械导向(绝缘);5—电流表;6—可动电极

  (2)针——圆板法。此法是将针状放电极和板电极相对配置,如图2所示。板电极上留有0.8mm间隙,两侧引出一根细金属丝,且与板绝缘。粉尘堆积到板上并超过金属丝的高度。当针状电极通直流高压电时,测定金属丝和板间电压和电流,由下式算出粉尘比电阻

  式中:

  I—电流,A;

  V—金属丝对板的电压,V;

  d—金属丝与板间距离,cm;

  A—板面积,cm2。

  1—接电源;2—绝缘导向;3—可动电极

  (3)圆筒法。圆筒法是在圆筒电极中心插进一根棒状电极,并把粉尘填充于圆筒内,如图3所示。在两个电极间施加电压,测定电压和电流值,用下式计算粉尘比电阻。

  式中:

  I—电流,A;

  V—电压,V;

  L—主电极长度,cm;

  r2、r1—圆筒电极及棒状电极半径,cm。

  1—集尘斗;2—内圆筒;3—粉尘;4—外圆筒

  二、粉尘比电阻的现场测定

  现场测定粉尘比电阻通常是出于下列考虑:实验室测定比电阻用的粉尘收集有困难;在实验室测定的粉尘,由于吸湿会引起化学变化;现场工况变化频繁和烟气性质较复杂。

  现场粉尘比电阻测定仪按其集尘方式有机械式和静电式两种。

  机械式的典型方式是旋风子测定仪,如图4所示。将采样管放入烟道,用等速采样抽取含尘烟气进入旋风子,通过旋风子将烟气中的粉尘收集下来,落入下部的贮灰筒(贮灰筒有两个电极。)在采样过程中,不断地振打旋风子的灰斗,使贮灰筒的积灰形成一定的密实度。在整个取样过程中,尽可能经常测定贮灰筒内的电阻。

  1—接兆欧表;2—比电阻测定室;3—加热器;4—旋风子;5—接采样管;6—温度计;7—旋风分离器排气;8—振打器

  静电式基本上是根据静电除尘原理设计的。主要部件是一个高压电源和一对电极。典型的电极是一根探针对一个圆盘,如图5所示。当在两极间施加高压时,形成电场,含尘气流通过电场,粉尘被捕集下来,待收集到足够厚度的尘样时,进行读数。另外一种电极型式是线对梳齿式,如图6所示。放电线分别布置在梳齿两侧,在静电作用下,粉尘被捕集到梳齿上。

  1—接地端;2—固定点;3—活动圆盘;4—接微安计;5—接高压;6—圆盘指示器;7—接微安计;8—活动轴;9—固定点;10—接地环

  机械式的优点是可以采用低压电源,粉尘层的厚度可由测定圆筒的尺寸确定。其缺点是难以判断采样圆筒内是否填满,粉尘层的密实度不能重现。更主要的是收集的粉尘粒度无代表性,即使旋风子的集尘效率达到97%,采用等速取样也无法保证捕集的粉尘粒径与实际一致。

  静电式的优点是捕集的粉尘层所处的环境与电除尘器内的粉尘基本一致,引入了电场的影响。其缺点是需要高压,且时间较长,要多次测定才能获得可靠的数据,捕集尘粒的粒径代表性差,尤其是粉尘比电阻在105Ω˙cm~1011Ω˙cm以外差别更为突出。

  这里介绍一种目前国内比较流行且测试较准确的粉尘比电阻现场测试仪器——华北电力大学研发的BDL型工况粉尘比电阻测试仪(型号:TH2681A)可测定不同工况条件下粉尘比电阻。该仪器的现场测量系统如图7所示,采样装置结构图如图8所示,属于机械集尘法中的过滤式集尘法,测试电极为同心圆筒电极。

  烟气中的悬浮颗粒在真空泵的抽吸动力作用下进入采样嘴,并沉积于刚玉滤筒内同心圆筒电极之间的环形空间中,电极经高温导线与主机连接,在主机上读取电阻值,并根据探头的电极系数换算得到所采集飞灰的比电阻值。由于该仪器是专门用于烟道内部飞灰比电阻的检测,配有可直接插入烟道内的测量探头,其灰样及电信号采集均在烟道内完成,因此能较真实地反映电除尘器实际运行工况下的飞灰比电阻特性。

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