Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Осадження під дією електричного поля

Дія електричного поля на заряджену частинку визначається в значній мірі величиною її електричного заряду. При електроосадженні частинкам невеликих розмірів удається надати значний електричний заряд і завдяки цьому здійснити процес осадження дуже малих частинок, котрий неможливо провести під дією сили тяжіння або центр обіжної сили.

Фізична суть електроосадження складається в наступному. Газовий потік, що містить завислі частинки, попередньо іонізують. Завислі в газі частинки набувають при цьому електричного заряду. При проходженні іонізованого потоку газу в електричному полі між двома електродами заряджені частинки під дією електричного поля переміщуються до протилежно заряджених електродів і осаджуються на них.

Іонізація газу здійснюється двома шляхами:

1) самостійно, при достатньо високій різниці потенціалів на електродах;

2) не самостійно - в результаті дії випромінювання радіоактивних речовин, ренгенівских променів і т.д.

В промисловості електроосадження завислих частинок проводиться наступним чином. Газовий потік напрямляється всередину трубчатих (або між пластинчатими) позитивних електродів, котрі заземляються. Всередині трубчастих електродів (Рис. 2.7.1,а) або між пластинчастими електродами(Рис. 2.7.1,6) натягують дротики, які виступають у ролі катодів.

Якщо з'єднати електроди з джерелом постійного струму, що створює на електродах різницю потенціалів 4-6 кВ/см, і забезпечити густину струму 0.05 - 0.5 мА/м довжини катода, то запилений газ при пропусканні його між електродами майже повністю звільняється від завислих частинок.

Рис. 2.7.1. Трубчаті (а) і пластинчаті (б) електроди.

В процесах електроосадження проходять наступні електричні явища. Внаслідок високої різниці потенціалів на електродах і неоднорідності електричного поля в шарі газу біля катода утворюється однорідний потік електронів, напрямлений до аноду. В цьому шарі внаслідок зіткнень електронів з нейтральними молекулами газ іонізується. Зовнішньою ознакою іонізації є свічіння слою газу або утворення "корони" при катоді.

При іонізації утворюються як позитивні так і від'ємні іони; позитивні іони залишаються поряд "корони", а від'ємні направляються з великою швидкістю до аноду, зустрічаючи і заряджуючи на своєму шляху завислі в газі частинки.

Завислі частинки, що отримали від'ємний заряд під дією електричного поля перемішуються до аноду. Швидкість руху завислих частинок, що отримали заряд, мала; вона залежить від розмірів частинок і гідравлічного опору газового середовища.

Звичайно швидкості електроосадження коливаються в межах від декількох сантиметрів до декількох десятків сантиметрів в секунду.

Надійних методів визначення швидкості осадження під дією електричного поля не знайдено, тому вона може бути визначена лише приблизно.

Електричне поле діє на заряджену частинку з силою

F= п-е_o Ех, (2.7.1)

де Е_X - градієнт потенціалу електричного поля на відстані х від осі коронуючого електрода, кВ/см; n - число зарядів, отриманих частинкою; е₀ - величина елементарногозаряду.

(2.7.2)

Градієнт потенціалу може бути знайдений зі співвідношення:

де E_x - критичний градієнт потенціалу, кВ/см;

х - відстань до осі коронуючого електрода, см;

і₀ - густина струму коронуючого електрода, мА/м;

и - рухливість іонів, см/с;

r- радіус коронуючого електрода, см.

(2.7.3)

Критичний градієнт напруги

де d - відношення густини повітря при даних умовах до його густини при 25 °С і тиску 10⁵Па.

Частинки, що осаджуються під дією електричного поля, рухаються з малою швидкістю, тому при визначенні швидкості осадження частинки можна прийняти ламінарний режим руху.

(2.7.4)

Швидкість осадження сферичної частинки під дією сили тяжіння в газовому середовищі при ламінарному русі визначається з співвідношення:

(2.7.5)

Нехтуючи величиною р_T так як вона мала порівняно з р_Г представимо це співвідношення в наступному виді:

Перша дріб в правій частині співвідношення (2.7.5) виражає силу тяжіння ,що діє на кулеподібну частинку:

G=p×d³^×^r_T×g/6

(2.7.6)

При визначенні швидкості осадження частинки під дією електричного поля силу тяжінні потрібно замінити силою, з котрою на заряджену частинку діє електричне поле Скориставшись при такій заміні співвідношенням (2.7.1), отримаємо вираз для отриманню швидкості осадження кулеподібної частинки в електричному полі:

(2.7.7)

Швидкість осадження частинки може бути виражена також рівнянням (1.10.7) відповідно, час осадження частинки може бути знайдений за рівнянням (2.7.8)

(2.7.8)

де г- радіус коронуючого електрода;

R- відстань від осі коронуючого електрода до поверхні осаджувального електрода.

Час осадження частинки визначають рішенням рівняння (2.7.8) методом графічного інтегрування.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Розрахунок циклонів	\|	Кінетика фільтрування

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.006 сек.