【摘要】：靜電除塵技術(shù)由于其除塵效率高、工況適應(yīng)性強(qiáng)、后期維護(hù)便利、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)使該技術(shù)廣泛使用于工業(yè)粉塵處理行業(yè)中。高壓供電電源是除塵器中的核心部件,傳統(tǒng)的工頻高壓除塵電源耗材多、能量損耗大、除塵效率低、響應(yīng)速度慢等缺點(diǎn)使其已不能適應(yīng)當(dāng)前的除塵需求。實(shí)踐和理論證明:脈沖電源能量集中、持續(xù)時(shí)間短、能耗低、電壓平均值小,能有效地防止處理高比阻粉塵所產(chǎn)生的反電暈現(xiàn)象,極大提高了除塵的效率。所以,脈沖電源成為今后除塵器供電電源的發(fā)展趨勢(shì)。本文設(shè)計(jì)了一臺(tái)電除塵用復(fù)合脈沖電源,將整個(gè)電源分為直流基礎(chǔ)電壓產(chǎn)生部分和脈沖產(chǎn)生部分。直流基礎(chǔ)電壓部分是建立在三相調(diào)壓電路的基礎(chǔ)上,調(diào)節(jié)可控硅的導(dǎo)通角就能得到不同電壓,通過(guò)計(jì)算和仿真驗(yàn)證了該方案的可行性。為了實(shí)現(xiàn)高頻下的軟開(kāi)關(guān)技術(shù),脈沖產(chǎn)生部分則需要采用LCC諧振變換器,本文采用電路時(shí)域方程,對(duì)LCC諧振變換器斷續(xù)電流下兩種工作模式的電壓、電流作了充分描述,并探討諧振參數(shù)對(duì)輸出電壓電流的影響,進(jìn)一步優(yōu)化參數(shù)的選取,仿真的結(jié)果基本符合理論分析。此外,硬件電路的設(shè)計(jì)包括了調(diào)壓模塊的選擇、電壓電流采樣電路的設(shè)計(jì)、火花檢測(cè)電路等等。本文分析了當(dāng)前除塵系統(tǒng)廣泛采用幾種電源控制方式,在高效且控制方便的原則下采取了火花控制的方法進(jìn)行除塵�？刂葡到y(tǒng)采用了STM32芯片,實(shí)現(xiàn)了火花的檢測(cè),頻壓信號(hào)轉(zhuǎn)換,調(diào)整基礎(chǔ)電壓,保護(hù)電路等功能。最終,制作出了整個(gè)電源的樣機(jī)并通過(guò)除塵實(shí)驗(yàn)證明了整個(gè)方案的可行性,對(duì)比傳統(tǒng)工頻電源的除塵效果,突出了復(fù)合脈沖電源的優(yōu)越性。
【圖文】：

電電源采取復(fù)合脈沖供電方式，即直流電壓基礎(chǔ)上疊加脈沖供電(直流電壓在開(kāi)始電暈的狀態(tài)，脈沖高壓提升荷電電壓加快電暈)，可以很好地收集高并抑制反電暈現(xiàn)象。提高微細(xì)粉塵的收集，能顯著提高除塵效率，還具有，，減小電除塵器的收塵面積，降低本體成本的優(yōu)點(diǎn)[7][8]。因此，研究復(fù)合對(duì)靜電除塵領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新具有重大的意義靜電除塵的原理般來(lái)說(shuō)，基于靜電除塵器的除塵過(guò)程包括四個(gè)階段：電暈放電、粉塵荷集、振打除塵[9][10][11]。電除塵器的種類豐富多樣，但每種除塵器都包含本電源兩個(gè)部分(如圖 1-1)[12]。本體是兩個(gè)極性相反的電極構(gòu)成，其中陽(yáng)極為端，稱之為集塵極，陰極為與供電電源輸出連接的一端，稱之為電暈極。上供電電源提供的負(fù)高壓后，其周圍的氣體會(huì)被電離。當(dāng)需要處理的廢氣大量電荷的強(qiáng)電場(chǎng)后，廢氣中的粉塵顆粒會(huì)經(jīng)過(guò)碰撞而帶上電荷。受電場(chǎng)，荷電粉塵會(huì)移動(dòng)到集塵極，并吸附于該表面。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間沉積后，需工振打的方式清理電極上的粉塵，達(dá)到除去廢氣中粉塵的目的[12]。

象是集塵極表面高比阻粉塵所帶的電荷不容易釋放而產(chǎn)生局-6)。這種現(xiàn)象不僅會(huì)造成粉塵二次飛揚(yáng)嚴(yán)重、除塵效率的降低電場(chǎng)，對(duì)設(shè)備有極大的損害。荷電的高比阻粉塵會(huì)在由于電場(chǎng)極，但粉塵的附帶電荷不會(huì)完全釋放，從而在集塵極形成了干擾原本的電場(chǎng)，屏蔽電暈極的電場(chǎng)線，干擾正常的電暈過(guò)程，最導(dǎo)致供電電源的輸出電壓驟降，電暈極附近場(chǎng)強(qiáng)減小到起暈值下降，所以該情況是要極力避免的。塵極上的粉塵的電壓降 ΔV 可以用式(1-1)表示[18]：V = jρδ —粉塵層中電流密度，A/cm3—粉塵比電阻，Ω.cm—粉塵層厚度，cm以得知，電壓降隨著 j 、ρ、 增大而增大，所以沉積在集塵一個(gè)值時(shí)，極板間的氣體會(huì)被電壓降局部擊穿，此時(shí)產(chǎn)生反電暈暈過(guò)程。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X701.2;TN86

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本文編號(hào)：2611462