何治洪，張會(huì)君

（武漢龍凈環(huán)?？萍加邢薰?，武漢 430065）

簡易式在線粉塵比電阻測(cè)試儀

何治洪，張會(huì)君

（武漢龍凈環(huán)?？萍加邢薰?，武漢 430065）

根據(jù)圓盤法測(cè)定粉塵比電阻的原理，介紹了一種在線粉塵比電阻測(cè)試儀，對(duì)其結(jié)構(gòu)和試驗(yàn)情況以及性能特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)說明，為電除塵器的實(shí)際應(yīng)用提供了參考數(shù)據(jù)。

粉塵比電阻;在線測(cè)試儀;電除塵器

1 測(cè)試比電阻的方法

對(duì)電除塵器的選型依據(jù)而言，粉塵的比電阻這個(gè)參數(shù)至關(guān)重要，不但關(guān)系到除塵效率的高低，甚至對(duì)電除塵器的適用性都會(huì)有重要影響。目前，很多用戶提供的粉塵比電阻參數(shù)均來自實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)，并不能真實(shí)反映粉塵的工況比電阻情況，本文的粉塵比電阻測(cè)試儀采用一種簡易的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了在線測(cè)試粉塵比電阻的功能。

目前，測(cè)定粉塵比電阻的裝置主要有三種類型，即針尖—圓盤法、圓盤法和圓筒法。

實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)表明：圓盤法測(cè)定的數(shù)據(jù)不受結(jié)構(gòu)尺寸的影響，測(cè)定電壓的高低和粉塵樣品的密實(shí)度對(duì)數(shù)據(jù)的影響較小，數(shù)據(jù)重現(xiàn)性較好。因此，可以認(rèn)為圓盤法測(cè)定粉塵比電阻是一種較為穩(wěn)定和可靠的方法。本測(cè)定儀就是根據(jù)圓盤法的原理，研制的一種既能高效捕集粉塵樣品，又能同時(shí)進(jìn)行測(cè)量的采樣頭。

2 在線比電阻測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)

測(cè)試儀采樣頭的結(jié)構(gòu)見下圖。

過濾式比電阻測(cè)試儀采樣頭

該裝置的采樣測(cè)定部分均安裝在一個(gè)采樣頭內(nèi)，其相當(dāng)于通用煙塵測(cè)定儀的采樣漏斗，一端連接不同尺寸的采樣嘴，另一端與采樣管連接。測(cè)定時(shí)，將采樣頭放入煙道中，然后啟動(dòng)測(cè)塵儀中的抽氣泵，調(diào)節(jié)抽氣流量到等速采樣流量。經(jīng)過一定時(shí)間，兩層金屬網(wǎng)之間的填充層收集滿灰塵，用高阻表測(cè)量粉塵層電阻。實(shí)際上，采樣開始，即可進(jìn)行觀察，當(dāng)表頭指示由斷開到逐漸穩(wěn)定到某個(gè)數(shù)值時(shí)，即表明金屬網(wǎng)之間已集滿灰塵，該數(shù)據(jù)再通過計(jì)算，即可得到測(cè)定的比電阻值。

式中：ρ— 比電阻值（Ω·cm）；

R — 高阻表的指示電阻（Ω）；

F — 金屬網(wǎng)面積（cm2）；

H — 兩層金屬網(wǎng)之間的距離（cm）；

K — 金屬網(wǎng)格系數(shù)。

3 測(cè)試儀的參數(shù)校正

用金屬網(wǎng)作電極，與用金屬板作電極的區(qū)別在于兩者形成電場(chǎng)以后，由于電力線的形狀和通過主電極的電流密度不一樣，測(cè)定數(shù)據(jù)將存在一定的差異，因而采用不同大小孔眼的金屬網(wǎng)作電極，與同一直徑的圓盤作對(duì)比試驗(yàn)，可以找到有規(guī)律、穩(wěn)定的比例系數(shù)。只有找到確定的金屬網(wǎng)格系數(shù)，才有可能用金屬網(wǎng)代替金屬圓盤測(cè)定粉塵的比電阻值。

就目前經(jīng)營情況來看，除了國家和省級(jí)龍頭企業(yè)之外，市級(jí)以下的特色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)普遍存在設(shè)備水平較低、科技能力較差、標(biāo)準(zhǔn)化程度不高的問題。在發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品電商過程中，由于網(wǎng)絡(luò)交易的虛擬性、風(fēng)險(xiǎn)性，也對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、包裝提出了更高要求。現(xiàn)階段農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化程度較低，粗放式生產(chǎn)加工模式難以滿足消費(fèi)者對(duì)高品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的需求。

另外，用金屬網(wǎng)作電極，每次測(cè)定的數(shù)據(jù)如果離散度很大，此法也不可取。為了解決以上兩個(gè)問題，在實(shí)驗(yàn)室通過反復(fù)多次試驗(yàn)對(duì)比取得修正系數(shù)后，與圓盤法測(cè)定相比較，兩者趨于一致。

4 工業(yè)試驗(yàn)

在實(shí)驗(yàn)室工作取得成果的基礎(chǔ)上，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試的目的主要是了解比電阻與電除塵性能的定性關(guān)系。

系統(tǒng)試驗(yàn)是在某電石廠一座1萬kVA電石爐的電除塵器上進(jìn)行的，電除塵器為兩電場(chǎng)，管路系統(tǒng)設(shè)有增濕裝置，各種工況條件下測(cè)定的數(shù)據(jù)見下表。

從表中可以看出，未通煙塵時(shí)，電場(chǎng)供電正常。二次電壓可達(dá)50～57kV，空載電流為8～9mA。由于電石爐煙塵干燥，塵粒主要成分是氧化鈣，粉塵比電阻高達(dá)4×1012Ω·cm，煙塵一進(jìn)入電場(chǎng)，即出現(xiàn)頻繁的閃絡(luò)，電壓下降了約一半，第一電場(chǎng)的電流幾乎讀不出數(shù)字，第二電場(chǎng)的電流也下降到原來的1/7～1/4。但是，在管路系統(tǒng)中噴霧增濕后，供電情況立即得到改善。當(dāng)煙氣溫度由于增濕從116℃降至80℃時(shí)，比電阻從4×1012Ω·cm降到7.8×1011Ω·cm，電場(chǎng)閃絡(luò)次數(shù)減少到原來的1/4，二次電壓和電流都有明顯的提高。當(dāng)噴水量進(jìn)一步增加時(shí)，煙氣溫度降到60℃，比電阻降到1.7×1011Ω·cm。此時(shí)，電場(chǎng)基本不閃絡(luò)，電壓電流處于正常狀態(tài)。

工況比電阻與供電、集塵效率關(guān)系表

上述對(duì)照表明，用本裝置測(cè)定的粉塵比電阻值，在1.7×1011～7.8×1011Ω·cm以下時(shí)，用電除塵器能收到較好的預(yù)期效果；當(dāng)粉塵比電阻值為1012Ω·cm時(shí)，煙塵為高比電阻，是采用電除塵器的限值，對(duì)煙塵需采取調(diào)質(zhì)處理或其它措施。

5 測(cè)試儀的性能和特點(diǎn)

通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，表明過濾式金屬網(wǎng)格型工況粉塵比電阻測(cè)定儀具有如下的性能與特點(diǎn)：

（1）用雙層金屬網(wǎng)作電極，具有圓盤法測(cè)定粉塵比電阻類似的性能，受結(jié)構(gòu)尺寸的影響較小，測(cè)定的數(shù)據(jù)重復(fù)性較好。

（2）用本測(cè)定儀測(cè)定的粉塵比電阻值在1011Ω·cm時(shí)，能使電除塵器正常運(yùn)行；比電阻值在1012Ω·cm以上時(shí)，需采取調(diào)質(zhì)和其它措施。

（3）用過濾方式收集粉塵樣品，集塵效率較高，因而收集的粉塵樣品具有較真實(shí)的代表性。由于集塵效率較高，采樣時(shí)間較短，能及時(shí)反映工況條件改變時(shí)粉塵比電阻的變化。

（4）每次測(cè)定采用相同的電壓等級(jí)，能保持相同的電場(chǎng)強(qiáng)度，可比性較好。

（5）測(cè)定裝置簡單輕便，探頭僅重0.15公斤，加上采樣和計(jì)量儀表，1人攜帶和測(cè)定也都較方便。

Simple Online Tester of Dust Specific Resistivity

HE Zhi-hong, ZHANG Hui-jun

X701.2

A

1006-5377（2012）09-0056-02